[发明专利]一种具有加热功能的混合搅拌装置

说明书

技术领域

本发明属于化工设备技术领域，涉及一种用于含有大量固体悬浮物熔体料浆的加热、搅拌混合装置。

背景技术

在化学肥料熔体造粒工艺中，首先是将含氮元素的物料（尿素或硝酸铵）熔融，然后与加热至工艺温度的含磷元素的粉体物料（磷酸一铵）以及含钾元素的粉体物料（氯化钾或硫酸钾）经混合装置搅拌，混合成具有一定温度的可流动的液态复合料浆，再通过专用的造粒喷头将混合好的料浆以液滴的形式喷入到冷却媒介中，这个冷媒可以是气体也可以是与物料不互溶的液体，该液滴在与冷媒接触冷却的过程中自动收缩成圆球形的固体颗粒。

目前这种工艺的混合装置均采用的是釜式容器中心垂直轴搅拌桨结构，其工作原理为：达到工艺要求温度的熔融液体（尿素或硝酸铵）以及各种粉体物料按配比分别连续不断的进入混合容器内，在搅拌装置的作用下令液固相物料快速形成了一种复合液态料浆，料浆随搅拌桨叶旋转方向做圆周运动形成以搅拌轴心为圆心的凹状漩涡，落入浆液上面的粉体物料立即被卷进漩涡流并随搅拌桨叶作翻滚湍流运动以达到液、固相快速充分混合的目的，混合好的复合料浆从混合容器筒壁位于液面高度的溢流口进入到下一道的造粒工序。

由于种种原因，许多用户将早期工艺设计中的加热磷酸一铵以及加热钾盐的两套专用粉体加热装置去掉了，取而代之的是将混合容器的体积增大，在混合容器内布置一定面积的蒸汽盘管，用蒸汽盘管的面积和高压蒸汽的温度来弥补由于常温粉体物料对熔体造成的温降。由于此方法具有一定的实用价值，因此很快就在业内广泛得以使用，但此方法也有一些不足之处，比如由于在混合容器内布置一定面积的蒸汽盘管，势必要增大混合容器的体积，增大混合容器的体积势必就延长了物料在混合容器内的停留时间，而根据物理化学原理，尿素与磷酸一铵会发生化学反应导致磷酸一铵聚合生成聚磷酸铵熔体使得料浆粘度随着时间的延长而急剧增加，因此工艺上不希望物料在混合容器内的停留时间过长；又比如由于在混合容器内布置一定面积的蒸汽盘管，势必就加大了对流体运动的阻力，为了保证物料在混合容器内的混合效果，就必须加大搅拌桨的端点速度和功率；再比如由于在混合容器内布置一定面积的蒸汽盘管，对于清洗、维修等都造成一定的困难，特别是当用户需要改变产品配方结构如将尿基改为硝基时或由于蒸汽盘管因磨蚀等原因泄露需要检修时。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有加热功能的混合搅拌桨，将现有技术中混合容器中静止的蒸汽盘管结构改为了中心搅拌轴旋转运动的蒸汽空心桨叶，既可以快速弥补常温粉体物料对熔体造成的温降，又可以对复合料浆进行均匀混合。

本发明采用的技术方案是：一种具有加热功能的混合搅拌装置，包括转轴和搅拌桨，搅拌桨通过辐条与转轴连接；转轴、辐条和搅拌桨都为空心结构，且三者的空心部分相通；转轴的上端为开口端，下端为闭合端。

搅拌桨由多个桨叶单元串连而成：多个桨叶单元位于两个呈上下设置的圆形空心管之间，且多个桨叶单元的上端通过位于上方的圆形空心管串连在一起，下端通过位于下方的圆形空心管串连在一起；转轴位于两个圆形空心管内侧，两个圆形空心管与转轴之间分别设置有上层和下层辐条；上层和下层辐条数目相等，每对上下对应的辐条位于同一垂直面上且相互平行，每对上下对应的辐条之间设置有内圈空心桨叶。

其中，每个桨叶单元包括两根外圈空心桨叶；这两根外圈空心桨叶的两个上端和两个下端之间分别通过弯头连接；上下两个圆形空心管分别穿过各个桨叶单元的上下端弯头将各个桨叶单元的上下端串连在一起；其中，每个桨叶单元中的一根外圈空心桨叶位于两个圆形空心管内侧，另一根外圈空心桨叶位于两个圆形空心管外侧；所有外圈空心桨叶、所有内圈空心桨叶、所有弯头、两个圆形空心管、所有辐条和转轴都为空心结构，且各个部件的空心部分相通。

其中，每个桨叶单元包括一根外圈空心桨叶；外圈空心桨叶的上下端分别通过弯头与上下两个圆形空心管连接；上下两个圆形空心管分别穿过各个桨叶单元的上下端弯头将各个桨叶单元的上下端串连在一起；所有外圈空心桨叶都位于两个圆形空心管的外侧；所有外圈空心桨叶、所有内圈空心桨叶、所有弯头、两个圆形空心管、所有辐条和转轴都为空心结构，且各个部件的空心部分相通。