同心雙軸氣液攪拌裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種同心雙軸氣液攪拌裝置。包括攪拌槽，外攪拌軸，內(nèi)攪拌軸，框式外槳，內(nèi)槳，氣體分布器和進(jìn)氣裝置；內(nèi)攪拌軸分為上、下兩段，通過法蘭連接，內(nèi)攪拌軸上段空套在外攪拌軸孔內(nèi)，外攪拌軸兩側(cè)焊有對(duì)稱的橫梁，在攪拌槽內(nèi)，同軸裝有框式外槳，內(nèi)槳和氣體分布器，在攪拌槽底部外側(cè)裝有進(jìn)氣裝置，攪拌槽底部一側(cè)開有出料口。本發(fā)明產(chǎn)率高、副產(chǎn)物少；氣液分散性能好；寬適應(yīng)性；操作方便、靈活可調(diào)。內(nèi)外槳的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動(dòng)模式、槳型組合等都可以根據(jù)不同的體系及氣液攪拌目的等進(jìn)行調(diào)節(jié)；另外，氣體分布器的拆裝也較容易。尤其適用于高粘及變粘體系下的氣液攪拌。
【專利說明】同心雙軸氣液攪拌裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種攪拌裝置，具體地說是涉及適用于高粘及變粘體系下的一種同心雙軸氣液攪拌裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣液攪拌反應(yīng)器廣泛應(yīng)用于石油、化工、污水處理、生物發(fā)酵等過程工業(yè)中?，F(xiàn)有氣液攪拌反應(yīng)器主要為單軸氣液攪拌系統(tǒng)，它存在功能單一，只適用于特定的工藝流程等缺點(diǎn)，在水或低粘物系下攪拌混合、氣液分散性能較好，但在高粘及變粘體系下的氣液攪拌效果差、產(chǎn)率低、功率消耗大。而實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，氣液攪拌操作涉及的體系的物性大多較為復(fù)雜:粘度較高或者物料具有剪切變稀性等，如黃原膠的生產(chǎn)。因此，開發(fā)研究新型高效的氣液攪拌裝置具有十分顯著的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]近年來，研制開發(fā)出的雙軸攪拌器，已被廣泛證明相對(duì)單軸攪拌器具有更寬的適應(yīng)性，內(nèi)外槳的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動(dòng)模式(同向、方向)、槳型組合靈活可調(diào)，尤其適用于高粘及變粘體系，具有攪拌混合效果好、功耗低的優(yōu)點(diǎn)。但這些研究、應(yīng)用主要是在單相體系下進(jìn)行的，很少有人研究、開發(fā)氣液兩相體系下的雙軸氣液攪拌裝置，尤其是帶框式外槳的同心雙軸氣液攪拌裝置。由于外槳的直徑較大，一般為釜體直徑的0.9-0.98倍，外槳與釜壁的間距相當(dāng)小，又由于氣液攪拌反應(yīng)器中要安裝進(jìn)氣裝置(一般為氣體分布器)。因此，如若想設(shè)計(jì)同心雙軸氣液攪拌裝置，外槳和氣體分布器之間如何布置是必須解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)框式外槳及氣體分布器，提供一種適用于高粘及變粘體系下的同心雙軸氣液攪拌裝置，實(shí)現(xiàn)氣液攪拌操作節(jié)能、高效的目的。
