专利名称：搅拌器的制作方法
技术领域：
发明的领域本发明涉及一种搅拌器，更具体地说，本发明涉及一种高粘度体系中使用的框式螺旋带状搅拌器。
发明的背景在高粘度体系中，尤其是高分子量聚合物的聚合体系中，用常规搅拌器经常会产生Weissenburg效应，即“爬杆”，高粘度物料会粘附在搅拌器上，随着搅拌器一起转动，这样就使搅拌器丧失了搅拌和分散反应物料的功能。
发明的内容本发明的目的是提供一种新的搅拌器，它能够避免在高粘度体系中搅拌时物料的“爬杆”问题。
本发明的第一方面提供一种搅拌器。它包括框顶梁、U型框架，和围绕所述U型框架的外直立边，以等螺距螺旋线方式向右螺旋或向左螺旋上升的螺旋带。
附图的简要说明
图1是现有技术中的各种搅拌器。
图2是本发明框式螺旋带状搅拌器的一种实施方式。
图3是本发明框式螺旋带状搅拌器的另一种实施方式。
发明的详细说明本发明的框式螺旋带状搅拌器适用于高粘度体系的搅拌，尤其适用于聚合物聚合过程中的搅拌。所述搅拌器可由一根螺旋带或两根螺旋带，优选两根螺旋带，按等螺距螺旋线方式围绕框架构成。
图1是本发明框式螺旋带状搅拌器的一种实施方式。它包括框顶梁L、U型框架A和围绕该U型框架的外直立边，以等螺距螺旋线方式向右或向左螺旋上升的螺旋带B，螺旋带的螺旋方向根据实施搅拌的方向确定，即螺旋带的螺旋方向与搅拌方向相同，以便使受搅拌的物料在反应容器的边缘部位向上运动而在中心部位向下运动，实现物料的搅拌和分散。图中框架A的宽度为d，螺旋带B的螺距为t，螺旋带B的宽度为W。
图2是本发明框式螺旋带状搅拌器的另一种实施方式。它包括框顶梁L、U型框架A，和围绕框架的外直立边，以等螺距螺旋线方式，以相同的螺旋方向上升的两条螺旋带B和C，两条螺旋带的形状和结构均相同，它们的间距为螺距的一半，即0.5t。
所述螺旋带远离U型框架A的外边与紧靠框架A的内边不等高。搅拌器的高度按反应器高度调整，不作限制。搅拌器的框架、螺旋带的尺寸根据使用该搅拌器的反应器的直径D而定，在本发明的一个较好的实施方式中框架(A)的宽度d为0.70-0.90D；螺旋带的螺距t＝d，为0.70-0.90D；螺旋带的宽度W为0.03-0.10D。
更好的是框架(A)的宽度d为0.75-0.90D；螺旋带的螺距t＝d，为0.75-0.90D；螺旋带的宽度W为0.05-0.10D。
该搅拌器在使用时，搅拌方向设定为与螺旋带的螺旋方向相同，这样就可以使受搅拌的物料在反应容器的边缘部位向上流动，而在中心部位向下流动。
本发明的搅拌器以框架代替传统的轴支撑搅拌器，并附以螺旋带，就避免了物料以轴为中心的“爬杆效应”现象，同时也消除了有搅拌轴存在时反应器中心的混合不良；位于底部的框架使底部的物料能径向流动，可以消除底部的混合不良；附在框架上的螺旋带与框架协同作用可以进一步提高混合效果。本发明的框式螺旋带状搅拌器特别适用于高粘度反应体系的搅拌(体系粘度可高达2000Pa·s)，不会产生爬杆效应；使反应器的中心混合状况改善，反应器的底部混合效果也得到增强。
