一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置，涉及搅拌装置领域，包括动力装置和搅拌叶轮，所述搅拌叶轮与动力装置之间经连接轴相连，搅拌叶轮置于箱式萃取槽内，动力装置于箱式萃取槽上方，所述动力装置为水轮机，所述水轮机连有高压水泵；当外置高压水泵按预指的流速启动时，其水流将推动水轮机按额定的转速运动，此时水轮机会带动连接轴转动，由于连接轴与搅拌叶轮相连，故而驱动搅拌叶轮转动，进而就可以实现对体系的搅拌作用，采用水轮机带动搅拌叶轮工作，利用水压来驱动搅拌叶轮转动，减少了机械摩擦，降低了能耗，更减少了因机械摩擦产生的噪音。
【专利说明】
一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及搅拌装置领域，具体涉及一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置。
【背景技术】
[0002]传统的搅拌装置主要包括三部分:电机、搅拌桨、机械传动部分，电机是动力源，一般固定在支架上;搅拌桨与电机相连，当启动电机后，搅拌桨被带动进行匀速或调速转动，以达到搅拌功能;机械传动部分是搅拌桨与反应容器连接的装置，它可以使被搅拌物在体系中完成反应或混合。
[0003]箱式萃取槽是目前国内稀土分离企业用来生产单一稀土氧化物的主要设备，箱体由混合室和澄清室两部分组成。每一组被称为一级，大部分稀土厂的萃取分离生产线都有200级以上。萃取槽也可用于其他有色金属或稀有金属的提取和分离，萃取槽的混合室装有搅拌器，其功能是把萃取剂与被萃取的料液进行充分混合，以达到萃取剂有选择性地萃取其中某一元素。澄清室是承接混合后的溶液在此澄清，使重相与轻相在此获得很好的分层。从而实现了被萃取元素的分离转移。根据设计功能的要求萃取剂和料液又分别进入下一级进行连续的萃取分离。直至获得合格产品。现有的萃取槽均采用机械传动，电动机通过三角带拉动搅拌桨，使混合室的萃取剂与料液充分混合，以达到萃取反应的最佳过程之目的。目前我国稀土分离企业均系采用这种搅拌方法，没有发现其他的搅拌方法。
[0004]但是，在这种机械搅拌过程中会出现以下问题:I)由于电机槽轮与搅拌桨的槽轮是靠橡胶制成的三角带传递的，在运行过程中由于摩擦力的存在，橡胶三角带会被磨损，从而产生大量的粉末，该粉末就会掉入萃取槽中，由于萃取剂是有机溶剂，对橡胶制品会发生溶解反应，其反应产物对稀土分离有极大的不良影响，直至造成停产清污;2)电机和搅拌桨的槽轮均为铸铁材料，在这种具有腐蚀性气体的工作环境中会生锈，该铁锈也会掉入萃取槽中污染产品，虽然铁锈的量不大，但是对我们的产品而言也是致命的破坏。因为产品中要求非稀土杂质的含量为ppm级别，所以生产过程中必须严格控制非稀土杂质的引入，否则就要增加除杂工序，会大幅度增加生产成本;3)在搅拌系统运行期间，会发出较大的机械噪音，其噪音可达70分贝左右，对作业环境造成污染;4)由于是三角带传递，橡胶制品使用一段时间后会老化和磨损，皮带松弛造成无规律的丢转，当产生丢转以后，各级槽体的会出现断流或不定量流动，由于流量的不稳定，萃取槽将会失去各种物料的浓度、酸度的平衡，对整个工艺系统造成严重破坏，出现不合格产品甚至停车冒槽的问题。
[0005]总结以上应用在萃取槽方面的机械搅拌所产生的弊病，我们认为机械传动方式是主要问题所在。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型提供了一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置，利用水压推动搅拌装置运转，以解决现有技术中萃取槽方面的机械搅拌所产生的弊病。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案概述如下:
[0008]—种箱式萃取槽的水轮搅拌装置，包括动力装置和搅拌叶轮，所述搅拌叶轮与动力装置之间经连接轴相连，搅拌叶轮置于箱式萃取槽内，动力装置于箱式萃取槽上方，所述动力装置为水轮机，所述水轮机连有高压水栗；当外置高压水栗按预指的流速启动时，其水流将推动水轮机按额定的转速运动，此时水轮机会带动连接轴转动，由于连接轴与搅拌叶轮相连，故而驱动搅拌叶轮转动，进而就可以实现对体系的搅拌作用，采用水轮机带动搅拌叶轮工作，利用水压来驱动搅拌叶轮转动，减少了机械摩擦，降低了能耗，更减少了因机械摩擦产生的噪音。
[0009]更优的，所述水轮机包括基座以及主轴，所述基座固定在箱式萃取槽上方，基座的上端和下端均设有轴承，所述主轴的上端与两个轴承转动连接，主轴的下端套设有搅拌叶轮，主轴经水动力装置驱动旋转，所述水动力装置位于两个轴承之间，主轴与搅拌叶轮之间相互固定，从而实现主轴带动搅拌叶轮的转动，结构简单，易于实现。
[0010]更优的，所述水动力装置包括密封水流通道及其内部的水轮机叶轮，所述水轮机叶轮套设在主轴上，主轴穿过密封水流通道，所述密封水流通道设有进水端和出水端，水轮机叶轮与主轴之间相互固定，从而实现水轮机叶轮带动主轴的转动，结构简单，易于实现；所述主轴与密封水流通道的连接处设有水密封件，防止水轮机内的高压水外溢落入搅拌体系中，由于水中带有杂质，故而也避免了向搅拌体系中引入杂质。
