[发明专利]搅拌装置及其应用

说明书

本发明公开了一种搅拌装置及其应用。该装置包括壳体、套筒部和转动部，套筒部固定在壳体内；转动部包括转轴和搅拌桨；套筒部内设置有隔板，隔板上开设有可容纳转轴的安装孔；隔板将套筒部沿轴向分隔为第一套筒部和第二套筒部，第二套筒部的周壁开设有多个通孔，搅拌桨设置于套筒部内。流体在转动部的带动下旋转，沿第二套筒部向下排出，由于套筒部内部设置的隔板，使套筒部内部形成负压区域，套筒部外围的流体在压差作用下，经第二套筒部表面的通孔进入内部，通孔可以增强溶液和颗粒与通孔内壁的剪切作用，促进颗粒的分散以及颗粒与溶液的整体混合。同时隔板的设置阻断了斜叶搅拌桨上方旋涡的传递，进而保证了液面的稳定。

技术领域

本发明涉及化工设备制造技术领域，具体而言，涉及一种搅拌装置及其应用。

背景技术

传统的搅拌混合装置主要是通过电机带动桨叶旋转对流体进行剪切，并在搅拌槽内形成宏观的流场结构，进而实现不同物质的混合。当转速较低时，通过桨叶传递给流体的能量较少，不能保证整个搅拌槽内物质的均匀混合；增大搅拌器转速可以提高混合效果，但在固液混合过程中，由于存在较大的密度差，固体颗粒则会在搅拌器外围区域堆积，混合效果差。另一方面，转速较大时，流体会在桨叶上方形成较深的旋涡，进而卷入和夹杂空气，降低熔体质量；并且经搅拌器流出的流体撞击搅拌槽侧壁后会沿壁面甩出，不仅会带来混合物的损失，对于高温冶金过程还会带来安全隐患；因此，通过对搅拌器结构进行优化设计进而调控混合过程、提高混合质量具有重要意义。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种搅拌装置及其应用。

本发明是这样实现的：

目前混合搅拌装置在固液混合过程中难以混合均匀。当装置的转速较低时，通过桨叶传递给流体的能量较少，固液无法均匀混合；当装置的转速增加，由于固液存在较大的密度差，固体颗粒容易在搅拌装置外围区域堆积，仍然无法将固液混合均匀。同时，较高的转速也会在桨叶上方形成较深的旋涡，不仅容易卷入和夹杂空气，降低流体质量，而且经搅拌装置流出的流体撞击搅拌槽侧壁后会沿壁面甩出，不仅会带来混合物的损失，对于高温冶金过程还会带来安全隐患，因此需要对现有的搅拌装置进行改进。

第一方面，本发明提供一种搅拌装置，包括壳体、套筒部和转动部，套筒部固定在壳体内。转动部包括转轴和搅拌桨，搅拌桨安装于转轴的一端；套筒部内设置有隔板，隔板上开设有容纳转轴的安装孔，安装孔的大小与转轴的大小互相配合；隔板将套筒部沿轴向分隔为第一套筒部和第二套筒部，第二套筒部的周壁开设有多个通孔，搅拌桨设置于第二套筒部内。

可以理解的是，套筒部是一个空心套筒结构，转轴远离搅拌桨的一端穿过隔板上的安装孔，使转轴和搅拌桨安装在套筒部内，且搅拌桨不穿过隔板，容置于第二套筒部内，套筒部固定在壳体内。

在一些实施方式中，套筒部的第一套筒部和第二套筒部的直径可以相等也可以不等，较佳地，第一套筒部和第二套筒部的直径相等。

当搅拌装置处于工作状态时，搅拌桨旋转，带动壳体内部的流体旋转，第二套筒部内的流体首先在搅拌桨的旋转作用下向下排出，同时由于套筒部内设置有隔板，隔板上开设有容纳转轴的安装孔，安装孔的大小与转轴的大小互相配合，使第二套筒部内形成负压区域，第二套筒部外围的流体在压差的作用下经第二套筒部表面的通孔进入内部，设置多个通孔可以增强颗粒和溶液与通孔孔壁的剪切作用，促进颗粒的分散以及颗粒和溶液的整体混合。此外，套筒部内的隔板隔绝了搅拌桨在搅拌过程中向上传递的旋涡，使得流体液面更稳定，减少液体外溅，能够较佳地提高固液混合质量，避免搅拌过程中产生的安全隐患。

在一些实施方式中，第二套筒部周壁开设的多个通孔可以按一定顺序排列，也可以随意排列。较佳地，在可选的实施方式中，多个通孔在第二套筒部周壁的轴向和径向呈阵列排布。

优选地，多个通孔在第二套筒部周壁的轴向和径向均匀间隔排布，保证套筒部内的压力均衡。