[实用新型]一种适用于高粘流体混合的导流式搅拌装置

说明书

本实用新型提出了一种适用于高粘流体混合的导流式搅拌装置。由搅拌轴1、二次曲面式桨叶2、桨叶导流板3、壁面导流板4、搅拌容器5、物料进口6、物料出口7和密封构件8和驱动机构9组成。其搅拌桨叶为带条形开孔的二次曲面，桨面上焊接条形导流板，搅拌容器5上配合有螺旋上升型的导流板。当搅拌桨旋转时，二次曲线桨叶2引导流体从搅拌轴1附近的低剪切去向搅拌容器5器壁附近的高剪切区流动，与此同时桨叶导流板3以及壁面导流板4引导流体由搅拌容器5底部向上流动，加快主体流体的循环流动。该搅拌装置能同时实现流体在搅拌容器5内径向、圆周和上下循环流动，加强了流体在搅拌容器5内的对流扩散和涡流扩散，大大缩短了搅拌混合时间。

技术领域

本实用新型涉及流体混合技术领域，特别是一种适用于高粘流体混合的导流式搅拌装置，这种搅拌装置在结构上对液体具有导流作用，能实现高粘度流体快速混合，广泛应用于化工、食品等行业。

背景技术

搅拌混合过程是化工和食品行业中一个非常重要的单元操作过程，它主要通过强制手段将多种流体混合均匀，例如气泡和液体的混合、液体与液滴混合、液体与固体颗粒的混合等。搅拌混合性能的好坏直接影响到最终产品的性能。混合过程是流体对流扩散、涡流扩散和分子扩散三种扩散机理的综合作用。对流扩散是把不同物料分解为较大团块迅速分散开来，涡流扩散便在较大团块和液流界面之间进行，最后通过分子扩散，达到溶液的均匀一致。上述三种扩散机理，分子扩散是微观尺度上的分散，分散速度的快慢主要与待分散液本身物理性质有关，外界物理方法对其作用不大。而通过改变搅拌桨型式能够强化对流扩散和涡流扩散。

高粘流体是石油化工、轻工、食品和医药行业中的一种特殊流体，其粘度较高，可高达几十到几千帕秒的范围，而且多数为非牛顿流体。由于粘度较高，其流动速度较慢，在搅拌容器中，搅拌桨的转速一般也较其他低粘流体小，流体所受离心作用较弱，很难像低粘流体搅拌时液面呈现“凹”形状。在某些特殊用途中，高粘流体需要在较短时间内达到混合均匀，这就为搅拌装置，特别是搅拌桨的设计开发提出了挑战。

传统的用于高粘度流体的搅拌桨为偏框式、螺带式、螺杆式等。这些搅拌桨的突出特点是直径大，与搅拌容器的壁面和底部非常接近，主要是防止高粘度流体在搅拌容器的壁面和底部产生滞留区，形成结块，需经常清洗和维修，最终影响设备的有效使用率。搅拌桨在搅拌容器内做旋转运动，桨叶传输给液体的切向力非常大，进而流体主要做切向圆周运动，或者说与圆周运动是主导作用，影响流体的混合速度。另一方面，搅拌桨在旋转运动时，桨叶端部流体受到的切向力较大，流体流速快，而在搅拌轴部分流体的扰动低，流速慢。如若能开发一种搅拌装置，能使得流体在做圆周运动的同时能上下循环流体，同时能使流体流向桨叶端区，将在很大程度上缩短高粘流体的混合时间。

本实用新型基于以上分析，提出一种对高粘流体具有导流作用的搅拌装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种适用于高粘度流体快速混合的搅拌装置。这种搅拌装置在搅拌桨做旋转运动时，在桨叶和搅拌容器壁的双重作用下，使流体产生径向流动和上下循环流动，能显著提高搅拌混合速率。

本实用新型的一种用于聚合物分散溶解的搅拌装置，均为金属材质，如碳素钢、合金钢、铸钢等。

本实用新型技术方案如下：

一种适用于高粘流体混合的导流式搅拌装置，由搅拌轴1、二次曲面式桨叶2、桨叶导流板3、壁面导流板4、搅拌容器5、物料进口 6、物料出口7和密封构件8和驱动机构9组成。

所述的二次曲线式桨叶2有两个，从上往下看，二次曲线式桨叶 2呈“s”形状，“s”形状中的拐弯部分，弯曲曲率不大；从侧面看，二次曲线桨叶2的上部和下部为水平直线，两端为竖直直线。二次曲线式桨叶2通过焊接与搅拌轴1相连。二次曲线式桨叶2主要采用一定厚度的钢板，根据需要的弯曲曲率卷制而成，二次曲线桨叶2上开有2～3条形开孔，开空率约为50％，两开孔距离以不影响强度为宜。