[发明专利]螺旋翅片式节能桨

说明书

    技术领域 

本发明涉及混合技术领域，特别是一种高粘牛顿流体及假塑性流体混合的螺旋翅片式节能桨。

   背景技术 

在石油、化工、医药食品等工业领域，经常需要对单相或者两相液体或固体物料或液体与固体物料之间的混合搅拌，搅拌桨则是这一操作的核心部件。搅拌桨的型式和质量直接影响物料的溶解分散效果，不同的物料具有不同的流变特征，因此，需要根据物料自身的具体特征来选择搅拌桨。对于低粘度流体，常常采用小直径，高转速的搅拌桨，如桨式桨、推进桨、圆盘涡轮桨。对于高粘度流体及假塑性流体，则需要大直径，低转速的搅拌桨，如锚式桨、螺杆桨、螺带桨等。例如锚式桨适用于粘度在100Pas以下的流体搅拌，该种搅拌器的叶轮桨径对罐径之比较大，叶径与罐径比通常为0.8～0.95，转速10～50r/min，在层流状态下进行操作，具有搅拌范围广，可清除附在槽壁上的粘性反应产物或堆积于槽底的固体物，保持较好的传热效果并且耗能低，价格便宜，但其存在的缺点是叶轮剪切力不大，以及轴附近有混合死区，轴向流体不明显，不能使流体在全槽范围内上下进行很好的混合，影响搅拌效果。

    发明内容 

本发明的目的是提供一种搅拌桨在对混合流体进行搅拌时能增加了流体的轴向流动以及剪切作用，使流体在全槽范围内混合均匀，提高搅拌效率并且降低了能耗和对电机的损耗的螺旋翅片式节能桨。

本发明是这样实现的，它包括与电机相连的搅拌轴、锚形支架、螺旋翅片、轴套和键，其特性是：搅拌轴与锚形支架通过轴套和键连接，在锚形支架两端桨叶紧贴圆管外壁设置有螺旋翅片，螺旋翅片逆时针自锚形支架两端的底端旋转到达上端，在锚形支架底部的横梁以搅拌轴为对称轴，水平设置有反方向旋转的螺旋翅片，锚形支架底部横梁的中心通过轴套、键与搅拌轴相连接。 

本发明的优点是流体随着螺旋翅片逆时针旋转到达搅拌釜上部，然后由于重力作用往下流动，实现了流体的上下混合。另外，螺旋翅片加强了对物料的剪切作用，把待混合的物料撕拉成愈来愈薄的薄层，最终与作为连续相的主流体达到均匀混合。 

附图说明

以下结合附图对本发明做进一步的描述： 

    图1 是螺旋翅片式节能桨的结构示意图。

    具体实施方式 

如图1所示，该螺旋翅片式节能桨包括与电机相连的搅拌轴（1）、锚形支架（2）、螺旋翅片（3）、轴套（4）和键（5），搅拌轴（1）与锚形支架（2）通过轴套（4）和键（5）连接，在锚形支架（2）两端桨叶紧贴圆管外壁设置有螺旋翅片（3），螺旋翅片（3）逆时针自两端圆管的底端旋转到达圆管的上端，在锚形支架（2）底部的横梁以搅拌轴（1）为对称轴，水平方向设置有反方向旋转的螺旋翅片（3），锚形支架（2）底部横梁的中心通过轴套（4）、键（5）与搅拌轴（1）相连接。锚形支架（2）两端的桨叶及底部横梁为圆柱形；锚形支架（2）垂直位置的两个桨叶分别对称外装逆时针自底端旋转至顶端的螺旋翅片（3）；锚形支架（2）底部横梁以搅拌轴（1）为对称轴，分别水平方向外装反方向旋转的螺旋翅片（3）；螺旋翅片（3）在锚形支架（2）上呈连续分布。搅拌轴（1）直径与锚形支架（2）直径的桨径比可在0.035~0.04之间选择，材质选用ZG25，锚形支架（2）的直径根据实际搅拌釜直径的大小确定，桨径和釜径比可在0.75~0.8之间选择，锚形支架（2）的水平和垂直圆管直径与搅拌桨直径比可在0.02~0.03之间选择，锚形支架（2）水平和垂直圆管使用弯头进行连续焊焊接，材质选用Q255碳素结构钢，强度较高，塑性、韧性较好。在锚形支架（2）的垂直桨叶和水平横梁外部，紧贴圆管外壁增装螺旋翅片（3），其螺径与搅拌桨直径的比值可在0.1~0.2之间选择，螺径与螺距的比值可在1~1.5之间选择，螺带高与螺径的比值可在1~3之间选择，具体安装高度可以根据搅拌流体液层高度适当增大，螺旋翅片厚度5mm，螺旋翅片（3）采用Q295低合金结构钢，其具有良好的塑性、韧性、冷弯性能、冷热压力加工性能和焊接性能。螺旋翅片（3）在焊接的时候，其周边应与搅拌轴（1）回转轴线对称且平行，其对称度公差小于桨叶直径的0.4%，平行度公差小于桨叶高度的0.4%。