专利名称：异弧形圆盘涡轮搅拌器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型搅拌设备，特别适用于气液两相搅拌体系的气体分散和气液传质。
背景技术：
气液两相搅拌釜在化工、生物、冶金和食品等行业有广泛的应用。气体被引入釜内液相中，需通过搅拌器将其剪切、分散成小气泡，以增加 其与液相接触的比界面积，并进而增大气液之间传质系数。在传统的化工釜或生物反应罐内的气液两相搅拌过程中，搅拌器常采用Rushton平直叶涡轮搅拌器，然而，当采用该种搅拌器时，在平直桨叶背面会形成高速转动的漩涡，漩涡内负压较大，从桨叶下方通入的气体极易被卷入漩涡，从而形成大气穴。大气穴的形成一方面将促使气泛发生，气体无法分散成小气泡，导致气液接触不充分，气液传质系数很不理想；另一方面，通气时桨叶的搅拌功率比为通气时下降很多，不能很好地满足生产工艺的功率要求，而如果增大转速，则需另外增大轴径和增加机械损耗。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可以解决传统搅拌器在气液两相搅拌体系应用中存在的气体分散不足、气液传质系数低、通气时搅拌轴功率下降过大等问题的异弧形圆盘涡轮搅拌器。为实现上述目的所采取的技术方案是一种异弧形圆盘涡轮搅拌器，由桨叶、开有插槽的连接圆盘及轮毂构成，并依次连接，连接圆盘与轮毂焊为一体，桨叶由楔形板以特殊的折弯工艺压制而成，再放置于连接圆盘插槽中进行焊接组合。对于大桨径搅拌器，可做成HALF式结构，并用螺栓、螺母等紧固件进行连接。作为本实用新型的优选方案，所述搅拌器的桨叶数量为三 六个，优选六个。作为本实用新型的优选方案，所述搅拌器的桨径Dj为釜径DI的20飞0%，优选33% ;连接圆盘的外径Dl为桨径的60 80%，优选67. 5% ;桨径Dj和连接圆盘的外径Dl可根据搅拌工况和搅拌目的的要求进行调整；作为本实用新型的优选方案，所述搅拌器的桨叶沿中心线折弯成一角度a，所述角度a为45 75°，优选60°，角度a可根据搅拌工况和搅拌目的的要求进行调整；作为本实用新型的优选方案，所述搅拌器的桨叶的叶侧弯曲成一角度P，所述角度@为20飞0°，优选40°，角度P可根据搅拌工况和搅拌目的的要求进行调整；作为本实用新型的优选方案，所述搅拌器的桨叶展开楔形板的底宽b为桨径Dj的20 40%，优选30% ;长度h为桨径Dj的20 35%，优选25% ;楔形角Y为60 85°，优选80°。底宽b、长度h、楔形角Y可根据搅拌工况和搅拌目的的要求进行调整。作为本实用新型的优选方案，所述搅拌器为单层或多层配置，或与轴流式搅拌器组合使用。[0012]本实用新型提供的异弧形圆盘涡轮搅拌器的有益效果在于，桨叶以特殊的折弯工艺压制而成，桨叶弯折面的圆滑过渡可减少机械损耗，独特的异弧形结构有利于消除桨叶背面的气穴，降低气泛转速，有效实现气体在液相中的均匀分散，并提供稳定的气液传质功能；通气时搅拌器的轴功率与未通气时比较下降不大，当操作工况，如进气速度的范围变化较宽时，搅拌功率变化不致太大，可以很好地满足反应工艺的要求；搅拌器运行时桨叶承受的水力轴向力较小，可实现小轴径设计，从而降低设备成本和达到节能效果。[0013]另外，由于气液反应罐高径比一般较大，该搅拌器可采用多层配置或与轴流式搅拌器配合使用。所述搅拌器与轴流式搅拌器配合使用时，所述搅拌器置下，其局部强径向流可将通入的气体有效分散，轴流式搅拌器则有利于将分散的气体进行整釜循环，优化耦合流场，并提高气含率；所述搅拌器组合能在全高度范围内搅拌，可发挥出所述搅拌器的最大优点和效率，提高气体分散效果和气液传质。
图I为本实用新型的结构俯视图；图2为图I的正视图；图3为图I部件I的A向视图；图4为桨叶的展开图；图5为本实用新型的与轴流式搅拌器组合结构的示意图。附图标记1桨叶2连接圆盘3轮毂a桨叶沿中心线折弯成角度@桨叶的叶侧弯曲角度b桨叶展开楔形板的底宽 h桨叶展开楔形板的长度Y桨叶展开楔形板的楔形角
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型异弧形圆盘涡轮搅拌器做进一步详细说明。实施例I图I中，异弧形圆盘涡轮搅拌器包括六片桨叶1，连接圆盘2，轮毂3。搅拌器的桨径Dj为釜径DI的33%，连接圆盘的外径Dl为桨径67. 5%。图2正视图中，搅拌器的桨叶沿中心线折弯成一角度a，该角度a为60°。图3A向视图中，搅拌器的桨叶的叶侧弯曲成一角度@，该角度@为40°。图4桨叶展开图中，桨叶展开楔形板的底宽b为桨径Dj的30% ;长度h为桨径Dj的25%;楔形角Y为80°。实施例2异弧形圆盘涡轮搅拌器包括六片桨叶1，连接圆盘2，轮毂3。搅拌器的桨径Dj为釜径DI的50%，连接圆盘的外径Dl为桨径80%。搅拌器的桨叶沿中心线折弯成一角度a，该角度a为75° ;搅拌器的桨叶的叶侧弯曲成一角度P，该角度e为60°。桨叶展开楔形板的底宽b为桨径Dj的40% ;长度h为桨径Dj的20% ;楔形角Y为
