[發(fā)明專利]一種彈性攪拌反應(yīng)器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811627573.1
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109569360A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉作華;王闖;陶長元;谷德銀;邱發(fā)成;劉仁龍;謝昭明;杜軍;范興;孔令峰;吳丙山;唐金晶;李兵;張柱;楊義;王靚;熊黠;黃芳
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: B01F7/16
• 分類號: B01F7/16
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

本發(fā)明公開了一種彈性攪拌反應(yīng)器，包括電機、攪拌軸、攪拌槽和攪拌槳；所述電機的輸出軸上安裝有所述攪拌軸；所述攪拌軸為圓柱體結(jié)構(gòu)；所述攪拌軸上設(shè)有呈輻射狀分布的螺孔；所述螺孔至少有兩層；所述攪拌槳包括彈簧和螺栓；所述彈簧的端部固定在所述螺栓的螺帽上；所述螺栓通過所述螺孔固定在所述攪拌軸上；若干個所述攪拌槳均布在所述攪拌軸上，形成至少兩個攪拌層；所述攪拌軸和所述攪拌槳均位于所述攪拌槽內(nèi)；本發(fā)明的攪拌槳槳葉能耗減小，能夠不斷地作收縮運動并儲存能量，強化槳葉能量傳遞過程，使槳葉對流體的剪切作用將大大提高，增大了槳葉能量利用率，提高了流體的混合效率。同時本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約了攪拌裝置成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及攪拌槳領(lǐng)域，具體涉及一種彈性攪拌反應(yīng)器。

背景技術(shù)

機械攪拌反應(yīng)器廣泛應(yīng)用于化工、石化、輕工、醫(yī)藥、冶金、水處理等行業(yè)中，其工作原理是通過攪拌槳的旋轉(zhuǎn)向攪拌槽內(nèi)混合體系輸入機械能，強化反應(yīng)過程的傳熱和傳質(zhì)，提高生產(chǎn)效率。攪拌槳作為攪拌反應(yīng)器的重要核心部件之一，它能夠向流體給予所需的適宜能量，從而促使流場多尺度結(jié)構(gòu)的演化、形成、位移及多尺度流場結(jié)構(gòu)間能量和物質(zhì)的傳遞，但攪拌反應(yīng)器通過攪拌槳向流場輸入的總機械量真正用于流體內(nèi)部混合的不到5％，經(jīng)常需要通過增大攪拌轉(zhuǎn)速來達(dá)到所需的混合狀態(tài)。

研究發(fā)現(xiàn)，柔性體在流場中可形成明顯不同于剛性槳的渦結(jié)構(gòu)，其多尺度流場結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性增強，可強化流體混沌混合行為。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中需要新型的一種新型的攪拌反應(yīng)器。

發(fā)明內(nèi)容

為實現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種彈性攪拌反應(yīng)器，其特征在于：包括電機、攪拌軸、攪拌槽和攪拌槳。

所述電機的輸出軸上安裝有所述攪拌軸。

所述攪拌軸為圓柱體結(jié)構(gòu)。所述攪拌軸上設(shè)有呈輻射狀分布的螺孔。所述螺孔至少有兩層。

所述攪拌槳包括彈簧和螺栓。

所述彈簧的端部固定在所述螺栓的螺帽上。所述螺栓通過所述螺孔固定在所述攪拌軸上。

若干個所述攪拌槳均布在所述攪拌軸上，形成至少兩個攪拌層。

所述攪拌槽為圓柱槽或方形槽。所述攪拌槽的開口朝向電機方向。

所述攪拌軸和所述攪拌槳均位于所述攪拌槽內(nèi)。

在攪拌時，所述電機驅(qū)動所述攪拌軸轉(zhuǎn)動，所述攪拌軸帶動所述攪拌槳在所述攪拌槽內(nèi)攪動。

進(jìn)一步，所述攪拌軸上每一層的螺孔數(shù)量相等且位置對應(yīng)。

所述攪拌槳與所述螺孔的數(shù)量相同。

進(jìn)一步，記相鄰的兩個攪拌層之間的中心間距為X。X為5～20cm。

記最底層的攪拌層距離攪拌槽底面的間距為D。D為3～10cm。

進(jìn)一步，記所述彈簧的長度為L。L＝(0.2～1)X。

記所述螺栓的直徑為Φ。Φ＝(1/30～1/10)X。

當(dāng)所述攪拌槽為圓柱槽時，記所述攪拌槽底面半徑為R。R＝(3～5)L。

當(dāng)所述攪拌槽為方形槽時，記所述攪拌槽底面邊長為Y。Y＝(3～5)L。

進(jìn)一步，所述彈簧的外徑為3～50mm。

所述彈簧的節(jié)距為2～10mm。

所述彈簧的線徑為0.1～3mm。

進(jìn)一步，所述彈簧的外徑是所述攪拌軸直徑的0.5～10倍。

進(jìn)一步，所述彈簧的材質(zhì)包括碳素彈簧鋼絲、熱軋彈簧鋼、硅錳彈簧鋼絲、鉻釩彈簧鋼絲和彈簧不銹鋼絲。