本發(fā)明涉及一種攪拌裝置，具體涉及一種適于粘稠物系混合的無芯軸雙槳組合式攪拌釜。

背景技術：

1、粘稠物系混合過程廣泛存在于生物、醫(yī)藥、電子等領域的產品生產中，混合的效果將會對產品的價值產生巨大影響。特別需要指出，隨著反應的進行，反應體系經常會發(fā)生由低粘度向高粘度轉變，較大的粘度變化進一步提高了反應的難度。攪拌釜是聚合反應設備的核心功能部件，但傳統(tǒng)攪拌釜往往僅適用于高粘或低粘體系，在變粘體系下使用傳統(tǒng)攪拌釜不僅會造成混合質量下降、副產物增多，嚴重時甚至會導致安全事故的發(fā)生。此外，傳統(tǒng)軸式攪拌釜在高粘體系下存在的“爬桿”效應以及高剪切問題導致傳質效果變差、設備易損壞。因此，急需開發(fā)適用于粘稠物系混合過程的高效新型攪拌釜。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種適于粘稠物系混合的無芯軸雙槳組合式攪拌釜，以實現(xiàn)高粘以及變粘工況下產品的安全、節(jié)能、高效生產。

2、本發(fā)明采用如下的技術方案：

3、適于粘稠物系混合的無芯軸雙槳組合式攪拌釜，包括上攪拌機構、下攪拌機構、攪拌外殼、電機和底軸承；所述底軸承布置在用于攪拌的場地上，所述攪拌外殼布置在底軸承上且攪拌外殼的底部與底軸承固定連接，所述上攪拌機構、下攪拌機構和底軸承由上往下依次安裝，所述上攪拌機構和下攪拌機構布置在攪拌外殼內，所述電機安裝在上攪拌機構的上端且電機位于攪拌外殼上端的外部。

4、所述上攪拌機構包括上攪拌軸、上軸套、上攪拌部件和加強部件；所述上攪拌軸通過軸承與電機的傳動軸鉸接，上攪拌軸的外部固定套有上軸套，所述加強部件布置在上軸套的外周，且加強部件的上部與上軸套的上部固定連接，所述上攪拌部件布置在加強部件的下面，且上攪拌部件的上部分別與上軸套的下部和加強部件的下部固定連接，上攪拌部件的下部與下攪拌機構固定連接。

5、所述加強部件包括若干個加強板和若干個加強軸；每個所述加強板的一端均與上軸套的上部垂直固定連接，各個所述加強板沿上軸套的外周周向均勻間隔布置；每個所述加強軸的上端分別與各個加強板的另一端的下側垂直固定連接，每個所述加強軸的下端分別與上攪拌部件的上部固定連接。

6、所述上攪拌部件包括若干個攪拌框和若干個上攪拌槳；每個所述攪拌框上布置有若干個上攪拌槳，每個攪拌框包括一個豎軸和兩個橫梁；豎軸上下兩端分別經各自的一根橫梁的一端固定連接，兩根橫梁另一端分別垂直固定連接到上軸套的下部和下攪拌機構的上部，同時豎軸的上端還和加強軸的下端固定連接；

7、各個攪拌框的豎軸平行于上攪拌軸布置并繞上攪拌軸周圍的周向均勻間隔布置；

8、每個豎軸在徑向的內外兩側均布置有若干個上攪拌槳，外側的上攪拌槳為外槳葉，內側的上攪拌槳為內槳葉，每個豎軸的外側布置有n個外槳葉，n個外槳葉沿豎軸的軸向均勻間隔布置，每個豎軸的內側則布置有n-1個內槳葉，n-1個內槳葉沿豎軸的軸向均勻間隔布置，且外槳葉和內槳葉沿豎軸的軸向依次交錯布置，每兩個外槳葉之間布置一個內槳葉。

9、內槳葉和外槳葉均非水平地傾斜布置，且內槳葉和外槳葉傾斜方向相反。

10、所述下攪拌機構包括下攪拌軸、下軸套和若干個下攪拌槳；所述下攪拌軸的上部與所述上攪拌部件的若干個下側的橫梁固定連接，所述下攪拌軸的外部固定套有下軸套，下攪拌軸的下端與底軸承垂直活動連接，每個所述下攪拌槳的一邊分別與下軸套垂直固定連接，各個下攪拌槳沿下軸套的外周周向均勻間隔布置。