[0005]本發(fā)明的目的是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明包括攪拌槽，外攪拌軸，內(nèi)攪拌軸，框式外槳，內(nèi)槳，氣體分布器；內(nèi)攪拌軸分為上、下兩段，通過法蘭連接，內(nèi)攪拌軸上段空套在外攪拌軸孔內(nèi)，外攪拌軸兩側(cè)焊有對(duì)稱的橫梁，在攪拌槽內(nèi)，裝有框式外槳，框式外槳中同軸裝有內(nèi)槳和氣體分布器，在攪拌槽底部外側(cè)裝有進(jìn)氣裝置，攪拌槽底部一側(cè)開有出料口。
[0006]所述的框式外槳底部中間開口，框式外槳中間開口通過鐵環(huán)焊連在一起，框式外槳兩上端面分別與所述兩橫梁端面固定連接，框式外槳的槳徑為攪拌槽內(nèi)徑的0.9?0.98倍，位于框式外槳中的內(nèi)攪拌軸下段裝有I個(gè)以上的內(nèi)槳。
[0007]所述的氣體分布器包括下部開有出氣孔的環(huán)狀管、水平管和豎直管，環(huán)狀管內(nèi)圈焊接有水平管，水平管焊接有豎直管，在豎直管中部焊有圓環(huán)，豎直管的下部分別開有內(nèi)螺紋和外螺紋。
[0008]所述的進(jìn)氣裝置，從上至下依次由雙頭接頭，兩通閥，快速接頭和進(jìn)氣管連接而成，雙頭接頭上端與氣體分布器的豎直管下部的內(nèi)螺紋連接。
[0009]所述的內(nèi)槳為六直葉圓盤渦輪槳或六直葉開啟渦輪槳或六斜葉開啟渦輪槳。[0010]本發(fā)明具有的有益效果是:
I)產(chǎn)率高、副產(chǎn)物少。由于框式外槳的存在,達(dá)到相同的攪拌混合效果,此同心雙軸氣液攪拌裝置比傳統(tǒng)單軸攪拌裝置所需轉(zhuǎn)速要低，因此剪切力相對(duì)較小，對(duì)氣液攪拌反應(yīng)器內(nèi)原料和產(chǎn)物的剪切破壞均較小，因此可以提高產(chǎn)率，減少副產(chǎn)物的生成。
[0011]2)氣液分散性能好。由于框式外槳的存在，近壁區(qū)氣含率相對(duì)傳統(tǒng)單軸氣液攪拌裝置更高，氣液反應(yīng)器內(nèi)的整體分散效果更好。
[0012]3)寬適應(yīng)性。在中高粘及變粘體系下均有較好的攪拌混合及氣液分散性能。
[0013]4)操作方便、靈活可調(diào)。內(nèi)外槳的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動(dòng)模式、槳型組合等都可以根據(jù)不同的體系及氣液攪拌目的等進(jìn)行調(diào)節(jié)；另外，氣體分布器的拆裝也較容易。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0015]圖2是本發(fā)明中進(jìn)氣裝置部分的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0016]圖3是本發(fā)明中框式外槳的主視圖。
[0017]圖4是本發(fā)明中框式外槳的俯視圖。
[0018]圖5是本發(fā)明中氣體分布器的主視圖。
[0019]圖6是本發(fā)明中氣體分布器的俯視圖。
[0020]圖中:1、攪拌槽，2、外攪拌軸，3、內(nèi)攪拌軸，4、框式外槳，5、內(nèi)槳，6、氣體分布器，
7、墊片，8、螺母，9、雙頭接頭，10、兩通閥，11、快速接頭，12、進(jìn)氣管，1.1、套管，1.2、排料口，
2.1、橫梁，2.2、固定板，4.1、鐵環(huán)，4.2、加強(qiáng)筋，4.3、矩形平板，6.1、圓環(huán)，6.2、內(nèi)螺紋，6.3、