[0011]更优的，所述密封水流通道呈U形空腔，所述进水端和出水端设在密封水流通道的开口端，密封水流通道呈U形空腔的设置，缓冲水流，避免水压过大造成设备的损坏，减少水压损失。
[0012]更优的，所述密封水流通道呈V形空腔，所述进水端和出水端设在密封水流通道的开口端，密封水流通道呈V形空腔的设置，减小了水流截面积，密封水流通道出现急转点，使得水流速度增大，产生更大的推动力，从而更容易带动搅拌叶轮的转动。
[0013]更优的，所述进水端与高压水栗的出水口相连，避免高压水流在输送过程中的压力损失，保证水压，降低能耗。
[0014]更优的，所述出水端与高压水栗的进水口相连，循环使用高压水，由于出水端出来的高压水带压，故而高压水栗只需微施压力即可再次带动搅拌叶轮转动，充分利用高压水的压力，极大地节约了能源，也节约了水资源。
[0015]更优的，所述水密封件为旋转水密封件，在防止水轮机内的高压水外溢的同时也保证了主轴的顺利转动。
[0016]更优的，所述搅拌叶轮为涡轮式搅拌叶轮。
[0017]相对于现有技术，本实用新型所产生的有益效果:
[0018]1、首先是节能环保，使用本实用新型后可节电30%，同时降低了工作环境的机械噪音，给员工创造一个良好的操作环境，人们只有在优越舒心的环境中才能制造出更加精细的产品，可见其间接效益是不可忽视的；
[0019]2、采用本实用新型后，可以减少有机相与橡胶粉末的第三相生成物，从而减少了不合格产品的产生量，减少数量大约占总产量的10%左右，以全年产量3500吨氧化物计，则有350吨不合格产品由于使用了本实用新型技术而转变成合格产品，平均增加售价I万元/吨计，则可增加收入350万元/年；
[0020]3、相较于风能搅拌装置，能适应提供更大的搅拌动力，更能适应粘度大、体系大的搅拌体系；
[0021]4、开启、闭合水栗即可实现搅拌工作的进行、停止，操作容易，结构简单，易于实现。
【附图说明】
[0022]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0023]图1是本实用新型的正面剖视图；
[0024]图2是本实用新型的侧面剖视图；
[0025]图3是U形通风道的水动力装置结构示意图；
[0026]图4是V形通风道的水动力装置结构示意图；
[0027]图中箭头示意高压水流方向，图中标号分别为:1、水轮机；11、基座；12、主轴；13、水密封件；14、水动力装置；141、水轮机叶轮；142、进水端；143、出水端；144、密封水流通道；15、轴承;2、搅拌叶轮。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
[0029]实施例1
[0030]如图1所示，一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置，包括动力装置和搅拌叶轮2，所述搅拌叶轮2与动力装置之间经连接轴相连，搅拌叶轮2置于箱式萃取槽内，动力装置于箱式萃取槽上方，所述动力装置为水轮机I，所述水轮机I连有高压水栗，所述搅拌叶轮2为涡轮式搅拌叶轮。
[0031]本实施例中，高压水栗提供高压水流给水轮机I，推动水轮机I运转，进而水轮机I带动搅拌叶轮2工作，具体原理为:当外置高压水栗按预指的流速启动时，其高压水流将推动水轮机I按额定的转速运动，此时水轮机I会带动连接轴转动，由于连接轴与搅拌叶轮2相连，故而驱动搅拌叶轮2转动，进而就可以实现对体系的搅拌作用。
[0032]本实施例采用水轮机I带动搅拌叶轮2工作，利用水压来驱动搅拌叶轮2转动，减少了机械摩擦，降低了能耗，更减少了因机械摩擦产生的噪音。
[0033]实施例2
[0034]如图2所示，在实施例1所述的一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置的基础上进一步优化，所述水轮机I包括基座11以及主轴12，所述基座11固定在箱式萃取槽上方，基座11的上端和下端均设有轴承15，所述主轴12的上端与两个轴承15转动连接，主轴12的下端套设有搅拌叶轮2，主轴12经水动力装置14驱动旋转，所述水动力装置14位于两个轴承15之间，本实施例结构简单，易于实现。
[0035]实施例3
[0036]如图3所示，在实施例2所述的一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置的基础上进一步优化，所述水动力装置14包括密封水流通道144及其内部的水轮机叶轮141，所述水轮机叶轮141套设在主轴12上，主轴12穿过密封水流通道144，所述密封水流通道144设有进水端142和出水端143，结构简单，易于实现;所述主轴12与密封水流通道144的连接处设有水密封件13，本实施例中水密封件13的设置有效防止了水轮机I内的高压水外溢落入搅拌体系中，由于水中带有杂质，故而也避免了搅拌过程中向搅拌体系中引入杂质。
[0037]实施例4
