专利名称：推进导流式粘胶连续混合机的制作方法
技术领域：
一种推进导流式粘胶连续混合机，属流体混合机械。
在粘胶纤维的生产过程中，当磺化、溶解后，必须进行混合以后才能进行过滤和熟成。混合机械对于混合的均匀性是很重要的。目前，在粘胶纤维的生产中，常用的混合机械为卧式双轴浆叶式混合机。这种混合机有二根长轴，制作加工量大、加工精度高，造价高，装配难度大，故障点多，维修需在机内进行，不安全又很不方便，同时这种混合机械的混合方式使其容积循环性不好，混合时间长，混合效果不佳，容积不宜过大。如目前普遍使用的R161型粘胶混合机，公称直径为2200mm，容积为20M3，二根轴长度为7000mm，混合时间为30分钟。
本实用新型的目的，在于设计一种结构新颖、合理、机加精度低、制作容易、造价低、故障点少，维修安全方便，混合时间短、混合效果好，容积可达10－100M3的推进导流式粘胶连续混合机。
这种推进导流式粘胶连续混合机的混合作用是这样实现的卧式桶形混合容器内，在桶形容器的水平方向有一中心轴，以中心轴为中心，固定有四组呈辐射状的支持辐和隔板，把容器体内的空间隔分为四个桶腔，容器两个封头内同样固定有隔板，把封头内的空间各隔分为二个封头室，桶腔与封头室组成一个弓形循环通道，物料由四个进料管进入容器内，在一个封头的下部固定着推进机，进入容器内的物料，在推进机的强烈推动下，呈湍流前进，物料经由一个桶腔、一个封头室折回到另一个桶腔，如此循环，当物料由桶腔到封头室后又折回到另一个桶腔时，由于截面的突然缩小，改变180度方向后截面又突然增大，加剧了湍流，从而提高了混合的均匀性。
以下结合附图详细说明本推进导流式粘胶连续混合机的结构和工作原理。
附
图1为推进导流式粘胶连续混合机的结构示意图。
附图2为附
图1的C－C视图。
附图3为附
图1的B－B视图。
附图4为中心轴、隔板、冷却板结构示意图。
附图5为附
图1的D－D视图。
附图6为附
图1的A－A视图。
附图7为桶腔、封头室、平面展开及物料循环混合原理示意图。
本推进导流式粘胶连续混合机的结构如附
图1所示，由容器部分(A)、隔板部分(B1)、(B2)、(B3)、(B4)、推进物料机构(C)三部分构成。
如附
图1所示，容器部分(A)为卧式桶形，由桶体(4)、右封头(5)、左封头(6)和支座(1)所组成。在桶体(4)的下部有出料管(2)、上部有四个进料管(9a)、(9b)、(9c)、(9d)、冷却液进口管(10)、出口管(11)、人孔(8)，在右端的封头(5)上，还设置有感温器(3)、液位计(7)。
隔板(B1)、(B2)、(B3)、(B4)部分的结构如附
图1、附图2、附图3、附图4所示，在附
图1中，桶体(4)的内部有与桶体(4)等长度的中心轴(12)，中心轴(12)与桶体(4)之间的连接结构如附图2、附图3、附图4所示，在附图2、附图3、附图4中，中心轴(12)从一端起至另一端止，均等的与数个中心支座(13)相连接，每一个中心支座(13)与四个互成90度角的支持辐(14)相连接，每个支持辐(14)与固定在桶体(4)内壁上的固定座(15)相连接，这样中心轴(12)便通过多个中心支座(13)、支持辐(14)、固定座(15)固定在桶体(4)内的中心位置上。中心支座(13)的数量可视桶体(4)内的中心轴(12)长度而定，为确保中心轴(12)在桶体(4)的正确位置，中心轴(12)越长，中心支座(13)就相应的增多。
