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一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件

阅读：183发布：2023-01-17

专利汇可以提供一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提出了一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件。由搅拌轴1、上层桨叶2、中层桨叶3、下层桨叶4和轮毂 5组成。该搅拌部件可为三层、四层、五层等。其中上层桨叶2和下层桨叶4各一组，上层桨叶2在最上端，下层桨叶4在最下端，中层桨叶3可为1组或多组。该搅拌部件的上层桨叶2和下层桨叶4为具有一定厚度的二次曲面钢板，弯曲曲率相同，均呈“L”形状，中层桨叶3为“T”型，平面结构。上层桨叶2和下层桨叶4的弯曲方向和安装角度不同。该搅拌部件在搅拌槽中旋转时，下层桨叶4为固液两相溶液提供向上流动的作用力，上层桨叶2提供向下流动方向的作用力，中层搅拌桨3提供轴向和径向流动作用力，以此保证溶液中的固体颗粒处于悬浮状态，该发明同时具有加工制造方便的特点。，下面是一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件，包括搅拌轴1、上层桨叶2、中层桨叶
3、下层桨叶4、轮毂5。其中，轮毂5用于将各层的桨叶与搅拌轴连接固定，各桨叶与轮毂之间的连接，可以焊接也可以螺栓连接。上层桨叶2位于中层桨叶3的上方，下层桨叶4连接于搅拌轴1的最下端，中层桨叶3可为1组或多组，因此该搅拌部件可为三层、四层、五层等，上层搅拌桨2、中层搅拌桨3和下层搅拌桨4长度、宽度、厚度均相同，长度约为外部搅拌槽直径的
1/8～1/2，宽度为长度的1/10～1/5，厚度约为3～20mm。
2.根据权利要求1所述的一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件，其特征在于，上层桨叶2为两个，轴对称连接于搅拌轴1的最上端。上层桨叶2整体呈“L”形状，为一定弯曲曲率的二次曲面，弯曲半径约为上层桨叶2长度的1/3～1/10。上层桨叶2的的端部长度尺寸一般为上层桨叶2整体长度尺寸的1/3。沿上层桨叶2的长度方向由外部往内部看，上层桨叶
2的端部弯曲方向为逆时针方向。
3.根据权利要求1所述的一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件，其特征在于，中层桨叶3每层有两个，轴对称连接于搅拌轴1的中间，在方位上，中层桨叶3可与上层桨叶2相互垂直，也可在上层桨叶2的正下方。中层桨叶3为平面图形，呈“T”型，“T”的拐弯处有一定的圆角过渡，圆角直径约为5～20mm。中层桨叶3的端部长度尺寸一般为中层桨叶3整体长度尺寸的1/5～1/2。中层桨叶3可设计多层，每层间间距相同，方位上互相垂直。
4.根据权利要求1所述的一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件，其特征在于，下层桨叶4有两个，轴对称连接于搅拌轴1的最低部，方位上处于上层桨叶2的正下方。下层桨叶4呈“L”形状，为一定弯曲曲率的二次曲面，弯曲半径一般为弯曲半径约为下层桨叶4长度的1/3～1/10。下层桨叶4的端部长度尺寸一般为下层桨叶4整体长度尺寸的1/3，沿下层桨叶4的长度方向由外部往内部看，下层桨叶4的端部弯曲方向为顺时针方向。
5.根据权利要求1所述的一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件，其特征在于，上层桨叶2与搅拌轴1的轴线方向成45°，从上层桨叶2的端部往上层桨叶2的头部看，为逆时针方向的45°；所述的下层桨叶4与搅拌轴1的轴线方向成45°，从下层桨叶4的端部往下层桨叶4的头部看，为顺时针方向的45°。
6.根据权利要求1所述的一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件，其特征在于，上层桨叶2、中层桨叶3和下层桨叶4在连接高度上为等间距排布。
7.根据权利要求1所述的一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件，其特征在于，上层桨叶2和下层桨叶4在加工制造过程中，可将相同材质、厚度的钢板弯曲成圆柱筒状，然后在圆柱筒上根据具体长度和宽度裁剪下来。

