具有多向叶轮的三级卧式混合装置的制作方法

专利名称：具有多向叶轮的三级卧式混合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三级卧式混合装置，特别涉及一种具有多向叶轮的三级卧式混合装置，属于机械混合设备领域。
背景技术：
在复原米加工过程中，需要将谷物的固体粉末和水等液体进行均勻混合，得到粘 度高的固液混合物，而上述固液混合物中，又需要进一步均勻添加各种固体和/或液体添 加剂。而上述各种物料需要均勻分布在所得固液混合物中，以使得制得的复原米的各物质 含量符合标准。由于谷物的固体粉末颗粒较细、不能溶于水，且一旦与水混合，就会变成粘度高的 混合物。在生产中，将液体添加到固体粉末中进行混合、将固体粉末添加到液体中进行混 合、将液体和固体粉末同时添加进行混合时，不仅会产生部分固体粉末和液体粘成团状，而 剩余的谷物固体粉末和液体无法混合的情况，而且还会在液体中产生固体粉末的二次凝聚 颗粒，即，粉团。并且由于谷物的固体粉末与水混合后得到的固液混合物的粘度高，其后进 一步添加的各种液体、固体粉末、添加剂等，难以均勻的分布在其中。尤其是固体粉末与粘 度高的固液混合物的混合过程中，也会产生固体粉末的二次凝聚颗粒即，粉团。上述粉团 外部是粉末与水或高粘度固液混合物的混合物，而内部则是没有混合的固体粉末。并且即 便在混合过程中进行搅拌，在相当长的时间内，仍会混合不均勻，而已经产生的二次凝聚再 次分散到液体或混合物中十分困难。如果固体粉末和液体混合得到的固液混合物的粘度高 时，上述现象更加显著，均勻混合难度更大。同时，如果需要同时向粘度高的固液混合物中 添加液体和固体粉末，添加的液体和固体粉末之间由于混合也会带来二次凝聚问题。如果采用少量的液体、固体粉末、添加剂和粘度高的固液混合物进行搅拌混合，虽 然可以得到较为均勻的混合物，但是混合的速度较慢，所得混合物较少，无法满足大批量的 工业化生产的需要。基于日本专利申请278598/202、21188/2003、185502/2003的中国专利申请 03164908. 4中，公开了一种搅拌混合装置及搅拌混合方法，该装置包括一个近似圆筒状的 混合容器，其内部具有搅拌叶片，粉体和液体通过不同的入口进入混合容器，然后在搅拌叶 片的搅拌下，进行混合。搅拌叶片之间形成了分隔室，从而将粉体和液体分隔成若干组进行 混合，然而在实际混合过程中，无法良好的进行分组混合，并且混合容器的内壁上会存积又 大量混合物，无法被均勻搅拌。并且该装置不适用于粉体与高粘度固液混合物的混合。PCT国际申请PCT/US2003/011426中，公开了一种混合设备，该设备包括一个底部 充满液体的桶，一个插入液体中并且内部具有旋转叶片的竖直导管，固体粉末从该竖直导 管从上至下的添加之导管中具有液体的部分，并在搅拌叶片的作用下，和液体进行混合，然 后再分散到导管外侧的桶中和液体进行进一步的混合。然而该设备适用于将少量的固体粉 末分散到大量的液体中，并且所得固液混合物不能具有较高粘度，否则将会堵塞导管。基于日本专利的中国专利申请03122966. 2中，公开了一种粉体和液体的混合装置及其方法，该装置中粉体从混合容器的顶部发散落下，然后在下落过程中与容器四周喷 射的液体相互混合。虽然这种混合方法可以在一定程度上让粉体和液体进行分散混合，避 免粉团产生，然后并不是所有下落的粉体都可以和喷射的液体进行混合，未混合的粉体和 液体落到混合容器的底部，仍不能进行均勻混合。同时，具有高粘度的固液混合物无法从容 器四周喷射，故该装置不适用于粉体与高粘度固液混合物的混合。中国专利申请200410084721. 1中，公开了一种立式固液混合装置及混合方法，该 装置包含一组沿着混合容器内壁设置的挡板，将混合容器划分成若干中空的搅拌室，然后 利用混合容器中央的一组搅拌叶片搅拌各搅拌室内的粉体和液体进行混合。然而由于水 平中空的搅拌室的存在，从混合容器顶部投料的各物料将会大量积攒在上部的几个搅拌室 内，而导致各个搅拌室内物料分布的不均，同时如果粉体和液体的混合物具有较高粘度的 话，该混合物也将因各个挡板及搅拌室的存在而阻塞混合容器。同时单一的粉体添加入口， 会导致物料在混合容器的横截面上不能沿各个方向均勻分布。同时中国专利200610011506. 8和欧洲专利EP06113920. 0分别公开了两种静态混
合装置，利用各物料的分流，进行混合，然而上述装置不适用于粉体与高粘度固液混合物的
混合o同时中国专利200410090534.4中，公开了一种内部具有搅拌叶片的整体固液混 合装置，粉体和液体分别从整体固液混合装置的一侧的顶部和底部注入装置中，然后利用 叶片进行搅拌混合。然而这种装置无法解决需要同时向具有高粘度的固液混合物中添加液 体和固体粉末，并同时避免添加的液体和固体粉末之间产生粉团的问题。除上述外，中国专利 200510009386. 3,200510042674. 9,200510129550. 4, 200510103613. 9等也都公开了多种混合装置，然而上述装置仍旧未能解决粘度高的固液混 合物和液体、固体粉末、添加剂等按一定配比进行均勻混合的技术问题。
