[发明专利]气液机械耦合搅拌装置

说明书

本发明公开了一种气液机械耦合搅拌装置，所述气液机械耦合搅拌装置包括搅拌桶、转轴、搅拌件和喷气组件，搅拌桶限定出搅拌空间，转轴设在搅拌空间内，搅拌件连接在转轴上，搅拌件用于搅拌搅拌空间内盛放的流体物料，喷气组件用于向搅拌空间内通入气体以搅拌流体物料。根据本发明实施例的气液机械耦合搅拌装置，通过设置搅拌流体物料的搅拌件和向搅拌空间内通入气体以搅拌流体物料的喷气组件，将气体搅拌和机械搅拌有效结合以达到混沌搅拌的效果。这样既能解决机械搅拌过程中能量投入过大的问题，又能解决气体搅拌存在搅拌盲区的问题，由此，极大地提高了搅拌空间内的混合效率，同时降低了搅拌能耗。

技术领域

本发明涉及工业生产搅拌设备领域，尤其涉及一种气液机械耦合搅拌装置。

背景技术

机械搅拌过程是利用搅拌器在搅拌槽内的旋转将搅拌桨的机械能转变为流体的动能，使流体获得稳定的流动场，在流动场内发生复杂化学反应的同时进行热量、质量、动量的传递，从而实现充分混合的过程。流体混合的目的在于将多种流体相互混杂，相互耦合，所以搅拌混合过程中流体的运动极为复杂，无论是分析已有搅拌设备的性能还是设计新的搅拌设备，能作为参考的依据只是一些经验总结。

气体搅拌是向液体中喷入气流以搅拌液体的方法。一般用压缩空气，有时亦采用二氧化碳、氮等惰性气体。加大喷气量、增大转速可以有效的缩短混合时间，但是转速增加到一定程度时，混合时间不再发生显著变化。目前许多行业的反应器中广泛使用的是喷吹气体搅拌方法，气体被喷进反应器中，利用形成的气泡上浮作用，驱动反应器内液体做循环流动，达到均匀金属熔液温度和成分，促进金属液内的化学反应的目的，但由于气泡受浮力而自由向上运动，常造成反应器边角部存在搅拌盲区，导使致搅拌效率低下，搅拌效果不理想。

现有搅拌工艺技术大多采用机械的搅拌方式，搅拌方式单一，流体流动效果差，混合均匀度不高，搅拌槽内存在的死区较多。现有技术中对流体的搅动均采取同一个方向，该种状态下容易产生稳定的流体流动场，流体的混合效率差，混匀所需时间也较长。

现有技术公开一种机械搅拌装置及其使用方法，该装置通过将桨叶与控制系统连接，根据液面高度变化调整桨叶高度，达到搅拌均匀，搅拌效率更高的目的。但是该装置的搅拌方式仍为传统的单一机械搅拌，相比于气液机械耦合搅拌来说对电能的需求更大，搅拌死区多，气液混合效率也更低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种气液机械耦合搅拌装置，所述气液机械耦合搅拌装置搅拌死区小，搅拌能耗低。

根据本发明实施例的气液机械耦合搅拌装置，包括；搅拌桶，所述搅拌桶限定出搅拌空间；转轴，所述转轴设在所述搅拌空间内；搅拌件，所述搅拌件连接在所述转轴上，所述搅拌件用于搅拌所述搅拌空间内盛放的流体物料；喷气组件，所述喷气组件用于向所述搅拌空间内通入气体以搅拌所述流体物料。

根据本发明实施例的气液机械耦合搅拌装置，通过设置搅拌流体物料的搅拌件和向搅拌空间内通入气体以搅拌流体物料的喷气组件，将气体搅拌和机械搅拌有效结合，既能解决机械搅拌过程中能量投入过大的问题，又能解决气体搅拌存在搅拌盲区的问题，由此，极大地提高了搅拌空间内的混合效率，同时降低了搅拌能耗。

在一些实施例中，所述喷气组件包括：导气管，所述导气管的一端适于与气源连通；喷气管，所述喷气管位于所述搅拌空间内，所述喷气管与所述导气管的另一端相连以将气体喷入所述搅拌空间。

具体地，所述喷气管为螺旋管。

更具体地，所述喷气管环绕所述转轴螺旋延伸设置。

在一些实施例中，所述喷气管为多个，所述喷气组件还包括分流管，所述分流管连接在所述导气管和多个所述喷气管之间，以将所述导气管中的气流均流至多个所述喷气管内。

在一些实施例中，所述搅拌件包括：轮毂，所述轮毂固连在所述转轴上；桨叶，所述桨叶连接在所述轮毂上。