说明书全文

一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件

技术领域

[0001] 本发明涉及流体混合技术领域，特别是一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件，广泛应用于化工、食品等行业。

背景技术

[0002] 搅拌部件的结构型式和混合特性很大程度上决定了体系的混合效果。工业中经常会遇到固体颗粒和液体两相溶液的混合，这种混合过程往往由于化学反应、结晶等，需要将固体颗粒始终悬浮起来，不能沉淀。如拜耳法生产氧化铝的工序中，种子分解是一个关键工艺流程，而种分槽是其主要设备。在种分槽中需要将氢氧化铝晶种一直悬浮在铝酸钠溶液，通过不断搅拌，溶液中的氧化铝便可以呈氢氧化铝徐徐析出。目前种分槽大部分使用机械搅拌，机械搅拌具有搅拌强度大、搅拌效果好、相比空气搅拌能耗低等特点。用于固液两相搅拌混合过程的搅拌槽往往高径比比较大，这就需要用多层桨来实现。

[0003] 本发明基于以上背景分析，提出一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提出一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件，该部件在搅拌槽内旋转时，底层桨叶能够为够使溶液在做圆周运动时产生向上的循环流动，保证溶液中固体颗粒不下沉，中层桨叶主要产生径向流动，上层桨叶能够使溶液产生圆周运动和向下的循环流动。

[0005] 本发明技术方案如下：

[0006] 一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件，由搅拌轴1、上层桨叶2、中层桨叶3、下层桨叶4和轮毂5组成。

[0007] 所述的搅拌轴1一般为空心或实心的金属杆，材质可为碳钢、不锈钢等。搅拌轴1上端减速机和电机等连接。用于将电机转动能量的传递，从上往下看，一般为顺时针转动，搅拌轴1的下端通过联轴器 5与各层桨叶连接。

[0008] 所述的上层桨叶2有两个，位于多层搅拌桨的最上层，轴对称安装于搅拌轴1的两端。上层桨叶2呈“L”形状。在钢板厚度忽略的情况下，上层桨叶2不是平面图形，而是具有一定的弯曲度，上层桨叶2的头部、中部、端部弯曲曲率相同，弯曲半径约为上层桨叶2长度的1/3～1/10。上层桨叶2端部的长度尺寸约为上层桨叶2整体长度的1/4～1/3。

[0009] 所述的中层桨叶3有两个，位于多层搅拌桨的中间层，轴对称安装与搅拌轴1的两端，在钢板厚度忽略的情况下，中层桨叶3是平面图形，并呈“T”形状。中层桨叶3端部长度尺寸约为中层桨叶3整体长度尺寸的1/5～1/2。中层桨叶3端部开过度圆角，而非直角，过度圆角曲率半径在5～20mm之间。中层桨叶3安装方位可与上层桨叶 2垂直，也可与上层桨叶2平行。

[0010] 所述的下层桨叶4有两个，位于多层搅拌桨的最下层，轴对称安装于搅拌轴1的两端。下层桨叶4也呈“L”形状。在钢板厚度忽略的情况下，下层桨叶4不是平面图形，而是具有一定的弯曲度，下层桨叶4的头部、中部、端部弯曲曲率相同，约为下层桨叶4长度的 1/3～1/10。下层桨叶4端部的长度尺寸约为上层桨叶2整体长度的 1/4～1/3。下层桨叶4与搅拌轴1的的安装方位在上层桨叶2的正下方。

[0011] 所述的上层桨叶2和下层桨叶4结构不同，主要区别在于平面弯曲方向不同。从整个搅拌部件的外部，沿上层桨叶2的长度方向往内部看，上层桨叶2平面弯曲方向为逆时针方向；从整个搅拌部件的外部，盐下层桨叶4的长度方向往内部看，下层桨叶4的平面弯曲方向为顺时针。

