[发明专利]气压驱动气流-桨叶混合搅拌器

说明书

技术领域：

搅拌已经被广泛应用于石油化工、生物、食品、制药等工业中，由桨叶、搅拌轴、驱动装置及密封装置等组成。搅拌有液-液、液-固、气-液等两项或多项介质的形式。搅拌的目的是对搅拌液进行溶解、分散、发酵、结晶、反应等。目前，我国的搅拌设备发展迅速，各种新型高效搅拌器层出不穷，新型搅拌器和搅拌方法得到广泛应用。

背景技术：

机械搅拌是利用搅拌轴带动桨叶的旋转向釜内流体输入机械能的一种机械装置。被广泛应用的六直叶圆盘涡轮式等多种搅拌器几乎能有效地完成所有的搅拌操作，其优点具有较大的剪切力，可使流体微团分散得很细，适用于低压、低粘度到中粘度的流体混合；但是过高的的转速会使叶片背面产生气穴，降低传质效率，并且过高的剪切力不利于微生物的培养；还有些搅拌器为了达到生产要求需要较高的转速和气速等一些要求高的工况，这就增加了生产成本和能源消耗。

与机械搅拌相比，气体搅拌具有操作稳定、结构简单、能耗低等优点，但是过高的气速也不利于传质，使传质系数下降。

本发明是以气压驱动代替以往的电动机驱动，用气体和桨叶对流体进行双重搅拌，这样可以缓解单一形式的搅拌所带来的缺陷，可以在低的转速和气速下达到良好的搅拌效果，此次发明主要应用于食品工业和气体吸收、氧化、加氢、聚合等化工过程，机械和气体双重搅拌可以大大提高搅拌效率，降低能耗，在一定转速和气速下可以充分发挥机械搅拌和气体搅拌的优点。

发明内容：

本发明的目的是克服现有搅拌器中由于功耗大、散热多、设备结构复杂、成本高的缺点，而且设备简化可以避免复杂结构对搅拌液造成不必要的污染。在低消耗下达到更高的搅拌效率。

气压驱动气流-桨叶混合搅拌器在结构上区别于其它搅拌器。由电机带动搅拌轴直接对流体进行搅拌，变成由外部经过焊接在筒体上的通气管鼓入气体，通过单向阀进入连接在通气管上的空心搅拌桨，最后由桨叶上根据工况设计好的气孔排出，不仅气体可以直接作用于流体，而且可以产生反推力带动搅拌器进行工作达到双重搅拌。桨叶背面所开气孔与水平成一定角度避免喷出气体被后面叶片阻挡；通气管直接焊接在筒体上，这样就用静密封结构取代之前电机连接搅拌轴的动密封结构，不仅有效的精简了设备结构，降低制造成本，使搅拌器安装多样化，更能避免在石油化工、有机合成、食品加工过程中进行氧化、氢化等反应时产生泄露和污染；气体带动搅拌器工作可以减少电机带动产生的热量，同时由气孔冲出的气体也同时作用于搅拌液并且能对桨叶背后所产生的气穴进行有效的控制，提高搅拌效率。根据生产需要如果采用Rushton涡轮还可以在涡轮的圆盘上开适当的气孔在轴向对流体进行搅拌，提高搅拌效率，使搅拌更加充分。

由于结构的简化不仅降低了生产技术要求。更能降低生产成本达到合理利用资源，用低能耗换取高价值。

附图说明：

以六直叶圆盘涡轮搅拌器为例：

图1气压驱动气流-桨叶混合搅拌器的装配图(1、进气管，2、釜体，3、单向气阀，4、带分布气孔和驱动气孔的搅拌桨)

图2气压驱动气流-桨叶混合搅拌器的B-B向视图

具体实施方式：

如图1所示根据不同工况选取适当温度和压力的气体由外部经通气管(1)通入，经过单向通气阀(3)，进入空心搅拌桨叶(4)上的设置好的分布气孔和驱动气孔排出，分布气孔排出气体直接作用于液体起到分布和搅拌作用，驱动气孔排出气体产生旋转推动力，气体在推动搅拌桨叶(4)旋转的同时，喷射出的气体被均匀分布于液体中，旋转的搅拌桨叶(4)推动液体搅拌起到机械搅拌作用，充分利用了气压的正反动能，可有效节约能源。