85。。[0033]实施例3异弧形圆盘涡轮搅拌器包括六片桨叶1，连接圆盘2，轮毂3。搅拌器的桨径Dj为釜径DI的20%，连接圆盘的外径Dl为桨径60%。搅拌器的桨叶沿中心线折弯成一角度a，该角度a为45° ;搅拌器的桨叶的叶侧弯曲成一角度P，该角度e为20°。桨叶展开楔形板的底宽b为桨径Dj的20% ;长度h为桨径Dj的40% ;楔形角Y为60。。`
权利要求1.异弧形圆盘涡轮搅拌器，包括桨叶、连接圆盘、轮毂，并依次连接，其特征在于，所述搅拌器的桨叶数量为三 六个。
2.根据权利要求I所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述搅拌器的桨叶数量为六个。
3.根据权利要求I所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述搅拌器的桨径Dj为釜径DI的20 60%。
4.根据权利要求3所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述搅拌器的桨径Dj为釜径DI的33%。
5.根据权利要求I所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述搅拌器的连接圆盘的外径Dl为桨径的60 80%。
6.根据权利要求5所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述连接圆盘的外径Dl为桨径的67. 5%。
7.根据权利要求I所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述搅拌器的桨叶沿中心线折弯成一角度a，所述角度a为45 75°。
8.根据权利要求7所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述角度a为60°。
9.根据权利要求I所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述搅拌器的桨叶的叶侧弯曲成一角度P，所述角度P为20飞0°。
10.根据权利要求9所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述角度P为40°。
11.根据权利要求I所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述搅拌器的桨叶展开楔形板的底宽b为桨径Dj的2(T40%。
12.根据权利要求I所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述搅拌器的桨叶展开楔形板的长度h为桨径Dj的20 35%。
13.根据权利要求I所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述搅拌器的桨叶展开楔形板的楔形角Y为6(T85°。
14.根据权利要求11所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述底宽b为桨径Dj 的 30%。
15.根据权利要求12所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述长度h为桨径Dj 的 25%。
16.根据权利要求13所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述楔形角Y为80。。
17.根据权利要求I所述的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其特征在于，所述搅拌器为单层或多层配置，或与轴流式搅拌器组合使用。
专利摘要本实用新型提供的异弧形圆盘涡轮搅拌器，包括桨叶、连接圆盘以及轮毂并依次连接，桨叶采用楔形板，辅以特殊的折弯工艺压制而成。本实用新型采用的异弧形圆盘涡轮搅拌器，其独特的异弧形结构有利于消除桨叶背面的气穴，降低气泛转速，有效实现气体在液相中的分散传质，满足不同工况下的反应工艺的要求；搅拌器运行时桨叶承受的水力轴向力较小，可实现小轴径设计，从而降低设备成本和达到节能效果。本异弧形圆盘涡轮搅拌器可视操作工况进行单层或多层配置，或与轴流式搅拌器配合使用。
文档编号B01F15/00GK202778383SQ20122036761
公开日2013年3月13日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者占晓强, 汪旭光, 庄红敏 申请人:上海森松混合技术工程装备有限公司