[發(fā)明專利]一種高攪拌強(qiáng)度及高剪切力攪拌器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410125336.0
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN103877894A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫偉;唐鴻鵠;劉文莉;韓海生
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): B01F7/18
• 分類號(hào): B01F7/18
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 歐陽迪奇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高攪拌強(qiáng)度及高剪切力攪拌器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的攪拌裝置一般是電動(dòng)機(jī)通過利用皮帶傳動(dòng)或者齒輪組傳達(dá)，這類攪拌裝置的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，附加設(shè)備較多，與此同時(shí)增加了設(shè)備的能耗也降低了系統(tǒng)的效率。更為突出的是普通電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩較低，無法帶動(dòng)攪拌裝置對黏度相對較高、需要強(qiáng)攪拌、強(qiáng)剪切力處理的物料進(jìn)行攪拌，或者達(dá)不到理想的攪拌效果。此外大部分?jǐn)嚢柩b置無法調(diào)節(jié)攪拌的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速的大小，造成了設(shè)備空轉(zhuǎn)的損耗和能耗的浪費(fèi)。為了增強(qiáng)攪拌的剪切力，目前所采用的方法一般是通過增大攪拌器的高徑比、選擇如鋸齒邊緣葉片攪拌槳一類能夠提供強(qiáng)剪切力的攪拌槳、提高攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速等，這些措施主要目的是提供更多更強(qiáng)的循環(huán)流，但高徑比和葉片邊緣的剪切面都有一定的限制，增大高徑比可以提高剪切力強(qiáng)度，但同時(shí)葉片直徑需要隨著筒體的直徑減少，因此葉片提供的剪切力強(qiáng)度將減少；反之，提高了葉片的直徑，葉片提供的剪切力強(qiáng)度將增加，但將造成筒體高徑比的減少，最終總體剪切力的強(qiáng)度提高得十分有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種克服現(xiàn)有裝置之不足而且設(shè)備簡單、操作方便、可以提供高攪拌、強(qiáng)剪切力、可變頻調(diào)速的流體攪拌器。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種高攪拌強(qiáng)度及高剪切力攪拌器，包括中空的筒體、電機(jī)、攪拌槳、導(dǎo)流板、進(jìn)料管和出料管，所述的電機(jī)通過固定支架固定于筒體的頂部，所述的攪拌槳的轉(zhuǎn)軸一端連接電機(jī)，另一端伸入至筒體內(nèi)，轉(zhuǎn)軸處于筒體內(nèi)的部分上設(shè)有豎直安裝的攪拌葉片，攪拌葉片的外側(cè)邊緣上設(shè)有攪拌葉片導(dǎo)流孔，所述的導(dǎo)流板通過支撐架水平固定于筒體的內(nèi)壁上并與攪拌葉片錯(cuò)位設(shè)置，導(dǎo)流板上開有導(dǎo)流板導(dǎo)流孔，所述的進(jìn)料管設(shè)置于筒體頂部，所述的出料管設(shè)置于筒體側(cè)壁上且處于導(dǎo)流板上方，距導(dǎo)流板的距離為筒體總高度的5%～15%。

所述的一種高攪拌強(qiáng)度及高剪切力攪拌器，攪拌槳上沿轉(zhuǎn)軸的軸線方向設(shè)置有N組攪拌葉片，每組包括2-6片攪拌葉片，筒體內(nèi)壁上沿筒體的軸線方向設(shè)有N-1組導(dǎo)流板，每組包括2-6片導(dǎo)流板，每組導(dǎo)流板設(shè)置于兩組攪拌葉片豎直間距的中間處，N取2-5。

所述的一種高攪拌強(qiáng)度及高剪切力攪拌器，每個(gè)攪拌葉片的水平長度為筒體內(nèi)半徑的1/5～2/3，N個(gè)攪拌葉片的總豎直高度為筒體總高度的30%～60%，每個(gè)攪拌葉片上設(shè)有1-4個(gè)攪拌葉片導(dǎo)流孔，攪拌葉片導(dǎo)流孔設(shè)置于攪拌葉片由外沿起占攪拌葉片水平長度的1/5～1/3處，攪拌葉片導(dǎo)流孔的總面積占攪拌葉片總面積的5%～50%。

所述的一種高攪拌強(qiáng)度及高剪切力攪拌器，每個(gè)導(dǎo)流板的水平長度為筒體內(nèi)半徑的1/5～2/3，每個(gè)導(dǎo)流板上開有的導(dǎo)流板導(dǎo)流孔的總面積占導(dǎo)流板總面積的30%～80%，每個(gè)導(dǎo)流板上導(dǎo)流板導(dǎo)流孔的個(gè)數(shù)為10～200個(gè)。

所述的一種高攪拌強(qiáng)度及高剪切力攪拌器，還包括防飛濺擋板，所述的防飛濺擋板安裝于筒體內(nèi)壁上，且距筒體底部的高度為筒體總高度的70%～90%處，防飛濺擋板的安裝方向與水平面呈0-10°夾角。

所述的一種高攪拌強(qiáng)度及高剪切力攪拌器，所述的電機(jī)為設(shè)有變頻調(diào)速器的永磁直驅(qū)電機(jī)，電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為5000Nm-35000Nm，額定轉(zhuǎn)速為100-800rpm。

所述的一種高攪拌強(qiáng)度及高剪切力攪拌器，所述的筒體、攪拌槳、導(dǎo)流板和防飛濺擋板是由錳鋼、鉻鉬鋼、鉻錳鉬釩鋼、雙相鋼、相變誘導(dǎo)塑性鋼、馬氏體鋼、復(fù)相鋼、熱成形鋼、孿晶誘導(dǎo)塑性鋼、馬氏體時(shí)效鋼或沉淀硬化不銹鋼制成。

所述的一種高攪拌強(qiáng)度及高剪切力攪拌器，所述的筒體、攪拌槳、導(dǎo)流板和防飛濺擋板外包被有玻璃鋼、聚異丁烯橡膠或二氧化硅板。

所述的一種高攪拌強(qiáng)度及高剪切力攪拌器，所述的筒體、攪拌槳、導(dǎo)流板和防飛濺擋板外涂覆有環(huán)氧樹脂耐酸漆、聚氨基甲酸酯漆或環(huán)氧樹脂涂料。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用剪切力攪拌槳、增強(qiáng)剪切力導(dǎo)流板和各種相關(guān)導(dǎo)流孔等流體動(dòng)力學(xué)方面的造型優(yōu)勢，同時(shí)結(jié)合了永磁直驅(qū)電機(jī)大轉(zhuǎn)矩和可變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效地進(jìn)行普通流體或高粘度流體的高攪拌和強(qiáng)剪切力攪拌，同時(shí)較大的降低了設(shè)備的能耗以及運(yùn)行費(fèi)用，大幅度降低勞動(dòng)強(qiáng)度，系統(tǒng)效率得到較大提高，維修故障點(diǎn)少、維護(hù)成本低，調(diào)速平滑并易于實(shí)現(xiàn)對攪拌轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的控制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；1：筒體，2：永磁直驅(qū)電機(jī)，3：攪拌葉片，31：攪拌葉中的導(dǎo)流孔，4：導(dǎo)流板，41導(dǎo)流板中的導(dǎo)流孔，42導(dǎo)流板安裝支撐裝置，5：防飛濺擋板，6：固定支架，7：進(jìn)料管，8：出料管。