11、每個所述下攪拌槳的豎直截面為倒直角梯形，下攪拌槳直角側邊與下軸套垂直連接；每個所述下攪拌槳上開設有多組柵格，每個下攪拌槳上開設的柵格總面積占對應下攪拌槳的面積的30~50%。

12、所述適于粘稠物系混合的無芯軸雙槳組合式攪拌釜還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與電機電連接。

13、所述攪拌外殼分為上部圓柱體空心外殼和下部錐體空心外殼；所述上部圓柱體空心外殼和下部錐體空心外殼固定連接，所述上部圓柱體空心外殼內布置有上攪拌機構，所述電機布置在上部圓柱體空心外殼上端的外部，所述下部錐體空心外殼的下端固定安裝在底軸承上，所述下攪拌機構布置在下部錐體空心外殼內。

14、本發(fā)明的創(chuàng)新點在于攪拌釜采用了無芯軸寬幅面組合式結構，結構中的攪拌框橫梁與豎軸通過法蘭進行連接，上攪拌槳和下攪拌槳均可拆卸，上攪拌槳由多組外槳葉和內槳葉組合而成，下攪拌槳又開有多組對稱的柵格，實現(xiàn)了上攪拌機構在工作時形成貫通內外的軸向大循環(huán)，同時實現(xiàn)了下攪拌槳便于細化剪切流體，有效避免攪拌盲區(qū)的出現(xiàn)和同時減少壁面物料粘結現(xiàn)象的發(fā)生的優(yōu)勢。整個結構的設計使得攪拌釜具有較大的寬適應性，實現(xiàn)了能在變粘以及高粘體系下達到良好的攪拌混合效果，同時帶來了有效避免高粘體系下的“爬桿”效應的優(yōu)勢，且本裝置可以根據(jù)工況方便地進行拆卸與更換，攪拌框上方還設置有加強板，提高了裝置剛性。

15、本發(fā)明具有如下的有益效果：

16、1、寬適應性。采用無芯軸寬幅面組合式結構，能在變粘以及高粘體系下收獲良好的攪拌混合效果，同時能有效避免高粘體系下的“爬桿”效應。

17、2、傳質、分散效果好。上攪拌槳由多組外槳葉和內槳葉組合而成，工作時形成貫通內外的軸向大循環(huán)；下攪拌槳開有多組對稱的柵格，便于細化剪切流體，并且槳葉形狀與攪拌外殼底部形狀相同且間隙很小，減少了壁面物料粘結現(xiàn)象的發(fā)生。

18、3、便于拆卸、結構強度高。攪拌框橫梁與豎軸通過法蘭進行連接，攪拌框焊接固定在攪拌軸上，因此，上攪拌槳可以根據(jù)工況方便地進行拆卸與更換；攪拌框上方設置有加強板，提高了設備剛性。

技術特征：

1.一種適于粘稠物系混合的無芯軸雙槳組合式攪拌釜，其特征在于：包括上攪拌機構、下攪拌機構、攪拌外殼（1）、電機和底軸承（11）；所述底軸承（11）布置在用于攪拌的場地上，所述攪拌外殼（1）布置在底軸承上且攪拌外殼（1）的底部與底軸承（11）固定連接，所述上攪拌機構、下攪拌機構和底軸承（11）由上往下依次安裝，所述上攪拌機構和下攪拌機構布置在攪拌外殼（1）內，所述電機安裝在上攪拌機構的上端且電機位于攪拌外殼（1）上端的外部。

2.根據(jù)權利要求1所述的適于粘稠物系混合的無芯軸雙槳組合式攪拌釜，其特征在于：所述上攪拌機構包括上攪拌軸（2）、上軸套（3）、上攪拌部件和加強部件；所述上攪拌軸（2）通過軸承與電機的傳動軸傳動連接，上攪拌軸（2）的外部固定套有上軸套（3），所述加強部件布置在上軸套（3）的外周，且加強部件的上部與上軸套（3）的上部固定連接，所述上攪拌部件布置在加強部件的下面，且上攪拌部件的上部分別與上軸套（3）的下部和加強部件的下部固定連接，上攪拌部件的下部與下攪拌機構固定連接。