如附图2、附图3、附图4所示，中心轴(12)经中心支座(13)、四个互成90度的支持辐(14)固定在桶体(4)内壁上的固定座(15)上，因此沿桶体(4)的长轴方向的一组支持辐，组成一个平面。在同一平面的相邻两个支持辐(14)上，固定着隔板(16)，隔板(16)互相间是紧密接触的，并且隔板(16)与中心轴(12)、桶体(4)的内壁同样是紧密接触的，这样同一平面上的隔板，就与中心轴(12)、桶体(4)的内壁构成一个紧密接触而不泄露流体物料的桶腔。沿桶体(4)长轴方向由支持辐(14)所构成平面为四个，这四个平面互成90度，且都与水平方向成45度角，因此支持辐(14)上的隔板(16)构成四个隔板组(B1)、(B2)、(B3)、(B4)。在隔板组(B1)、(B2)、(B3)、(B4)上，固定着冷却板(17)，冷却板(17)为双层夹套式结构，冷却板(17)内有挡板(18)，挡板(18)可防止冷却液短路，提高冷却效果。同一平面隔板组上的冷却板(17)有冷却液支管(19)相通。为连接冷却液进出管方便，隔板组(B1)上的冷却板(17)与隔板组(B2)上的冷却板(17)、隔板组(B3)上与隔板组(B4)上的冷却板(17)分别相对。如附图2所示，隔板组(B1)、(B2)上的冷却板(17)与冷却液进口管(10)相连接，隔板组(B3)、(B4)上的冷却板(17)与冷却液出口管(11)相连接；如附图3所示，隔板组(B2)、(B3)上的冷却板(17)、隔板组(B4)、(B1)上的冷却板(17)，分别与冷却液支管(19)相连接。
按着上述的结构，桶体(4)内的空间，沿桶体(4)的长轴方向，被隔板组(B1)、(B2)、(B3)、(B4)隔分为互不相通的四个桶腔，即隔板组(B1)与隔板组(B4)之间形成桶腔(Ⅰ)、隔板组(B1)与隔板组(B2)之间形成桶腔(Ⅱ)、隔板组(B2)与隔板组(B3)之间形成桶腔(Ⅲ)、隔板组(B3)与隔板组(B4)之间形成桶腔(Ⅳ)、桶腔(Ⅰ)、桶腔(Ⅱ)、桶腔(Ⅲ)、桶腔(Ⅳ)在桶体(4)内是互不相通的。如附图5所示，在右封头(5)的内腔沿中心设置有右封头隔板(20)，右封头隔板(20)与水平方成45度角，把右封头(5)的内腔隔分不相通的右封头室(Ⅴ)、(Ⅵ)。如附图2所示，当右封头(5)与桶体(4)右端组装在一起时，右封头隔板(20)与桶体(4)内在一直线上的隔板组(B2)、隔板组(B4)的右端面成紧密接触，在桶体(4)的右端桶腔(Ⅰ)经右封头室(Ⅴ)与桶腔(Ⅱ)相通。桶腔(Ⅲ)经右封头室(Ⅵ)与桶腔(Ⅳ)相通。如附图6所示，左封头(6)的内腔沿中心设置有左封头隔板(21)，左封头隔板(21)与水平方向成45度角，把左封头(6)的内腔隔分为互不相通的左封头室(Ⅶ)和左封头室(Ⅷ)。如附图3所示，当左封头(6)与桶体(4)的左端组装在一起时，左封头隔板(21)与桶体(4)内在一直线的隔板组(B1)、(B3)的左端面成紧密接触，在桶体(4)的左端，桶腔(Ⅱ)经左封头室(Ⅶ)与桶腔(Ⅲ)相通，桶腔(Ⅳ)经左封头室(Ⅷ)与桶腔(Ⅰ)相通。这样由桶腔(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)，与封头室(Ⅴ)、(Ⅵ)、(Ⅶ)、(Ⅷ)，在桶体(4)和封头(5)、(6)内就构成一个密闭的循环通路，这个循环通路的路线为桶腔(Ⅰ)→右封头(Ⅴ)→桶腔(Ⅱ)→左封头室(Ⅶ)→桶腔(Ⅲ)→右封头室(Ⅵ)→桶腔(Ⅳ)→左封头室(Ⅷ)→推进叶轮(28)→桶腔(Ⅰ)，它们的平面展开如附图7所示。
本推进导流式粘胶连续混合机，设有物料进口管四个、物料出口管一个，物料进、出口管的位置如附
图1、附图2和附图3所示，在桶腔(Ⅱ)的右上部设有物料进口管(9a)、在左上部设有物料进口管(9b)，在桶腔(Ⅳ)的右上部设有物料进口管(9c)、在左上部设有物料进口管(9b)，在桶腔(Ⅰ)的右下部设有一个出料管(2)。四个物料进口管(9a)、(9b)、(9c)、(9d)和物料出口管(2)，在桶腔内的位置作平面展开如附图7所示。
推进物料部分(C)的结构如附