[0012] 所述的上层桨叶2与搅拌轴1的轴线方向成45°，从上层桨叶2 的端部往上层桨叶2的头部看，为逆时针方向的45°；所述的下层桨叶4与搅拌轴1的轴线方向成45°，从下层桨叶4的端部往下层桨叶4的头部看，为顺时针方向的45°。

[0013] 所述的下层桨叶4连接于搅拌轴1的底部，上层桨叶2连接于搅拌轴1的最上层，中间部分可设置多个中层桨叶3，也即整个搅拌部件可为三层桨、四层桨、五层桨等，每层桨叶在高度上均等间距安装。

[0014] 所述的由搅拌轴1、上层桨叶2、中层桨叶3、下层桨叶4和轮毂5连接为一体的部件，在盛装一定固液两相溶液的搅拌槽中使用，该部件的直径约为搅拌槽直径的1/3～9/10。使用时，所述的下层桨叶4与搅拌槽底部的缝隙较小，缝隙大小约为搅拌槽直径的1/10。

[0015] 本发明的创新之处在于开发了一种特殊几何结构的搅拌部件，用于固液两相悬浮溶液的搅拌混合过程。该搅拌部件上层桨叶2与下层桨叶4均为“L”形状，中层桨叶3具有“T”形状，上层桨叶2与下层桨叶4均为具有相同弯曲曲率的的二次曲面图形，由于与搅拌轴1 安装高度不同，上层桨叶2与下层桨叶4安装的方位不同，上层桨叶 2的弯曲方向与下层桨叶4的弯曲方向相反。

[0016] 本发明为固液两相溶液的搅拌过程提出了一种能保证固体颗粒悬浮而不下沉，同时又制造安装方便的新型搅拌部件。附图说明

[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0018] 图1是本申请实例的搅拌部件主视图

[0019] 图2是本申请实例的搅拌部件俯视图

[0020] 图3是本申请实例的搅拌部件侧视图

[0021] 图4是本申请实例的搅拌部件的三维视图

[0022] 图5是本申请实例的上层桨叶2三维视图

[0023] 图6是本申请实例的下层桨叶4三维视图

[0024] 图7是本申请实例的中层桨叶3三维视图

[0025] 图1-图7中，1.搅拌轴、2.上层桨叶、3.中层桨叶、4.下层桨叶、5.轮毂。

具体实施方式

[0026] 本发明提出了一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件。该部件可为三层、四层、五层等。其中上层桨叶和下层桨叶各一组，上层桨叶在最上端，下层桨叶在最下端，中层桨叶可为1组或多组。该搅拌部件的上层桨叶和下层桨叶为具有一定厚度的二次曲面钢板，弯曲曲率相同，均呈“L”形状。由于在搅拌轴上安装高度不同，上层桨叶和下层桨叶的弯曲和安装角度不同。该搅拌部件在搅拌槽中旋转时，下层桨叶为固液两相溶液提供向上流动的作用力，上层桨叶提供向下流动方向的作用力，中层搅拌桨提供轴向和径向流动作用力，以此保证溶液中的固体颗粒处于悬浮状态。

[0027] 为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

[0028] 如图1-图6所示，一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件，包括搅拌轴1、上层桨叶2、中层桨叶3、下层桨叶4和轮毂5。其中，轮毂5用于将各层桨叶连接固定在搅拌轴1上，轮毂5与各层桨叶可焊接连接也可螺栓连接。其中，上层桨叶2连接于搅拌轴1的最上端，下层桨叶4连接于搅拌轴1的最下端，中层桨叶3可为1组或多组，因此该搅拌部件可为三层、四层、五层等，上层搅拌桨2、中层搅拌桨3和下层搅拌桨4长度、宽度、厚度均相同，长度约为外部搅拌槽直径的1/8～1/2，宽度为长度的1/10～1/5，厚度约为3～20mm。

