[发明专利]一种用于高粘发酵体系的导流型搅拌器

说明书

技术领域

本发明涉及化工搅拌领域用于高粘发酵体系的搅拌器，包括轮毂和桨叶。

背景技术

对于生物发酵的产品，如黄原胶、结冷胶等，在发酵过程中粘度会逐渐增加，特别是在中后期粘度很高，其发酵溶液是典型的假塑性流体，具有剪切稀化的性质。对于剪切稀化流体，在搅拌过程中搅拌器的桨叶端部附近形成高剪切区域，形成相对较低的粘度区域。在靠近搅拌器的桨叶根部中心区域，剪切率较低因而粘度相对较高。搅拌釜内这种非牛顿流体会形成粘度梯度，在搅拌器桨叶端部流体流动速度快混合好，而在搅拌器桨叶根部中心区域流体流动速度慢混合效果差。当通入气体与流体介质混合时，出现在搅拌器桨叶端部区域混合效果好，而靠近搅拌器桨叶根部中心区域的流体介质粘度高流动性差很难通过循环参与到整体均匀传质混合中来，这种现象会大大地降低反应器的性能。如何改进搅拌器结构来提高搅拌釜内流体介质在搅拌过程中的传质混合效果，成为业内需要考虑的难题。通常搅拌釜内搅拌轴上安装了多层搅拌器，每层搅拌器包括轮毂和桨叶，根据设计需要，桨叶有多种形式。

发明内容

本发明要解决的技术问题是通过改进搅拌器结构来改善搅拌釜内流体介质在搅拌过程中的传质混合效果。

本发明解决技术问题所采取的技术方案是设计一种用于高粘发酵体系的导流型搅拌器，包括轮毂和均布在轮毂周围并与其定位连接的桨叶，导流型搅拌器安装在中心搅拌轴上，桨叶上排布了若干个导流件，导流件为贯通结构，可以做成圆管型、方形或三角形，其中心线在工作旋转面上的投影线与过搅拌轴心的桨叶延长线夹角为15°～75°。工作时，搅拌轴旋转带动导流型搅拌器随之转动，桨叶上的导流件使得通过其贯通路径的流体介质受到导流件内壁的疏导作用力向桨叶根部中心区域流动，同时把中心区域流体挤压出去到外围搅拌器的桨叶端部附近区域，这样可以保持搅拌釜内中心区域和外围区域始终处于良好的传质混合状态。该导流型搅拌器可以是专门设计然后安装在中心搅拌轴上，配合搅拌釜内原有的其他类型搅拌器一起工作，也可以是通过对搅拌釜内原有的其他类型搅拌器改制而成，即在搅拌釜内原有的其他类型搅拌器的桨叶上改制带有导流件，使搅拌釜内原有的其他类型搅拌器成为导流型搅拌器。

本发明的有益效果是设计的导流型搅拌器通过其带有的导流件导流作用，可以大大改善搅拌釜内流体介质的传质和混合效果。

附图说明

图1是现有技术中通常搅拌釜、搅拌轴及搅拌器安装结构示意图。

图2是导流型搅拌器主视图。

图3是图2所示导流型搅拌器的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种实施方式做以下说明。

图1现有技术中，搅拌轴(5)通过搅拌釜(6)的釜口进入釜内，搅拌轴(5)上安装有搅拌器，搅拌器包括轮毂(1)和桨叶(2)，工作时釜内盛有流体介质，搅拌器通过桨叶(2)搅拌流体介质实现传质和混合。

图2是本发明一种用于高粘发酵体系的导流型搅拌器，包括轮毂(1)和焊接在轮毂(1)上对称分布的一对桨叶(2)，一对桨叶(2)上先加工开孔，然后将圆管型结构的导流件(3)焊接在开孔位置，并使导流件(3)中心线在工作旋转面上的投影与过搅拌轴心的桨叶(2)延长线夹角为45°，图3表达了夹角示意图，导流型搅拌器是借助紧定螺钉配合轮毂(1)上的螺孔(4)安装定位在搅拌轴上。