图1所示，推进设备(C)由电机(22)、传动轮(23)、(25)、皮带(24)、传动轴(26)、推进体(27)和推进体(27)内的推进叶轮(28)构成，推进体(27)固定在左封头(6)下部，推进叶轮(28)置於左封头(6)的封头室(Ⅷ)内，为防止桶腔(Ⅰ)内的物料倒流，在推进叶轮(28)的前面有挡板(29)，挡板(29)固定在桶体(4)的桶腔(Ⅰ)的左端，即固定在隔板组(B1)和(B4)的左端面上，这样由左封头室(Ⅷ)流入的物料，不能直接进入桶腔(Ⅰ)内，而只能进入推进体(27)内，再经推进叶轮(28)的推进，进入桶腔(Ⅰ)内。
根据本推进导流式粘胶连续混合机的以上结构，对桶体(4)的隔板组(B1)、(B2)、(B3)、(B4)将桶腔隔分为桶腔(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)、右封头(5)内的隔板(20)把右封头室隔分为右封头室(Ⅴ)、(Ⅵ)、左封头室(6)内的隔板(21)把左封头室隔分为左封头室(Ⅶ)、(Ⅷ)及物料进口管(9a)、(9b)、(9c)、(9d)、物料出口管(2)与推进物料设备的互相位置关系，作如附图7所示的平面展开，附图7同时说明了本推进导流式粘胶连续混合机中物料循环混合的原理。
如附图7所示，隔板组(B1)、(B4)隔分的桶腔(Ⅰ)与隔板组(B1)、(B2)隔分的桶腔(Ⅱ)经右封头(5)内隔板(20)隔分的右封头室(Ⅴ)在右端相连通，桶腔(Ⅱ)与隔板组(B2)、(B3)隔分的桶腔(Ⅲ)经左封头内隔板(21)隔分的左封头腔(Ⅶ)，在左端相连通，桶腔(Ⅲ)与隔板组(B3)、(B4)隔分的桶腔(Ⅳ)经右封头(5)内隔板(20)隔分的右封头室(Ⅵ)，在右端相连通，桶腔(Ⅳ)与桶腔(Ⅰ)经左封头(6)内隔板(21)隔分的左封头室(Ⅷ)，在左端相连通。这样组成的循环通路，作平面展开如弓字形。在每一单循环时，物料在推进叶轮(28)的推力作用下，形成湍流，按附图7中箭头所指方向前进，当物料在桶腔(Ⅰ)中前进，经右封头室(Ⅴ)折返180度后到达桶腔(Ⅱ)，在这过程中，由於截面的突然缩小、改变180度方向后截面又骤然增大，因而加剧了物料的湍流，从而提高了混合的均匀性。物料继续前进，完成一个单循环。在每一单循环中，这种流向180度的改变和截面突然缩小后又突然增大，发生四次，物料四次被加剧湍流，每发生一次湍流的加剧，都提高了混合的均匀性。因而在每个单循环中，实现了物料的充分混合。当物料连续进行循环时，更进一步提高了混合的均匀，从而可实现连续混合。
如附图7所示，物料进口管(9a)、(9b)分别设在桶腔(Ⅱ)的右上部和左上部，物料进口管(9c)、(9d)分别设在桶腔(Ⅳ)的右上部和左上部，当不同批号的物料经四个进料口同时进入桶体(4)内，自然就行成初步的混合，经初步混合的物料，在循环中又进一步提高了混合的均匀性。当物料在推进叶轮(28)的推力下，循环并进料时，由物料进口管(9a)进入的物料，均匀分布於桶腔(Ⅱ)中，由物料进口管(9b)进入的物料，经左封室(Ⅶ)后折返进入桶腔(Ⅲ)中，经物料进口管(9c)进入的物料均匀分布於桶腔(Ⅳ)中，由物料进口管(9d)进入的物料，经左封头室(Ⅷ)，进入推进体(27)中，在推进叶轮(28)的推力作用下，进入桶腔(Ⅰ)。如此布设四个进料管，相当於桶腔(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)各设一个进料管，这不仅能提高混合的均匀性，同时，当某一个进料管进料时，其余三个进科管也同时进料，对输入同体积的物料，四个进料管较一个进料管节约了四分之三的时间，相应的就等於缩短了混合时间，提高了设备工作效率。
如上述结构的推进导流式粘胶连续混合机，经本厂的应用，具有明显的效果，主要表现为1、不同批号的流体物料，由不同位置的四个进料口同时进入机内，在进料过程中即进行了初步的混合。在每一单循环中，物料又四次经桶腔达封头室，同时截面骤然缩小、折返180度后截面又骤然增大，加剧了物料的湍流，提高了混合的均匀性，当物料在机内连续循环时，这种截面的增、减和方向的改变，连续不断发生，从而实现连续的充分的混合，由於提高了物料混合的均匀性，从而提高了纺前粘胶粘度、甲纤含量、碱含量和熟成度的均一性，提高了粘胶的可纺性和产品的质量。