[0038]在实施例3所述的一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置的基础上进一步优化，所述密封水流通道144呈U形空腔，所述进水端142和出水端143设在密封水流通道144的开口端，密封水流通道144呈U形空腔的设置，缓冲水流，避免水压过大造成设备的损坏;所述进水端142与高压水栗的出水口相连，避免高压水流在输送过程中产生的压力损失，保证一定的水压，降低能耗;所述出水端143与高压水栗的进水口相连，循环使用高压水，由于出水端出来的水流依然带压，故而高压水栗只需微施压力即可再次带动搅拌叶轮2转动，充分利用高压水的压力，极大地节约了能源，也节约了水资源。
[0039]实施例5
[0040]在实施例3所述的一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置的基础上进一步优化，所述密封水流通道144呈V形空腔，所述进水端142和出水端143设在密封水流通道144的开口端，密封水流通道144呈V形空腔的设置，减小了水流截面积，密封水流通道144出现急转点，使得水流速度增大，产生更大的推动力，从而更容易带动搅拌叶轮2的转动，充分利用了水压;所述进水端142与高压水栗的出水口相连，避免高压水流在输送过程中产生的压力损失，保证一定的水压，降低能耗;相较于U形空腔，出水端出来的水流的压力减小，将出水端143与高压水栗的进水口相连，高压水栗再次施加压力即可再次带动搅拌叶轮2转动，节约了水资源。
[0041 ] 实施例6
[0042]在实施例3所述的一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置的基础上进一步优化，所述水密封件13为旋转水密封件，在防止水轮机I内的高压水外溢的同时也保证了主轴12的顺利转动。
[0043]如上所述即为本实用新型的实施例。本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置，包括动力装置和搅拌叶轮(2)，所述搅拌叶轮(2)与动力装置之间经连接轴相连，搅拌叶轮(2)置于箱式萃取槽内，动力装置于箱式萃取槽上方，其特征在于:所述动力装置为水轮机(I)，所述水轮机(I)连有高压水栗。2.如权利要求1所述的一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置，其特征在于:所述水轮机(I)包括基座(11)以及主轴(12)，所述基座(11)固定在箱式萃取槽上方，基座(I I)的上端和下端均设有轴承(15)，所述主轴(12)的上端与两个轴承(15)转动连接，主轴(12)的下端套设有搅拌叶轮(2)，主轴(12)经水动力装置(14)驱动旋转，所述水动力装置(14)位于两个轴承(15)之间。3.如权利要求2所述的一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置，其特征在于:所述水动力装置(14)包括密封水流通道(I 44)及其内部的水轮机叶轮(141)，所述水轮机叶轮(141)套设在主轴(12)上，主轴(12)穿过密封水流通道(144)，所述密封水流通道(144)设有进水端(142)和出水端(143)，所述主轴(12)与密封水流通道(144)的连接处设有水密封件(13)。4.如权利要求3所述的一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置，其特征在于:所述密封水流通道(144)呈U形空腔，所述进水端(142)和出水端(143)设在密封水流通道(144)的开口端。5.如权利要求3所述的一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置，其特征在于:所述密封水流通道(144)呈V形空腔，所述进水端(142)和出水端(143)设在密封水流通道(144)的开口端。6.如权利要求3或4或5所述的一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置，其特征在于:所述进水端(142)与高压水栗的出水口相连。7.如权利要求3或4所述的一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置，其特征在于:所述出水端(143)与高压水栗的进水口相连。8.如权利要求3所述的一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置，其特征在于:所述水密封件(13)为旋转水密封件。9.如权利要求1所述的一种箱式萃取槽的水轮搅拌装置，其特征在于:所述搅拌叶轮(2)为涡轮式搅拌叶轮。
【文档编号】B01F7/00GK205672804SQ201620623158
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月23日 公开号201620623158.9, CN 201620623158, CN 205672804 U, CN 205672804U, CN-U-205672804, CN201620623158, CN201620623158.9, CN205672804 U, CN205672804U
【发明人】许思玉
【申请人】德昌县志能稀土有限责任公司