[實用新型]一種關于攪拌釜的進料裝置

有效

• 申請號: 201320430208.8
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN203370531U
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 劉青;劉庭耀;袁瑋;李劍鋒;竇坤
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B01J4/00
• 分類號: B01J4/00;B01J19/18
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本裝置涉及化工、冶金及生物制藥等領域，適用于攪拌釜內化學攪拌反應生產。在反應釜內，攪拌強度和物料均勻性對生產效率和產品質量有重要的意義。本裝置通過數值模擬及歸納、整理相關文獻數據，建立裝置的基本模型，將該裝置應用在攪拌釜內，可以有效地提高物料在攪拌釜內均勻性，縮短攪拌時間，提高生產效率。

背景技術

攪拌釜是廣泛應用在涉及化學反應的一類單元設備，其中攪拌釜內的動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞和化學反應即“三傳一反”是其重要特點，這些特點使得反應釜主要起到以下作用：1)?增強物料的混合均勻性；2）強化物料之間的傳熱、傳質；3）加速物料化學反應的發生。所以，提高物料在反應釜內“三傳一反”的效率是研究反應釜的熱點之一。

提高攪拌釜內“三傳一反”的效率主要是改善物料在攪拌釜內動力學條件，良好的動力學條件不僅能有效地提高傳質、傳熱的速度，讓物料在釜內混合更加均勻，而且，能提高物料的化學反應速率，使釜內發生的化學反應時間縮短，從而提高生產效率。

通常，改善物料在反應釜的動力學條件主要有三種方法：1）提高槳葉轉速。提高槳葉轉速來增強攪拌釜內流體的流場強度，從而改善物料擴散的動力學條件；2）增加槳葉數量。增加槳葉數量不僅在相同的轉速情況下可以起到比單槳更強的流場強度，而且能改善攪拌釜上下流場的均勻性；3）改變槳葉形狀。采用不同槳葉形狀可以得到不同的流場特性，通過改變攪拌釜內流場形態來改善動力學條件。從已有文獻可以看出，雖然攪拌釜內整個流場都存在流體運動，但通過實驗和模擬可得出，在槳葉附近的一小塊區域，流場的湍動能達到最大值，而該區域也是物料動力學條件最優的位置。以往通常在攪拌釜頂部進料口投入物料，導致物料經過較長時間達到此區域，也有研究嘗試在槳葉附近設計進料口，但其缺點是裝置制造與安裝較為復雜，并且會影響流場的形態，對流場造成一定負面影響。

本裝置是在相關文獻以及前期的研究基礎上，通過分析研究提出了攪拌釜的一種新型加料裝置。

發明內容

本專利所要解決的技術問題是：

通過研發新型物料進料方式，將物料直接投入最大湍動能區域。由于在最大湍動能區域具有良好的動力學條件，可使物料較好地進行物料擴散、熱量交換以及化學反應；與此同時，通過改變槳葉轉速以及物料入口壓力可控制物料的投入量。

本實用新型通過下述方式實現：一種關于攪拌釜的進料裝置，包括：攪拌釜本體、攪拌軸、槳葉、攪拌軸進料口、空心通道、物料出口，所述攪拌軸進料口位于攪拌軸頂部，槳葉安裝在攪拌軸底部，并在槳葉面上設有開口，將其做為物料進入攪拌釜內的物料出口，其中槳葉與攪拌軸設計成一體，槳葉和攪拌軸的內部設有中心通道，中心通道將攪拌軸進料口、槳葉內部、攪拌軸內部、物料出口相互貫通。裝置開始工作時，物料通過加壓注入到攪拌軸上部的物料入口，使物料進入到中心通道內，當槳葉開始旋轉，中心通道中的物料由于受到高速離心力和攪拌軸上部物料進口的注入壓力，從而使得物料從槳葉部位的物料出口進入到攪拌釜內。由于攪拌釜內流體的湍動能最大區域位于槳葉附近，所以物料從物料出口進入攪拌釜內便處在動力學條件最優的區域，有效地提高了物料的擴散、熱量交換能力以及化學反應速率，進而提高了反應釜的生產效率以及產品質量。本實用新型主要有以下內容構成：

（1）本裝置在實際生產中，實施方式如圖1所示，在攪拌釜攪拌過程中，通過攪拌軸上部的物料進口將物料加壓注入，物料通過槳葉出口進入攪拌釜區域，當攪拌達到產品質量要求后，將產品從物料排出口排出。

（2）通過調整攪拌速度可以改變葉片物料出口以及攪拌軸上部物料進口的壓差，從而改變物料的進入量，同時，控制攪拌軸上部物料進口的物料注入壓力，也能控制物料的進入量。

附圖說明

圖1為一種關于攪拌釜的進料裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面以具體實施案例并結合附圖對本實用新型做進一步說明，但不限于此。

如圖1所示，這是一種化學工業所用的攪拌釜，包括：攪拌釜的進料裝置和物料排出口7和電機8，其中，物料排出口7位于攪拌釜本體1底部，電機8安裝在攪拌軸2上部。所述攪拌釜的進料裝置包括攪拌釜本體1、攪拌軸2、槳葉3、攪拌軸進料口4、空心通道5、物料出口6。攪拌軸進料口4位于攪拌軸2頂部，槳葉3安裝在攪拌軸2底部，并在槳葉3上設有開口，將其做為物料進入攪拌釜內的物料出口6，其中槳葉3與攪拌軸2設計成一體，槳葉3和攪拌軸2的內部設有中心通道5，中心通道將攪拌軸進料口4、槳葉3內部、攪拌軸2內部、物料出口6相互貫通。

裝置開始工作時，物料通過加壓注入到攪拌軸上部的物料入口，使物料進入到中心通道內，當葉片開始旋轉，空心通道中的物料由于受到高速離心力和攪拌軸上部物料進口的注入壓力，從而使得物料從槳葉部位的物料出口進入到攪拌釜內。