2、本混合机设置有四个进料口，可同时进料，较一个进料口节省四分之三的进料时间，相应的缩短了混合时间，提高了设备工作效率。如原使用R161型混合机，容积为20m3，混合时间为30分钟，使用本混合机容积为50m3，物料进入机内，15分钟就可完成混合。对一定产量的产品，可减少混合机的数量。
3、本混合机，机内的部件，在设备运行中，都是不运动的部件，加工工艺不高，因此设备故障点少、故障率低，同时，推进物料设备又固定在左封头的下部，便於维护，当维护时，只需把外推进体卸下即可，不仅便於维修，而且不需进入机内工作，保证了工人的安全。
4、本混合机，结构新颖、设计合理，机内的部件，都是起支持、固定作用的一般材料，而非为运动部件，因而机加精度低，易於加工、造价低。机内部件易於制作，只需根据机身容积选择推进物料的定型设备，因而可以在容积为10－100m3之间采用本机的结构，根据产量需要制作不同容积的混合机，适用面广、可以推广。
5、由於本混合机，采用机内冷却器与物料直接接触的冷却方式，因而冷却均匀，调温效果好，减少能量消耗。同时采用推进设备推动物料循环，进行混合，较采用机内搅拌方式混合，明显节省电量消耗，使用本混合机，较原R161型混合机每台每年节电达142350kwh。
根据本混合机的结构和功能，它可广泛应用於粘度低於7000CP的各种牛顿液体和非牛顿液体的混合、分散固体粉未、或用来加速化学反应、强化传热过程，具有很广阔的应用领域。
一实施例如下采用一般的机加方法制作的桶体(4)、中心轴(12)与支持架(13)支持辐(14)与固定座(15)装配后，再在同一水平面上相邻的两支持辐(14)上，固定上隔板(16)，两隔板(16)之间及其与中心轴(12)之间应行紧密接触，四个面上的隔板(16)组成的四个隔板组(B1)、(B2)、(B3)、(B4)，必须互相垂直，且与水平方向成45度角，以确保隔板组(B1)与(B3)、(B2)与(B4)的左、右端面处於同一垂直面的同一直线上。中心轴(12)与各隔板组(B1)、(B2)、(B3)、(B4)由支持辐(14)、固定座(15)固定於桶体(4)的内壁上，同样要保持原定位置，同时隔板组(B1)、(B2)、(B3)、(B4)的外缘与桶体(4)的内壁也应作紧密接触，各隔板组上的冷却板(17)固定在相应的隔板上之后，隔板组(B1)上的冷却板(17)和隔板组(B4)的冷却板(17)在左端串联后再与隔板组(B2)的冷却板(17)和隔板组(B3)上的冷却板(17)在左端串联后相并联，各隔板组上的冷却板(17)之间相串联，各隔板(17)中有档板(18)防止冷却液短流，隔板组(B1)、(B2)上的冷却板(17)在右端与冷却液进口管(10)相连，隔板组(B3)、(B4)上的冷却板(17)在右端与冷却液出口管(11)相连接。当组装右、左封头(5)、(6)时，应保证使右封头(5)内的隔板(20)与桶体(4)内在一直线上的隔板组(B2)、(B4)的右端面成紧密接触，在组装左封头(6)时，应保证左封头(6)的隔板(21)与桶体(4)内在一直线上的隔板组(B1)、(B3)的左端面成紧密接触，凡应作紧密接触的部件之间，应加填料密封，这样才能保证桶腔(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)及封头室(Ⅴ)、(Ⅵ)、(Ⅶ)、(Ⅷ)不泄露物料。
本混合机公称直径2800mm，全长9000mm，全容积52M3，机内物料工作压力为0.1MPa，冷却板的冷却面积为52M2，冷却板内冷却液压力为0.2MPa，推进叶轮直径为600mm，转速为每分钟260转。经本混合机混合后，大大提高了粘胶中甲种纤维素含量、NaH含量、粘度和熟成度的均匀性，因而提高了粘胶的可纺性和产品质量。三批溶解胶与混合胶质量对比如下表