外螺紋。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明包括攪拌槽I，外攪拌軸2，內(nèi)攪拌軸3，框式外槳4，內(nèi)槳5，氣體分布器6，墊片7，螺母8，雙頭接頭9，兩通閥10，快速接頭11，進(jìn)氣管12 ;內(nèi)攪拌軸3分為上、下兩段，通過法蘭連接，內(nèi)攪拌軸3上段空套在外攪拌軸2孔內(nèi)(即內(nèi)攪拌軸3的轉(zhuǎn)動(dòng)不帶動(dòng)外攪拌軸2轉(zhuǎn)動(dòng))，內(nèi)攪拌軸3下段可拆卸，且其可制成不同的長度，方便裝拆、更換內(nèi)槳5 ;外攪拌軸2兩側(cè)焊有對(duì)稱的橫梁2.1，，兩橫梁2.1端部均有固定板2.2，方便與框式外槳4進(jìn)行固定連接，在攪拌槽I內(nèi)，裝有框式外槳4，框式外槳4中同軸裝有內(nèi)槳5、氣體分布器6以及墊片7，墊片7從氣體分布器6豎直管下端向上套入氣體分布器6,氣體分布器6從攪拌槽I內(nèi)自上向下插入攪拌槽I封頭正中位置的套管1.1內(nèi)，通過墊片7壓在攪拌槽I底部，在攪拌槽I底部外側(cè)裝有螺母8和進(jìn)氣裝置，裝螺母8是為了通過螺紋鎖緊的方式固定氣體分布器，攪拌槽I底部一側(cè)開有出料口 1.2，用于排料。
[0023]如圖1、圖3、圖4所示，所述的框式外槳4底部開口，框式外槳4底部開口通過鐵環(huán)4.1焊連在一起，以便氣體分布器6可以從鐵環(huán)4.1中插入，框式外槳4上部焊有加強(qiáng)筋4.2，使框式外槳4在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中保持穩(wěn)定，與外攪拌軸2連接的框式外槳4的端部為矩形平板4.3，框式外槳4的槳徑為攪拌槽I內(nèi)徑的0.9?0.98倍，位于框式外槳4中的內(nèi)攪拌軸3下段裝有I個(gè)以上的內(nèi)槳5，圖1中內(nèi)槳5的個(gè)數(shù)為I個(gè)，內(nèi)槳5的個(gè)數(shù)依物料高度及物料的粘度等性質(zhì)的變化而變化。
[0024]如圖1、圖2、圖5、圖6所示，所述的氣體分布器6包括下部開有出氣孔的環(huán)狀管、水平管和豎直管，環(huán)狀管內(nèi)圈焊接有水平管，水平管焊接有豎直管，在豎直管中部焊有圓環(huán)
6.1，豎直管的下部分別開有內(nèi)螺紋6.2和外螺紋6.3，開外螺紋6.3是為了安裝螺母8，然后通過螺紋鎖緊的方式固定氣體分布器6，開內(nèi)螺紋6.2是為了連接進(jìn)氣裝置，且螺紋連接的方式使得進(jìn)氣裝置及氣體分布器6的拆裝、更換較為方便、快捷。氣體分布器6的環(huán)狀管部分的環(huán)徑，豎直管的直徑，以及豎直管上圓環(huán)6.1的位置，氣體分布器6的總高度及螺紋高度等參數(shù)都可以改變，以適應(yīng)不同的工況及操作條件。
[0025]如圖1、圖2所示，所述的進(jìn)氣裝置，從上至下依次由雙頭接頭9，兩通閥10，快速接頭11和進(jìn)氣管12連接而成，雙頭接頭9上端與氣體分布器6的豎直管下部的內(nèi)螺紋6.2連接，兩通閥10可以防止攪拌槽I中液體逆流，快速接頭11可以快速拆裝進(jìn)氣管12 ;此進(jìn)氣裝置的結(jié)構(gòu)，使得氣體分布器6的更換和拆裝也較方便。
[0026]如圖1所示，所述的內(nèi)槳5為六直葉圓盤渦輪槳或六直葉開啟渦輪槳或六斜葉開啟渦輪槳，內(nèi)槳5可以是不同的結(jié)構(gòu)形式、不同的層數(shù)，根據(jù)實(shí)際工況和操作條件進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0027]本發(fā)明的工作原理:
