[其他]混料系統(tǒng)群

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85105781
• 申請日: 1985-07-30
• 公開（公告）號: CN85105781A
• 公開（公告）日: 1987-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 昌德勒·K·科利;羅納爾德·N·薩爾茨曼
• 申請（專利權(quán)）人: 通用信號公司
• 主分類號: B01F7/22
• 分類號: B01F7/22
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 王憲模,王申

本發(fā)明一般地說是關(guān)于混料設(shè)備的，更具體地說，涉及到將盛貯于容器中的液體與液體、液體與固體以及液體與氣體進(jìn)行混合的設(shè)備。在本項(xiàng)申請中用到的“流體”一詞，包括了以上各種情形，但并不限于這些情形。

要在容器中混合幾種液體或幾種懸浮液時，通常需要一種裝設(shè)于軸端的葉輪，帶動這一軸后能使容器的流體中產(chǎn)生出流量場。構(gòu)制這樣的混合設(shè)備，是為了在液體中實(shí)現(xiàn)將液態(tài)物質(zhì)、固態(tài)物質(zhì)或氣態(tài)物質(zhì)混勻到所需的程度。根據(jù)容器的深度、液體的粘度以及葉輪的類型，可采用一個或多個葉輪。在既有的工藝中，已周知在單一的軸上采用多個葉輪，來適應(yīng)增大了深度的容器和高粘度的物料情形。為了產(chǎn)生出單一的流量場，渦輪機(jī)的葉片間距不得過大，例如分隔的距離在1/2至3/4葉片直徑之間。否則就會出現(xiàn)如圖1所示的，基本上是獨(dú)立的多個流量場，從而是一些水平的或垂直的混合區(qū)。由于該軸的轉(zhuǎn)速對處于其上的各個葉輪而言都是同一的，就不可能對上述液體的每一水平面獨(dú)立地調(diào)節(jié)功率。這就限制了這類結(jié)構(gòu)用于某些化學(xué)過程，而這樣的過程在不同的時間與不同的水平面內(nèi)卻要求有不同的功率。

在以往的工藝中，曾試驗(yàn)過提供一套同心的傳動軸，借以分別地控制共軸的一套葉輪的各自速度。這一系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，用于外上部混合器的齒輪傳動裝置和軸都是很昂貴的。此外，通過減速器和軸的孔徑應(yīng)大到足以讓下部的軸穿過其中，同時要為軸的彎曲留有余地。

在某些應(yīng)用中，要求在不同的時間間隔內(nèi)有不同的混合度。例如，在固體粒子懸浮液情形下，配藥過程中要求懸浮液均勻一致，而在配藥過程的某幾個時間間隔內(nèi)，則要求不致于完全沉降下來的低均勻度的懸浮液。曾采用過變速傳動裝置，但結(jié)果是不理想的。由于功率是速度二次方的函數(shù)，這就很難調(diào)節(jié)速度來求得所要求的功率。以往工藝中所設(shè)計(jì)的混料系統(tǒng)，一般采用單一的工作方式，例如均勻的混合或均勻的懸浮。在下部混合器可以插入沉積物中的工作狀態(tài)下，曾嘗試過各種各樣的措施。其中之一，是把下部混合器在起動前升高到此沉積物的上方。這就要求設(shè)置大型的支承與升降系統(tǒng)。另有一些用來維持混合的方法，但卻不能有效地利用能量。

在本項(xiàng)申請中用到的“單一流型”是指，對于每一從混合器群中的中心軸出發(fā)而沿經(jīng)向伸展的鉛垂面，只存在唯一的一個零點(diǎn)。所謂零點(diǎn)是指平均速度在該處為零的點(diǎn)，同時在該鉛垂面內(nèi)的物料流都環(huán)繞該點(diǎn)流動。由全部的這類鉛垂面所形成的這些零點(diǎn)之軌跡，構(gòu)成了一條單一的封閉回路。這樣的一種流型則可以描述為繞此單一閉回路所成的一個復(fù)曲面。顯然，這里沒有包括圍繞此混料容器中的檔板、角落和其他局部破碎處的小型次要流型。如果這里存在有總體對稱分布;如果那些輔助性混合器的旋轉(zhuǎn)方向是同主混合器的旋轉(zhuǎn)方向相反;而且如果還沒有采用任何檔板的話，那未，這時的閉回路就會是一個圓。

這樣，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種復(fù)式的葉輪系統(tǒng)，它生成一種單一流型，并使操作具有最大的靈活性。

本發(fā)明的第二個目的在于提供一種用于較深容器的葉輪系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它能借助混合器群給出基本上沿軸向流動的軸向流，由此而演變?yōu)橐环N從頂端至底部的有效混流型。

本發(fā)明的第三個目的在于提供一種能維持流動但不保持流體中均勻性的節(jié)能混料設(shè)備。

本發(fā)明的第四個目的在于提供一種，能于一運(yùn)行周期內(nèi)在不同的時間有效而經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)不同混合度的混料系統(tǒng)。

本發(fā)明的第五個目的在于提供一種，即另有某些葉輪發(fā)生故障也仍能產(chǎn)生單一流型的混料系統(tǒng)。

本發(fā)明的第六個目的在于提供一種在各種作業(yè)方式下都可節(jié)能的多水平面的葉輪系統(tǒng)。

本發(fā)明的第七個目的在于提供一種不需要鉛垂檔板的混料系統(tǒng)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明以上和其他目的之措施如下：在容器中至少形成兩個混合面，一個靠近此容器的頂端，另一個鄰近容器的底部，這兩個水平面中的混合作用分別在適當(dāng)?shù)乃俣认买?qū)動，在該容器的液體中產(chǎn)生一單一流型。在以上每一平面中設(shè)計(jì)了這樣的抽吸作用，能在該層中達(dá)到所需混合度而同時保持單一流型。底部混合設(shè)備最好取大直徑的單一葉輪結(jié)構(gòu)，而頂端混合設(shè)備則包括一批直徑較小的葉輪。這批上部平面的混合器相對于下部葉輪的鉛垂轉(zhuǎn)動軸，等距離地對稱設(shè)置。每一個葉輪都有一個從葉輪出發(fā)的基本上呈軸向的或會聚的流量場。對于深度大得多的一類容器，或?qū)τ谝筝^多混合面的其他系統(tǒng)與處理過程，則可在頂部的一批葉輪和底部的單一葉輪之間再另設(shè)一批葉輪，使之產(chǎn)生單一流型并在每一混合面上具有適當(dāng)?shù)某槲饔谩Ａ硪环N裝配方式是，頂端處的一批葉輪可以與底部處的單一葉輪相距很遠(yuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生出與單一葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反的抽吸流;但總的效應(yīng)則形成單一的流型。