[实用新型]行星轮式搅拌器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种用于塑料、纤维、橡胶及高分子材料的合成、乳化、医药、涂料、农药、化肥、染料、食品、冶金、废水处理等领域中的液态物质混合及加气混合的搅拌装置，特别是一种行星轮式搅拌器。

背景技术：

搅拌混合设备广泛应用于化工、冶金、医药、食品、环保、污水处理等领域。搅拌操作是工业反应过程的重要环节，它的原理涉及流体力学、传热、传质及化学反应等多个方面，搅拌器是搅拌混合设备中的关键部件之一，是将机械能转变为介质的动能，使介质获得适宜的流动场的装置。搅拌器有两大功能：①使液体产生强大的总体流动，以保证装置内不存在静止区，达到宏观均匀；②产生强大的湍动，使液体微团尺寸减小，利于进行快速化学反应。

搅拌器又称搅拌桨或搅拌叶轮。搅拌器的流型与搅拌效果、搅拌功率的关系十分密切，一直是搅拌过程所研究的主要课题。

搅拌容器内的流型取决于搅拌器的形式、搅拌器的结构尺寸、搅拌容器、流体性质以及搅拌器转速等因素。对于搅拌机顶插式中心安装的立式容器，有三种基本流型，分别是径向流、轴向流和切向流。径向流是指流体的流动方向垂直于搅拌轴，沿径向流动，碰到容器壁面，分成两股流体分别向上、向下流动，再回到叶端，不穿过叶片，形成上下两个循环流动；轴向流是指流体的流动方向平行于搅拌轴，流体由桨叶推动，使流体向下流动，遇到容器底面再翻上，形成上下循环流动；切向流是指在无挡板的容器内，流体绕轴作旋转流动，高速时液体表面会形成漩涡，此时流体从桨叶周围周向卷吸至桨叶区的流量很小，混合效果很差。上述三种流型通常同时存在，其中轴向流与径向流对混合起主要作用，而切向流应加以抑制，采用挡板可削弱切向流，增强轴向流和径向流。

搅拌器的型式很多，但使用中均受局限。桨式搅拌器是搅拌器中结构最简单的一种搅拌器，搅拌器直径d与釜径D之比d/D为0.35～0.8，其运转速度为10～100r/min，为大型低速搅拌器，适用于低、中等粘度物料的混合、促进传热及可溶固体的混合与溶解等场合。推进式搅拌器(又称船用推进器)常用于低粘度液体中，标准推进式搅拌器有三瓣叶片，其螺距与桨直径d相等。搅拌时，流体由桨叶上方吸入，下方排出，流体至容器底再沿壁面返至桨叶上方，形成轴向流动。推进式搅拌器搅拌时的流体湍动程度不高，但循环量大。容器内装挡板、搅拌轴偏心安装或搅拌器倾斜，可防止漩涡形成。搅拌器直径d与釜径D之比d/D为0.2～0.5，转速较高，为100～800r/min。运转时产生较大的轴向循环流，宏观混合效果较好，适用于均相液体混合等搅拌不是非常强烈的以宏观混合为目的的搅拌场合，常用于低粘度料液(小于2000mPa·s)的混合。利用其较小的搅拌功率，通过高速转动的桨叶能获得较好的搅拌效果，主要用于液-液系混合、使温度均匀，在低浓度固-液系中防止淤泥沉降等。

涡轮式搅拌器(又称透平式叶轮)，是应用广泛的一种搅拌器。搅拌器直径d与釜径D之比d/D为0.17～0.5，转速为30～500r/min。旋转时有较高的局部剪切作用，能得到高分散度微团，适用于气-液混合及液-液混合或强烈搅拌的场合，常用于低中等粘度物料。

锚式搅拌器结构简单，转速为1～100r/min，为低速搅拌器，只产生切向流，剪切作用小，无轴向混合，适用于粘度在100Pa·s以下的流体搅拌，锚式或框式桨叶的混合效果并不理想，只适用于对混合效果要求不太高的场合。

螺带式搅拌器是把一定螺距的螺旋形钢带固定在搅拌轴上，螺带外缘很接近釜壁。搅拌时，物料沿釜壁上升，沿轴向下运动。适用于高粘度料液的混合。

综上所述，现有的液态物质混合用搅拌器普遍存在周向方向流大，应用场合单一，结构原理简单，难以在各种不同浓度液体混合时实现节省能源和时间的目的。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有搅拌器技术中存在的缺点，寻求设计一种结构原理可靠、节省能源且混合快速、搅拌均匀度好的行星轮式搅拌器，该搅拌器能较好的改善容器内的液体流场，广泛适用于中、低速、高粘度搅拌，以及加气反应搅拌，釜高与釜径之比为0.8～1.5，是一种综合性能好、高效节能、转动平稳、结构简单的新型叶轮。

为了实现上述发明目的，本实用新型的主体结构由传动轴、行星叶轮、行星轮架联接套、行星叶轮轮毂、叶片、联结件和紧固装置等部件组合而成，叶片焊接在行星叶轮轮毂上，叶片与轮毂共同构成行星叶轮，行星叶轮以自由转动方式安装在行星轮架的转轴上，行星轮架与联接套制成一体，联接套通过联结件和紧固装置与传动轴连接在一起，传动轴顶端与外动力联接。