首先，安裝氣體分布器，從攪拌槽內(nèi)部由上向下把氣體分布器插入到攪拌槽底部的套管內(nèi)，通過墊片壓緊攪拌槽底部，氣體分布器下部外螺紋裝有螺母，壓緊攪拌槽底部的套管，通過螺紋鎖緊的方式固定氣體分布器。然后，安裝進(jìn)氣裝置，將雙頭接頭擰進(jìn)氣體分布器下部的內(nèi)螺紋中，雙頭接頭下部連接兩通閥，兩通閥再連接快速接頭，快速接頭連接進(jìn)氣管。接下來安裝外槳，然后安裝裝有內(nèi)槳的內(nèi)攪拌軸，至此裝置安裝完成。然后開始加料，力口至一定高度，開啟電機(jī)，調(diào)節(jié)內(nèi)外槳的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間后，打開兩通閥向攪拌槽中通氣，氣體經(jīng)進(jìn)氣管、兩通閥、豎直管和水平管流入環(huán)狀管，氣體經(jīng)環(huán)狀管下部的出氣孔從下向上流入攪拌槽，其目的使進(jìn)入攪拌槽的氣流均勻。外槳和內(nèi)槳由不同的電機(jī)驅(qū)動(dòng)、控制，可以有不同的轉(zhuǎn)速和不同的轉(zhuǎn)向。攪拌完成后，停止通氣，并關(guān)閉兩通閥，打開排料口進(jìn)行排料，然后再拆卸內(nèi)槳、外槳和氣體分布器等。
【權(quán)利要求】
1.一種同心雙軸氣液攪拌裝置，其特征在于:包括攪拌槽(1)，外攪拌軸(2)，內(nèi)攪拌軸(3)，框式外槳(4)，內(nèi)槳(5)，氣體分布器(6);內(nèi)攪拌軸(3)分為上、下兩段，通過法蘭連接，內(nèi)攪拌軸(3)上段空套在外攪拌軸(2)孔內(nèi)，外攪拌軸(2)兩側(cè)焊有對(duì)稱的橫梁，在攪拌槽(O內(nèi)，裝有框式外槳(4)，框式外槳(4)中同軸裝有內(nèi)槳(5)和氣體分布器(6)，在攪拌槽(I)底部外側(cè)裝有進(jìn)氣裝置，攪拌槽(I)底部一側(cè)開有出料口(1.2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同心雙軸氣液攪拌裝置，其特征在于:所述的框式外槳(4)底部中間開口，框式外槳中間開口通過鐵環(huán)(4.1)焊連在一起，框式外槳(4)兩上端面分別與所述兩橫梁端面固定連接，框式外槳(4)的槳徑為攪拌槽(I)內(nèi)徑的0.9?0.98倍，位于框式外槳(4)中的內(nèi)攪拌軸(3)下段裝有I個(gè)以上的內(nèi)槳(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同心雙軸氣液攪拌裝置，其特征在于:所述的氣體分布器(6)包括下部開有出氣孔的環(huán)狀管、水平管和豎直管，環(huán)狀管內(nèi)圈焊接有水平管，水平管焊接有豎直管，在豎直管中部焊有圓環(huán)(6.1)，豎直管的下部分別開有內(nèi)螺紋(6.2)和外螺紋(6.3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同心雙軸氣液攪拌裝置，其特征在于:所述的進(jìn)氣裝置，從上至下依次由雙頭接頭(9)，兩通閥(10)，快速接頭(11)和進(jìn)氣管(12)連接而成，雙頭接頭(9)上端與氣體分布器(6)的豎直管下部的內(nèi)螺紋(6.2)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同心雙軸氣液攪拌裝置，其特征在于:所述的內(nèi)槳(5)為六直葉圓盤渦輪槳或六直葉開啟渦輪槳或六斜葉開啟渦輪槳。
【文檔編號(hào)】B01F7/16GK103691343SQ201310620058
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】劉寶慶, 劉景亮, 金志江, 陳明強(qiáng), 張義堃 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)