权利要求1.一种推进导流式粘胶连续混合机，由容器部分(A)、容器内的隔板部分(B1)、(B2)、(B3)、(B4)和推进物料装置部分(C)组成，其特征是(1)桶体(4)中的中心轴(12)固定在距离相等的四个中心支架(13)上，每个中心支架(13)与四个互为90度且与水平方向为45度角的支持辐(14)的一端相连接，支持辐(14)的另一端与固定座(15)相连接，而固定座(15)固定在体桶(4)的内壁上；(2)在桶体(4)长轴方向的同一平面相邻的两个支持辐(14)上，固定着隔板(16)，四个平面上的隔板(16)，分别组成隔板组(B1)、(B2)、(B3)、(B4)，并且隔板组(B1)、(B2)、(B3)、(B4)互为90度且与水平方向为45度角，同时把桶体(4)的内腔隔分为桶腔(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)，而桶腔(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)在桶体(4)内不相通；(3)在桶体(4)内的隔板组(B1)、(B2)、(B3)、(B4)上，都固定着冷却板(17)；(4)在桶体(4)的壁上，设置着四个进料口(9a)、(9b)、(9c)、(9d)和一个出料口(2)；(5)在右封头(5)的内腔，沿中心固定着与水平方向为45度角的隔板(20)，在左封头(6)的内腔，沿中心固定着与水平方向为45度角的隔板(21)，右封头(5)内的隔板(20)与左封头(6)内的隔板(21)互相垂直；右封头(5)的内腔被隔板(20)隔分为不相通的右封头室(Ⅴ)、(Ⅵ)，左封头(6)的内腔被隔板(21)隔分为不相通的左封头室(Ⅶ)、(Ⅷ)；(6)桶腔(Ⅰ)、(Ⅱ)在右端经右封头室(Ⅴ)相通，桶腔(Ⅱ)、(Ⅲ)、在左端经左封头室(Ⅶ)相通，桶腔(Ⅲ)、(Ⅳ)在右端经右封头室(Ⅵ)相通，桶腔(Ⅳ)、(Ⅰ)在左端经左封头室(Ⅷ)相通；(7)推进物体料部分(C)固定在桶体(4)的左封头(6)的下部；
2.根据权利要求1所述的推进导流式粘胶连续混合机，其特征在於物料进口管(9a)、(9b)分别设置在桶腔(Ⅱ)的右上部和左上部，物料进口管(9c)(9d)分别设置在桶腔(Ⅳ)右上部和左上部，物料出口管(2)设置在桶腔(Ⅰ)右端的下部。
3.根据权利要求1所述的推进导流式粘胶连续混合机，其特征在於桶体(4)内同一平面上的冷却板(17)相串联，各冷却板(17)内有挡板(18)，而固定在隔板组(B1)的冷却板(17)和固定在隔板组(B4)的冷却板(17)在左端相串联后，再与隔板组(B2)上的冷却板(17)和固定在隔板组(B3)的上冷却板(17)在左端相串联后并联，隔板(B1)、(B2)上的冷却板(17)在右端与冷却液进口管(10)相连接，隔板组(B3)、(B4)上的冷却板(17)在右端与冷却液出口管(11)相连接。
4.根据权利要求1所述的推进导流式粘胶连续混合机，其特征在於推进叶轮(28)置於左封头室(Ⅷ)中，在推进叶轮(28)的前面设置有档板(29)。
专利摘要一种推进导流式混合粘胶连续机，由容器部分(A)、容器内隔板部分(B1)、(B2)、(B3)、(B4)、推进机构(C)三部分组成，其特点是粘胶在推进叶轮强烈的搅拌推进下，在桶体腔、封头室所组成的弓形通路内形成湍流循环，并在循环过程中实现混合。这种推进导流式混合机结构合理、传动简便、制造容易、造价低、故障点少、故障率低、检修安全、方便、节能效果显著、混合时间短、调温效果、混合效果良好。可广泛应用于粘度值低于7000CP的各种牛顿液体和非牛顿液体的混合、分散固体粉末、加速化学反应、强化传热过程等。
文档编号D01D13/02GK2187491SQ9321586
公开日1995年1月18日 申请日期1993年6月15日 优先权日1993年6月15日
发明者崔永吉, 刘东吉, 滕忠义, 邱学勤 申请人:吉林化学纤维厂