一种双推流旋转导流自平衡搅拌器的制作方法

本发明涉及流体搅拌和固-液混合技术领域，具体为一种能提高装料系数、促进固-液混合的双推流旋转导流自平衡搅拌器。

背景技术：

在流体混合中大量用到搅拌设备，推流式搅拌器在此工业场合应用量极大。尤其在罐式搅拌器中进行高速搅拌，搅拌轴的临界转速会强烈影响轴的长度和直径。因此，保持搅拌轴在高速搅拌时的刚性，降低搅拌轴的长度与直径，对生产的安全、设备的加工有很大的效益。

在液体的回转式搅拌时，因为液体旋转形成的离心力，造成围绕搅拌轴的液体产生很大的旋涡，速度越高旋涡越深，甚至产生高速搅拌器的汽蚀现象。在高速搅拌时如能良好的保持液面高度降低漩涡，以利于混合搅拌设备的加工，具有良好的应用价值。

由于旋转液体形成漩涡的影响，靠近壁面部分液位升高，有时虽有挡板，但不能有效降低内壁面的液位，给搅拌器内的液位测量等过程造成影响，同时，釜体装料系数比较低。提升混合设备的装料系数，提高工艺参数的测量稳定性，具有很强的技术性。

普通推流式搅拌器，由于搅拌时对液体有很强的推力，反作用力会通过搅拌器传递给搅拌轴、联轴器、轴封、减速机、机架、基座等，会使整体搅拌器设计变得复杂，同时加速轴封装置和减速机轴承的磨损。

一般的固-液混合需要高速强力搅拌，才能使固体较好地悬浮在液体中，固液密度差越大，要求的搅拌功率越大。在较低搅拌功率下，如能良好实现固-液混合的新型搅拌器，具有节能降耗的优点。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够有效提高搅拌轴的刚性、简化混合设备的整体设计、提高釜体装料系数、减少机械磨损、实现低功率下固-液良好混合的双推流旋转导流自平衡搅拌器。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括筒体以及设置在筒体内的搅拌轴，在搅拌轴的下端部自内向外安装有若干个反向推进式搅拌桨叶和正向推时式搅拌桨叶，且在反向推进式搅拌桨叶与正向推进式搅拌桨叶之间套装有旋转导流筒。

所述的旋转时使流体向上运动的反向推进式搅拌桨叶为三个，相邻两反向推进式搅拌桨叶的夹角为120°。

所述的旋转时使流体向下运动的正向推进式搅拌桨叶为六个，相邻两正向推进式搅拌桨叶的夹角为60°。

所述旋转导流筒连接在反向推进式搅拌桨叶的外缘，正向推进式搅拌桨叶连接在旋转导流筒的外侧。

所述的旋转导流筒采用上小下大的锥形结构。

所述的筒体与搅拌轴之间还安装有轴封。

本发明的推进式搅拌器在搅拌时，中心反向推进式搅拌桨叶将液体向上推，旋转导流筒外部正向推进式搅拌桨叶将液体向下推。旋转导流筒中心液体顺时针旋转向上，消除了搅拌漩涡，同时形成中心龙卷风流型，可将固体颗粒进行有效提升，提高固-液混合效果，提高了装料系数。旋转导流筒外部液体顺时针旋转向下，产生的反向推力可以有效抵消搅拌轴、搅拌器的重力和导流筒内部桨叶产生的向下推力，降低轴封与减速机的磨损。旋转导流筒在旋转搅拌时，导流筒内部可形成局部向上射流，利于中心流体的上升，同时又有部分液体在导流筒中，可以防止搅拌轴摆动，提高轴的转速与刚性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2是本发明的俯视图。

图中：1搅拌轴2.轴封3.筒体4.导流筒5.反向推进式桨叶6.正向推进式桨叶。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1，2，本发明包括筒体3以及设置在筒体3内的搅拌轴1，筒体3与搅拌轴1之间还安装有轴封2，在搅拌轴1的下端部自内向外安装有三个反向推进式搅拌桨叶5和六个正向推时式搅拌桨叶6，相邻两反向推进式搅拌桨叶5的夹角为120°，相邻两正向推进式搅拌桨叶6的夹角为60°，反向推进式搅拌桨叶5旋转时使流体向上运动，正向推进式搅拌桨叶6旋转时使流体向下运动，且在反向推进式搅拌桨叶5与正向推进式搅拌桨叶6之间套装有锥形旋转导流筒4，锥形旋转导流筒4连接在反向推进式搅拌桨叶5的外缘，正向推进式搅拌桨叶6连接在锥形旋转导流筒4的外侧，锥形旋转导流筒4内壁与反向推进式桨叶5组合，正向推进式桨叶6与锥形旋转导流筒4外壁组合。

该装置在运行时，正向推进式桨叶6将流体向下推，从锥形旋转导流筒4与罐体3环隙旋转向下流动，遇到下封头液体向中部聚集，并向上流动；反向推进式桨叶5对流体进一步加速，使其能更快的旋转向上，中心流体向上旋转运动；中心流体向上旋转运动形成类似龙卷风流型，可迅速将固体旋转带动向上，促进了流体对固体的携带能力；中心流体向上运动，可有效消除由于流体旋转形成的漩涡，利于液面的检测与装料系数的提高；锥形旋转导流筒上小下大，可以有效汇聚流体，由于导流筒中保持有部分流体，可有效防止搅拌轴的摆动；正向推进式桨叶6的线速度较大，向下有较大的推力，反作用于导流筒4的壁面，可克服反向推进式桨叶5产生的向下的作用力，从而减轻轴封2与动力部分的减速机的磨损。

本发明通过改变桨叶、导流筒的大小和倾角以及转速，可以有效改变流体的流型，实现上述过程的定量化描述。

技术特征：

技术总结
本发明涉及化工等生产过程所使用的双推流旋转导流自平衡搅拌器。化工生产用搅拌釜在工作过程中高速搅拌时，搅拌轴刚性的保持，搅拌旋涡的产生、装料系数的降低、实际液位测量不准、固液混合搅拌功率增高、轴封与减速机磨损，釜体力学计算复杂等，是旋转搅拌类设备设计和使用的综合性难题；根据推流式搅拌器工作机制，本发明提供一种双推流旋转导流自平衡搅拌器，并引入锥形旋转导流筒(自平衡作用)，该搅拌器在高速运转工况下，搅拌轴刚度几乎不受影响，减小甚至消除搅拌旋涡，液位测量更加准确，装料系数提高，轴封和减速机磨损减少，搅拌轴不发生摆动，搅拌设备综合设计的难度降低，且能以较小功率获得良好的固液混合混合效果。

技术研发人员：孙永会;孙根行;吕博
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：2017.03.27
技术公布日：2017.07.18