3.根據(jù)權利要求2所述的適于粘稠物系混合的無芯軸雙槳組合式攪拌釜，其特征在于：所述加強部件包括若干個加強板（5）和若干個加強軸（6）；每個所述加強板（5）的一端均與上軸套（3）的上部垂直固定連接，各個所述加強板（5）沿上軸套（3）的外周周向均勻間隔布置；每個所述加強軸（6）的上端分別與各個加強板（5）的另一端的下側垂直固定連接，每個所述加強軸（6）的下端分別與上攪拌部件的上部固定連接。

4.根據(jù)權利要求2所述的適于粘稠物系混合的無芯軸雙槳組合式攪拌釜，其特征在于：所述上攪拌部件包括若干個攪拌框（4）和若干個上攪拌槳（7）；每個所述攪拌框（4）上布置有若干個上攪拌槳（7），每個攪拌框（4）包括一個豎軸（4.2）和兩個橫梁（4.1）；豎軸（4.2）上下兩端分別經各自的一根橫梁（4.1）的一端固定連接，兩根橫梁（4.1）另一端分別垂直固定連接到上軸套（3）的下部和下攪拌機構的上部，同時豎軸（4.2）的上端還和加強軸（6）的下端固定連接；

5.根據(jù)權利要求4所述的適于粘稠物系混合的無芯軸雙槳組合式攪拌釜，其特征在于：所述的內槳葉（7.2）和外槳葉（7.1）均非水平地傾斜布置，且內槳葉（7.2）和外槳葉（7.1）傾斜方向相反。

6.根據(jù)權利要求2所述的適于粘稠物系混合的無芯軸雙槳組合式攪拌釜，其特征在于：所述下攪拌機構包括下攪拌軸（8）、下軸套（9）和若干個下攪拌槳（10）；所述下攪拌軸（8）的上部與所述上攪拌部件的若干個下側的橫梁（4.1）固定連接，所述下攪拌軸（8）的外部固定套有下軸套（9），下攪拌軸（8）的下端與底軸承（11）垂直活動連接，每個所述下攪拌槳（10）的一邊分別與下軸套（9）垂直固定連接，各個下攪拌槳（10）沿下軸套（9）的外周周向均勻間隔布置。

7.根據(jù)權利要求6所述的適于粘稠物系混合的無芯軸雙槳組合式攪拌釜，其特征在于：每個所述下攪拌槳（10）的豎直截面為倒直角梯形，下攪拌槳（10）直角側邊與下軸套（9）垂直連接；每個所述下攪拌槳（10）上開設有多組柵格，每個下攪拌槳（10）上開設的柵格總面積占對應下攪拌槳（10）的面積的30~50%。

8.根據(jù)權利要求1所述的適于粘稠物系混合的無芯軸雙槳組合式攪拌釜，其特征在于：所述適于粘稠物系混合的無芯軸雙槳組合式攪拌釜還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與電機電連接。

9.根據(jù)權利要求1所述的適于粘稠物系混合的無芯軸雙槳組合式攪拌釜，其特征在于：所述攪拌外殼（1）分為上部圓柱體空心外殼和下部錐體空心外殼；所述上部圓柱體空心外殼和下部錐體空心外殼固定連接，所述上部圓柱體空心外殼內布置有上攪拌機構，所述電機布置在上部圓柱體空心外殼上端的外部，所述下部錐體空心外殼的下端固定安裝在底軸承（11）上，所述下攪拌機構布置在下部錐體空心外殼內。

技術總結
本發(fā)明公開了一種適于粘稠物系混合的無芯軸雙槳組合式攪拌釜。包括上攪拌機構、下攪拌機構、攪拌外殼、電機和底軸承；所述底軸承布置在用于攪拌的場地上，所述攪拌外殼布置在底軸承上且攪拌外殼的底部與底軸承固定連接，所述上攪拌機構、下攪拌機構和底軸承由上往下依次安裝，所述上攪拌機構和下攪拌機構布置在攪拌外殼內，所述電機安裝在上攪拌機構的上端且電機位于攪拌外殼上端的外部。本發(fā)明采用無芯軸，消除了高粘度體系工作下的“爬桿”效應，具有良好的寬適應性；上攪拌槳的設計改良了槽內混合效果，下攪拌槳的設計避免了高粘混合物的壁面粘結和出料淤積；本發(fā)明還具有便于拆卸更換，設備強度較高的優(yōu)勢。

技術研發(fā)人員：劉寶慶,徐聞達,謝明輝,吳亮,李哲,張育牢,孟繩續(xù),徐子龍,周國忠
受保護的技術使用者：浙江大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9