[发明专利]一种适用于多层搅拌桨的导流式挡板

说明书

一种适用于多层搅拌桨的导流式挡板，属于反应器设计领域，包括反应器釜体、导流板、伴热旁管系统、搅拌系统。搅拌系统中的搅拌轴顶端与电机连接，通过电机带动搅拌轴转动，驱动各层搅拌桨同步发生转动，实现导流板与各个搅拌桨之间的相对转动，导流板设置于反应器釜体内壁，其层数与搅拌桨相同。物料、催化剂进入反应器，经搅拌系统的搅拌、混合充分反应后排出。伴热旁管系统包括伴热旁管、多个反应器测温点：伴热旁管缠绕在反应器釜体外侧，测温设备深入釜体内部并与外部工作站连接，用于间接判断反应器内部反应进程。本发明能够实现流体在轴向方向的不间断运动，提高搅拌剪切率，改善在高粘层流的工况下流型单一、剪切效率不高的情况。

技术领域

本发明属于化工机械反应器设计领域，涉及一种适用于釜式反应器多层搅拌桨导流式新型挡板的设计方法。

背景技术

反应器是实现反应过程的设备，广泛应用于化工、炼油、制药等诸多行业，在反应器搅拌的过程中，为了提高其使用效率，通常会添加一些辅助装置，而挡板装置就是其中较为重要的一种辅助装置。在液体粘度较低时，通过在搅拌内部设置挡板装置可有效地解决搅拌器在搅拌过程中被搅拌物体出现的打漩情况。其基本作用是将液体的旋转运动改为垂直翻转运动，消除旋涡，同时改善所施加功率的有效利用率。挡板通过限制液体的切向速度增加了轴向和径向速度分量，使搅拌器排出流具有更宽的流动半径，流动更“规则”，搅拌功率可以较好的预测。

但是，在液体粘度较高时，普通挡板对流体轴向和径向速度的影响效果不显著，导致搅拌反应器内部流体混合不均匀，造成反应器局部吸放热过大，导致事故的发生。所以，作为搅拌器的挡板装置，急需一种可以适用于高粘流体的挡板结构。

1221211E09040.5专利，公开了一种提高搅拌剪切率的挡板，通过挡板本体与叶轮之间的相对转动以及让位槽的作用下，增加搅拌动区和静区的结合面，实现对搅拌剪切率的提升，进而获得在高粘层流的工况下也能改变流型的能力，也使物料粒径更小更均匀。但是，此挡板所占面积较大，严重影响了流体的正常流动，在低粘度流体工况下不适用。

1211B1011B8501.X专利，公开了一种随动挡板式高效搅拌装置，其顶板上沿其周向方向上均匀设有一组随动挡板，搅拌釜主体上设有用于随动挡板随动的随动旋转结构，随动挡板与外圈连接所在位置处设有一组用于调节随动挡板位置的滑动机构，滑动机构内设有一组用于固定随动挡板调节好位置的固定机构，实现搅拌釜在低粘度液体的高速搅拌过程中的均匀混合，增强搅拌效果的同时达到减少电机功率损耗的目的。但是，随动式挡板另需配套滑动机构、调节机构等装置，结构复杂，设备成本较为昂贵。

1221111B07688.1专利，公开了一种可控转动调温挡板双层桨叶布置搅拌系统，一方面双层桨叶布置可以使搅拌槽内温度快速分布均匀，调温操作方便，且能源利用率高；另外在搅拌槽内多组换热管组且换热管组之间相互连通，换热管组与搅拌槽之间可以发生相对转动，消除搅拌产生的漩涡。但是，此设计需要另加辅助调温装置，换热管组数量众多且组装拆卸较为复杂，使得搅拌系统的结构复杂，成本高昂，应用场合较少。

发明内容

针对现有工业生产中高粘流体搅拌混合不均匀、温度梯度大等问题，本发明提供一种适用于多层搅拌桨的导流式挡板，通过安装至反应器釜体内侧，对搅拌桨搅拌产生的流体漩涡进行引导、破碎，将流体的水平运动改为复杂的三维流动，增加流体的轴向、径向速度，有效改善挡板的利用率，提升混合均匀性改善温度梯度过大的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种适用于多层搅拌桨的导流式挡板，包括反应器釜体14、导流板12、伴热旁管系统、搅拌系统。