本发明搅拌器的所有部件的材质均可以采用sus 316不锈钢或耐腐蚀合金钢等制成。各部件的制造如下所述。框顶梁是采用数控机床将合适厚度的钢板切割成坯件，在磨床上抛光，然后在钻床上两端钻孔，两孔的间距等于框架A的中心宽度。框体的制造是将合适直径的圆钢采用磨床抛光后，用冲床弯成宽度符合要求的U型。螺旋带的制造是用数控机床将合适厚的钢板切割成有一个开口的圆环，该圆环的内径为框架A的宽度d，圆环的宽度为螺旋带的宽度W，接着煅制成等螺距螺旋带形状。然后将制成的各部件由焊接组合成搅拌器整体，所有部件在焊接之前均需经工业盐酸酸洗。焊接步骤是将框体插入框顶梁的两孔中，将顶梁上下端面与框体接触部分焊接，再将螺旋带按照螺距t和螺旋方向的要求排布在框体上，并在它们的接触部位焊接。所有焊接均采用氩弧焊，采用钛合金焊条。
下面通过实施例和对比例来详细说明本发明。
实施例1制备框式单螺旋带状搅拌器采用sus 316不锈钢制备与容积2000mL、直径D＝125mm的圆柱型反应釜匹配的搅拌器的各部件。框顶梁的制备是用数控机床将sus 316不锈钢板切割成宽12mm、厚12mm、长117mm的框顶梁坯件，在磨床上抛光至光洁度达5级，用钻床在两端钻孔，两个孔的距离为106.5mm。框体的制造是将直径6mm的sus 316不锈钢圆钢在磨床上抛光至光洁度达5级，再用冲床弯成高170mm、宽112.5mm的U型。螺旋带的制造是用数控机床将厚1mm的sus 316不锈钢板切割成有一个开口的圆环，圆环内径为112.5mm，圆环宽度为3.75mm，接着煅制成等距螺旋线形状。然后将制成的各部件由焊接组装成搅拌器。焊接组合之前，将各部件用工业盐酸进行酸洗。组装焊接的步骤是将制成的框体插入框顶梁两孔中，采用氩弧焊，用钛合金焊条，将顶梁上下端面与框体接触部分焊接，再将螺旋带以向右螺旋上升的方向，按螺距t＝112.5mm排布在框体上，并焊接接触部位。
实施例2制备框式双螺旋带状搅拌器采用sus 316不锈钢制备本发明搅拌器的各部件。框顶梁的制备是用数控机床将sus 316不锈钢板切割成宽12mm、厚12mm、长105mm的框顶梁坯件，在磨床上抛光至光洁度达5级，用钻床在两端钻孔，两个孔的距离为92.75mm。框体的制造是将直径6mm的sus 316不锈钢圆钢在磨床上抛光至光洁度达5级，再用冲床弯成高170mm、宽98.75mm的U型。螺旋带的制造是用数控机床将厚1mm的sus 316不锈钢板切割成有一个开口的圆环，圆环内径为98.75mm，圆环宽度为12.5mm，接着煅制成等螺距螺旋形状。共制成两个这样的螺旋带。然后将制成的各部件由焊接组装成搅拌器。焊接组装之前，将各部件用工业盐酸进行酸洗。然后进行组装焊接将制成的框体插入框顶梁两孔中，采用氩弧焊，用钛合金焊条，将顶梁上下端面与框体接触部分焊接，再将两个螺旋带均以向右螺旋上升方向按螺距t＝98.75mm、间距＝49.38mm排布在框体上，并焊接接触部位。
实施例3制备框式双螺旋带状搅拌器采用sus 316不锈钢制备本发明搅拌器的各部件。框顶梁的制备是用数控机床将sus 316不锈钢板切割成宽12mm、厚12mm、长105mm的框顶梁坯件，在磨床上抛光至光洁度达5级，用钻床在两端钻孔，两个孔的距离为87.75mm。框体的制造是将直径6mm的sus 316不锈钢圆钢在磨床上抛光至光洁度达5级，再用冲床弯成高170mm、宽93.75mm的U型。