[0029] 其中，搅拌轴1为圆柱形杆件，可为空心或实心，其直径、厚度等参数可具体混合物料是的扭矩、刚度、强度来定。从上往下看，搅拌轴1一般为顺时针旋转，转速一般不高，小于300转/分。搅拌轴 1与外部的减速机、电机等连接。

[0030] 其中，上层桨叶2为两个，轴对称连接于搅拌轴1的最上端。上层桨叶2整体呈“L”形状，为一定弯曲曲率的二次曲面，弯曲半径一般为弯曲半径约为上层桨叶2长度的1/3～1/10。上层桨叶2的的端部长度尺寸一般为上层桨叶2整体长度尺寸的1/3。沿上层桨叶2 的长度方向由外部往内部看，上层桨叶2的端部弯曲方向为逆时针方向。

[0031] 其中，中层桨叶3每层有两个，轴对称连接于搅拌轴1的中间，在方位上，中层桨叶3可与上层桨叶2相互垂直，也可在上层桨叶2 的正下方。中层桨叶3为平面图形，呈“T”型，“T”的拐弯处有一定的圆角过渡，圆角直径约为5～20mm。中层桨叶3的端部长度尺寸一般为中层桨叶3整体长度尺寸的1/5～1/2。中层桨叶3可设计多层，每层间间距相同，方位上互相垂直。

[0032] 其中，下层桨叶4有两个，轴对称连接于搅拌轴1的最低部，方位上处于上层桨叶2的正下方。下层桨叶4呈“L”形状，为一定弯曲曲率的二次曲面，弯曲半径一般为弯曲半径约为下层桨叶4长度的 1/3～1/10。下层桨叶4的端部长度尺寸一般为下层桨叶4整体长度尺寸的1/3，沿下层桨叶4的长度方向由外部往内部看，下层桨叶4的端部弯曲方向为顺时针方向。

[0033] 其中，上层桨叶2与搅拌轴1的轴线方向成45°，从上层桨叶2 的端部往上层桨叶2的头部看，为逆时针方向的45°；所述的下层桨叶4与搅拌轴1的轴线方向成45°，从下层桨叶4的端部往下层桨叶4的头部看，为顺时针方向的45°。

[0034] 其中，上层桨叶2、中层桨叶3和下层桨叶4在连接高度上为等间距排布。

[0035] 其中，上层桨叶2和下层桨叶4在加工制造过程中，可将相同材质、厚度的钢板弯曲成圆柱筒状，然后在圆柱筒上根据具体长度和宽度裁剪下来。

[0036] 其中，在实际应用中，整个搅拌部件安装于搅拌槽中，搅拌槽中盛放固液两相溶液，在搅拌轴1顺时针旋转时，带动整个搅拌部件在搅拌槽中搅拌，由于下层桨叶4的特殊结构及其安装方式，给予溶液向上和周向双重的动力，避免了固体颗粒在搅拌槽底部的沉积。下层桨叶4距离搅拌槽底部有一定缝隙，缝隙大小一般为搅拌槽直径的十分之一，当搅拌部件旋转运动时，能及时将槽底部沉积的固体颗粒搅动起来，避免颗粒堆积。。

[0037] 其中，在实际应用中，由于上层桨叶2的特殊结构及其安装方式，在旋转过程中，上层桨叶2的端部给予流体圆周方向和向下双重作用，促进固液两相在搅拌槽内的轴向循环和上下循环。

[0038] 其中，在实际应用中，中层桨叶3在旋转过程中，起到保持固体颗粒在搅拌槽内做周向运动的作用。

[0039] 以上所述，仅是本发明新型的较佳实施例而已，并非对本发明新型作任何形式上的限制，虽然本发明新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明新型技术方案的内容，依据本发明新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明新型技术方案的范围内。

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