[实用新型]组合搅拌桨

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种搅拌装置，具体涉及搅拌桨。

背景技术

搅拌反应器是一种重要的化工设备，广泛用于石油化工、生物化工、精细化工、医药食品等工业领域。而搅拌桨是搅拌反应器的关键部件，其结构直接影响反应过程的进行。

不同的反应体系，具有不同的流变特征，以及相际分散与接触、反应特征及反应转化率、选择性等的需求，因此，需要选择不同类型的桨叶，以促进循环混合、传热传质和反应。

一般而言，低粘物系采用小尺寸(桨径相对于釜径)、高转速桨，如多种涡轮(圆盘直叶、斜叶、凹叶等)；高粘度物系采用大尺寸、低转速桨(如螺带式、锚式)。不同类型桨的主要差异在于构成搅拌桨的叶片的几何构型与叶片数目，及其与旋转轴的相对位置(安装方式、连接方式等)。带型，锚型，矩型，棒型，是常见的几何构型。叶片数目2～6(可以更多)。多数反应器采用各自专用类型的搅拌桨(涡轮/翼型桨或螺带桨等)。但是有些反应，涉及液/固相(固相是催化剂或反应物)，需保证固相悬浮实施固相分散；液相是粘稠物质，而且随反应进行，可以是由稠而稀(反应物降解)，也可以是由稀而稠(反应物聚合)，粘度变化范围很大，还有的是由牛顿型转化为非牛顿型，具有或不具有屈服应力，具有或不具有弹性。反应的某个阶段，需通入气体，这时需要气体分散；反应生成气体，需及时排出以免妨碍反应进行。这是一种流变性质复杂、随时间变化的多相物系。一种结构型式的叶片、一种操作条件很难与之适应。即现有搅拌桨均不适合此类反应物系。若分别在不同构型反应器中进行，则设备投资增加，物料输运困难并使操作费用增加。

中国专利CN2429251Y设计了一种板框式搅拌器用于粘稠物系的搅拌，搅拌框为三个横板和四个竖框构成的方框，可以完成设备内大循环流动，混合性能较好，但在搅拌轴和三个横板的交叉点处会存留较多的物料，容易存在死区，而且剪切性能较弱。中国专利CN2430211Y是一种刮壁式搅拌器，结构比较简单，适用于比重相差较大的两相物料的混合，但其搅拌框架和刮板之间设有拉筋，不适用于粘性较大的物料的混合。且上述两种专利都不能适用于短时间内物料粘度变化较大的物系。中国专利CN2885395Y和CN201164797Y虽然解决了短时间内物料粘度变化范围较大的问题，但中国专利CN2885395Y为框式搅拌器，框架内固定多个水平方向上的挡板，该结构型式缺乏轴向循环流动，导致槽中心存在混合不良区，且随着物料粘度的升高，该类型搅拌器的混合效率是逐步降低的，而中国专利CN201164797Y采用双螺带多层桨叶刮刀式搅拌器，该搅拌器结构较复杂，参数调节缺少灵活性，功耗大。同时这些搅拌器均未考虑气体分散以及气相可能导致的不利于颗粒悬浮行为，即不宜用于气液固三相共存时变粘度物系。

因此，开发研究新的搅拌桨，以满足具有高固含量、粘稠液体以及包含通入和反应产生适量气体的多相物系的反应需要，是化学工程技术领域的有关人员的重要课题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种组合搅拌桨，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本实用新型的组合搅拌桨，包括搅拌轴、螺带式搅拌桨、涡轮/翼型搅拌桨和底桨；

所述的螺带式搅拌桨通过支撑杆固定在搅拌轴上，并自上而下盘旋在搅拌轴周边，构成框体；

所述涡轮/翼型搅拌桨置于所述的螺带式搅拌桨形成的框体内，固定在所述螺带式搅拌桨的上下两个端部之间的搅拌轴上；

所述的底桨固定在所述搅拌轴底端。

术语：螺带式搅拌桨和涡轮/翼型搅拌桨在《Handbook of IndustrialMixing》上均有详细的定义。

本实用新型采用三种叶片组合，对物料提供了剪切与循环(包括轴向与径向)两种作用，在上述两种流动的共同作用下，保证反应器内温度均匀，满足反应器内传热与液固两相之间的传质需求及气体分散所必需的适度剪切，使加入到反应器内的物料能够得到快速混合，使搅拌槽内能耗分布更加均匀，能量得到有效利用，并能够解决壁面附近物料粘壁问题，强化传热，并可防止固体沉积，促进颗粒均匀悬浮，可广泛应用于具有高固含量、粘稠液体以及包含通入和反应产生适量气体的多相物系的反应需要。本实用新型搅拌器结构简单，结构参数便于调节，加工制造及安装便利。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为双螺带式组合搅拌桨结构示意图。

图3为改型螺带式组合搅拌桨结构示意图。

具体实施方式

参见图1，图2和图3，本实用新型的组合搅拌桨，包括搅拌轴1、螺带式搅拌桨2、涡轮/翼型搅拌桨3和底桨4；