螺旋带的制造是用数控机床将厚1mm的sus 316不锈钢板切割成有一个开口的圆环，圆环内径为93.75mm，圆环宽度为10mm，接着煅制成等螺距螺旋形状。共制成两个这样的螺旋带。然后将制成的各部件由焊接组装成搅拌器。焊接组装之前，将各部件用工业盐酸进行酸洗。然后进行组装焊接将制成的框体插入框顶梁两孔中，采用氩弧焊，用钛合金焊条，将顶梁上下端面与框体接触部分焊接，再将两个螺旋带均以向左螺旋上升方向按螺距t＝93.75mm、间距＝46.87mm排布在框体上，并焊接接触部位。
实施例4制备框式双螺旋带状搅拌器采用sus 316不锈钢制备本发明搅拌器的各部件。框顶梁的制备是用数控机床将sus 316不锈钢板切割成宽12mm、厚12mm、长95mm的框顶梁坯件，在磨床上抛光至光洁度达5级，用钻床在两端钻孔，两个孔的距离为81.5mm。框体的制造是将直径6mm的sus 316不锈钢圆钢在磨床上抛光至光洁度达5级，再用冲床弯成高170mm、宽87.5mm的U型。螺旋带的制造是用数控机床将厚1mm的sus 316不锈钢板切割成有一个开口的圆环，圆环内径为87.5mm，圆环宽度为6.25mm，接着煅制成等螺距螺旋形状。共制成两个这样的螺旋带。然后将制成的各部件由焊接组装成搅拌器。焊接组装之前，将各部件用工业盐酸进行酸洗。然后进行组装焊接将制成的框体插入框顶梁两孔中，采用氩弧焊，用钛合金焊条，将顶梁上下端面与框体接触部分焊接，再将两个螺旋均以向左的螺旋上升方向按螺距t＝87.5mm、间距＝43.75mm排布在框体上，并焊接接触部位。
权利要求1.一种搅拌器，它包括框顶梁(L)；U型的框架(A)；螺旋带(B)，该螺旋带(B)围绕框架(A)的外直立边，以等螺距螺旋线方式向右或向左螺旋上升。
2.如权利要求1所述的搅拌器，其特征在于它还包括另一条结构与形状均与螺旋带(B)相同的螺旋带(C)，螺旋带(C)的螺旋上升方向与螺旋带(B)相同。
3.如权利要求1所述的搅拌器，其特征在于所述螺旋带的远离框架(A)的外边与紧靠框架(A)的内边不等高。
4.如权利要求1-3中任一项所述的搅拌器，其特征在于所述搅拌器的框架、螺旋带的尺寸与使用该搅拌器的反应器的内径D满足下列关系框架(A)的宽度(d)为0.70-0.90D；螺旋带的螺距(t)等于框架(A)的宽度(d)，为0.70-0.90D；螺旋带的宽度(W)为0.03-0.10D。
5.如权利要求4所述的搅拌器，其特征在于所述搅拌器的框架、螺旋带的尺寸与使用该搅拌器的反应器的内径D满足下列关系框架(A)的宽度(d)为0.75-0.90D；螺旋带的螺距(t)等于框架(A)的宽度(d)，为0.75-0.90D；螺旋带的宽度(W)为0.05-0.10D。
专利摘要本实用新型涉及一种高粘度体系使用的搅拌器。所述搅拌器包括框顶梁，U型框架，和围绕框架的外直立边、以等螺距螺旋线方式向右或向左螺旋上升的螺旋带。该搅拌器可避免搅拌过程中物料的“爬杆”现象，尤其是聚合物聚合过程中物料的“爬杆”现象，从而很好地搅拌和分散物料。
文档编号B01F7/16GK2592265SQ02294359
公开日2003年12月17日 申请日期2002年12月31日 优先权日2002年12月31日
发明者李光, 杨胜林, 金俊弘, 江建明 申请人:东华大学