[发明专利]一种高效非均相搅拌设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种搅拌设备，尤其是涉及一种高效非均相搅拌设备。

背景技术

搅拌设备是一种对液体、固体、气体介质强制对流并均匀混合或反应的装置，其品种繁多，广泛应用于石油、化工、食品、医药、农药、科研等行业。随着生产产品的多样性、复杂性和产品要求的不断提高，对搅拌设备的要求也更高，其侧重点也有所不同。

现有的搅拌装置一般是电动机通过皮带传动或者齿轮组传达，一方面普通电动机的转矩较低，无法带动搅拌装置对黏度相对较高、需要强搅拌、强剪切力处理的非均相物料进行搅拌，或者达不到理想的分散效果；另一方面，大部分搅拌装置无法调节搅拌的转矩及转速的大小，造成了设备空转的损耗和能耗的浪费。

对于单一的桨式搅拌器存在搅拌桨受力过大、混合反应物料的温度与浓度均匀性不佳、搅拌效率低、搅拌时间长等问题，甚至会影响产品质量的均一性。对于粘度稍大的物料，通常搅拌装置的运转并不能在整个釜内形成有效的大循环，也就是说它们仅能分散或剪切离它们不远的局部部分物料，而离它们较远的物料由于高阻滞而不能得到分散和剪切。如专利CN20052000604.4公开了一种高粘度物料固液非均相反应用高效反应器，釜体底部设备高剪切搅拌反应器的定子用固定架固定在釜体上，高剪切搅拌反应器的转盘与电机相连。但因其底部的高剪切搅拌反应器由于高速转动，使周围液体获得较大的静压能，此部分能量既影响搅拌设备的稳定性，又没有对其进行合理的利用，产生能耗的浪费。

另外，搅拌设备一般结构比较复杂，清洗不方便；在搅拌过程中容易产生死角，尤其对于高黏度液体，液体排放后也易造成搅拌物料沉积，清洗得不够彻底，对后续物料的搅拌产生影响。

中国专利CN204247110U公开了一种非均相体系搅拌装置，包括反应釜主体、 夹套、温度计套筒、搅拌桨、减速机和电机；反应釜主体上部设有加料口和视镜，其底部设有出料口；夹套套装在反应釜主体外部，其上部设有冷却水出口，下部设有冷却水入口和排空口；温度计套筒设置在所述反应釜主体一侧，其整体伸入反应釜主体内部，上端开口于所述反应釜主体上部；减速机和电机设置在反应釜主体顶部；搅拌桨为推进式搅拌桨，其下部伸入所述反应釜主体内部，其上端通过减速机连接所述电机。该专利通过减速机提高其转矩，可实现径向上的充分混合，但其转矩增大的同时，使得其转速降低，影响非均相物料的分散度，尤其对于高黏度体系，则需要通过更长的时间来达到混合效果，从而降低了混合质量和效率；并且难以实现轴向上的充分混合，易造成高黏度高比重物料的沉积，堵塞出口。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高效非均相搅拌设备以提高其使用范围及搅拌效果：即适用于不同黏度范围的非均相物料，提供较大的剪切力，利用搅拌器高速转动产生的静压能形成物料的外部强制循环，并维持搅拌设备的稳定性。同时，本发明也提供了解决搅拌设备难以有效清洗的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高效非均相搅拌设备，包括：

釜体，外侧设有夹套以通入蒸汽和冷媒，蒸汽入口位于夹套上部，蒸汽凝液出口位于夹套下部，冷媒入口位于夹套下部，冷媒出口位于夹套上部、

经上电机控制的搅拌轴，位于釜体内，下端连接有桨式搅拌器，

还包括齿轮剪切搅拌器，经设置在釜体底部的下电机控制。

优选地，齿轮剪切搅拌器的托盘固定在釜体上，托盘的内圆周均布有条形凹槽，托盘的内腔设有齿轮转盘，与下电机直接相连，齿轮转盘的外边缘均布有齿，托盘与齿轮转盘之间有空隙。齿状面增大了物料的边界接触面积，提高了分散能力，从而增大了搅拌器的剪切力。

优选地，齿轮剪切搅拌器为变频搅拌器，最高转速3000rpm。

优选地，釜体上还设有回流口，该回流口连接有循环回流管，在釜体的顶部设有进料口，齿轮剪切搅拌器的外侧设有出料口。

除此之外还包括三通，出料口经阀门与三通的一端连接，三通的第二端经循环回流管与釜体的回流口连接，三通的第三端与出料管道、阀门、流量计和调节阀连 接。

优选地，阀门为球阀。

优选地，釜体的顶部设有自清洗装置。

更加优选地，自清洗装置为360度清洗球，可在任何角度全方位万向洗罐。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：