[實用新型]一種用于固體和液體混合的設備

有效

• 申請號: 201821642037.4
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN209155625U
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 黃端;謝平波;吳凡;李統柱;金旭東
• 申請（專利權）人: 深圳市尚水智能設備有限公司
• 主分類號: B01F7/18
• 分類號: B01F7/18;B01F7/00;B01F3/12;B01F15/02
• 代理公司: 北京中強智尚知識產權代理有限公司 11448
• 代理人: 黃耀威

本實用新型適用于固體和液體混合的設備領域，特別是超細粉體與液體混合生成高粘度或高濃度液體的設備，包括：至少一個固體供給裝置；至少一個液體供給裝置；液體分配室，所供給的液體在其中以預定流量進行分配；固體輸送室，通過螺桿喂料裝置將所述固體從固體供給裝置輸送到混合室；混合室，用于所供給的固體與所述液體混合以形成懸浮液；以及轉子室，所述懸浮液在該轉子室中被旋轉并從所述轉子室的出口輸出，從而在所述轉子室的進口區產生抽吸效應，該抽吸效應基本上將所供給的固體表面的空氣排出。本實用新型提供了一種結構簡單、能耗低、控制簡單、不易堵塞和泄露的混合設備。

技術領域

本實用新型涉及一種用于固體和液體混合的設備領域，尤其是超細粉體與液體混合生成高粘度或高濃度液體的設備。

背景技術

在將粉體分散并混合到液體的過程中，隨著粉體技術和納米技術的發展，粉體比表面大，表面吸附大量的氣體，導致這些超細粉體與液體的浸潤以及粉體在液體中分散很困難。

在ZL 02816085.1號的“用于混合固體和液體的設備和方法”專利(以下稱“851號專利”)中，該專利采用等效噴射泵作用的壓縮室，通過轉子產生抽吸效應，結合兩個球閥形成封閉的固體供給室、混合室和壓縮室的工作區域，該工作區域形成真空狀態，粉體在接觸液體前，粉體表面的空氣離開粉體，粉體再與液體接觸實現粉體與液體的充分快速浸潤。

在中國申請號201680047460.7的“用于使至少一種物質在流體中分散的裝置和方法”專利申請(以下稱“607號專利”)中，采用了類似851號專利的轉子產生抽吸效應實現對流體的軸向和徑向輸送。

但是，將越來越多的超細粉體分散到少量的液體中形成高濃度或高粘度漿料的過程中，尤其是高濃度漿料中液體成分含量很少，或者漿料粘度很高的情況下，851號專利和607號專利的技術方案將會出現嚴重問題。具體而言，851號專利中，在第一階段液體和固體顆粒接觸之前，需要將液體旋轉運動且加速到一個預定速度，同時也要將固體顆粒做旋轉運動，在第二階段固體顆粒和液體混合形成懸浮液的時候，進一步的要求懸浮液做旋轉運動，并且懸浮液與第一階段的液體旋轉及固體顆粒旋轉兩個旋轉同步，從而實現層流的效果，避免噴濺。為了維持液體、固體顆粒及懸浮液三者的旋轉同步，實現層流效果，需要消耗很高的能量、機械復雜程度很高和強度要求很大、同步旋轉相關設計復雜，設備運行過程中控制液體、固體顆粒及懸浮液三者的同步旋轉是極難實現和控制的。但是，我們發現層流相對適當的紊流沒有產生具有優勢的分散和混合效果，適當的紊流會更有助于粉體在液體中的分散和混合，均勻輸送固體和液體的流量控制可以有效避免嚴重的噴濺；此外，851號專利中固體顆粒與液體的同步旋轉容易導致固體顆粒在固體供給室與混合室的交界處出現粉體搭橋的問題，尤其是固體顆粒是純鈦白粉或者碳粉時，粉體搭橋的問題更加嚴重。

第607號專利沒有追求851號專利的層流效果，而是直接采用轉子產生的泵效應，實現液體在軸向上的輸送和徑向上的輸送以及將粉體抽吸到處理室與液體并進行混合，因此，第607號專利的轉子需要實現將液體抽吸進入處理室、將粉體抽吸進入處理室，同時需要實現液體和粉體的混合，最后需要將混合液體排出處理室。第607號專利的轉子在抽吸粉體和液體進入處理室的時候，由于液體流量和粉體輸送速率無法控制，會導致液體不連續而出現空穴(氣蝕)效應或者粉體大塊被吸入的問題，兩種問題分別都可以造成液體和粉體無法充分浸潤和混合的問題，甚至可能會造成結塊并堵塞；當然液體抽吸過多和粉體抽吸過少，也會造成混合的不均勻；同時，排出混合液也會因為上述原因造成故障。此外，轉子一個器件實現抽吸、混合及排出等工作，耗能巨大，對于機械強度要求很大，尤其是在高粘度和高濃度液體的情況下，問題被劇烈放大。

因此，在固體(粉體)和液體混合的領域，尤其是液體與超細粉體混合形成高粘度和高濃度懸浮液的領域亟需一種結構簡單、能耗低、控制簡單、不易堵塞的混合設備。

發明內容