发明内容本实用新型的一个目的在于提供一种具有多向叶轮的三级卧式混合装置，通过该 装置可以将固体粉末和液体按一定配比进行均勻混合，特别适用于混合后粘度高的固体粉 末和液体的均勻混合，同时也可以将混合得到的固液混合物进一步和固体粉末、液体、添加 剂等按一定配比进行均勻混合，特别适用于粘度高的固液混合物和固体粉末、液体、添加剂 的均勻混合。本实用新型所公开的一种三级卧式混合装置包含预混系统、混合系统、填料系统、 转轴系统、第一搅拌系统、第二搅拌系统、第三搅拌系统和推进系统。所述的预混系统通过输料系统与混合系统相互连接，或直接与混合系统相互连 接。所述的预混系统是由壳体形成的、以水平转轴为圆心的圆筒状卧式预混装置，其 内部包含一组连接在转轴并随之转动的塔板，所述的塔板进一步分为第一塔板组和第二塔 板组。所述第一塔板组和第二塔板组的各塔板相间分布，且任意两个相邻的塔板之间形成 一个分隔混合室，从而通过各塔板将卧式预混装置划分成一组相互连通的分隔混合室。所述第一塔板组是一组连接在转轴并随之转动的塔板，所述的每一个塔板包含 2 6片由分隔板和刮料片组成的塔板片，各塔板片间的间隔角相等。所述的分隔板的一端连接在转轴上，另一端连接有刮料片。所述的分隔板为圆心角度为20° 60°的扇形结构，其内径与转轴外径相等，其 外径为卧式预混装置壳体内径与刮料片厚度之差。所述的分隔板与竖直面成0° 30°夹 角，优选为20°夹角。所述的刮料片为扇形结构，其圆心角度与其所连接的分隔板圆心角度相等，其内 径与分隔板的外径相等，其外径与卧式预混装置壳体的内径相等。所述的刮料片与壳体的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙。所述的刮料片 除了扇形结构之外，还进一步包括一个尖端结构，该尖端结构从扇形结构的非弧形一侧，沿 着卧式预混装置壳体的内壁延伸，宽度逐渐缩小并终止在壳体内壁上。所述的每一个塔板的塔板片与其相邻塔板的塔板片之间交错0° 45°夹角。所述第二塔板组是一组连接在转轴并随之转动的塔板，所述的每一个塔板包含 2 6片包含有搅拌分隔片和T型刮料片的塔板片，塔板片间的间隔角相等。所述的搅拌分 隔片的一端连接在转轴上，另一端连接有T型刮料片。所述的搅拌分隔片为圆心角度为20° 60°的扇形结构，其内径与转轴外径相 等，其外径为卧式预混装置壳体内径与T型刮料片厚度之差。所述的搅拌分隔片与竖直面 成0° 30°夹角，优选为20°夹角。所述的T型刮料片包含扇形结构和刮料结构。所述的T型刮料片的扇形结构，其 圆心角度与其所连接的搅拌分隔片的圆心角度相等，其内径与搅拌分隔片的外径相等，其 外径与卧式预混装置壳体的内径相等。所述的刮料结构在竖直面上的投影是一个与所述扇 形结构宽度相等，但圆心角度小于所述扇形结构的扇形。所述的刮料结构从扇形结构的底 表面沿着卧式预混装置壳体的内壁向下延伸，并与壳体的内壁相切，并留有2mm 20mm的 安全间隙。所述的T型刮料片与壳体的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙。所述的每一个塔板的塔板片与其相邻塔板的塔板片之间交错0° 45°夹角。所述的转轴是一个具有轴腔的中空圆柱形转轴，其包含轴壳以及由其所围成的轴 腔。所述的轴腔上具有允许具有一定压力的气体单向向外排放的开口。每两个相邻塔板间 的轴腔区域具有一组所述开口，该组开口的数量为一个塔板上的塔板片数量的整倍数，并 且所述开口分布在轴腔连接有塔板片的区域上。所述推进系统包含一组位于壳体内部底面的推进器和一个位于各推进器底部并 与其相连的推进杆。所述的推进器进一步包含推进片和支撑杆。所述的推进片是一个侧立的底面为椭圆的圆锥体结构，具有一个正面和一个反 面。所述的正面是圆锥体的底面椭圆，用于在支撑杆和推进杆的带动下，将物料向前推进。 所述的反面是圆锥体的锥面，对物料具有较小的阻力。所述的支撑杆上端连接在推进片的底部，下端连接在推进杆上。所述推进片的正 面和反面分别面对壳体的出料端和进料端。所述推进片与壳体横截面圆的径向成正负0° 35°夹角。所述壳体的底部设有加厚层，其内表面上进一步设有一个沿着壳体长度延伸的半 圆形凹槽。所述推进杆是一个位于所述凹槽内的半圆形杆，其两端分别从壳体的进料端和出 料端穿出。所述推进杆和凹槽形状适配，从而使得推进杆的顶表面和壳体的内表面滑动衔接形成一个完整的圆柱形内腔。所述各推进器通过其各自的支撑杆垂直连接并等间距的分布在推进杆上。所述卧 式预混装置包含1 2个推进系统。所述的各推进器分别位于每两个相邻的塔板之间，从 而使得所述各推进器与各塔板交错分布。所述的混合系统包含由第一腔壳组成的第一腔体、由第二腔壳组成的第二腔体、 有第三腔壳组成的第三腔体。所述的第一腔壳和第二腔壳是相交的两个中空圆筒结构，第 三腔壳是中空圆筒结构位于两者的底部，三者的轴心相互平行。所述的第一腔体与第二腔 体相互连通。所述的转轴系统包含有相互平行的第一转轴、第二转轴、第三转轴，三者分别位于 所述的第一腔体、第二腔体、第三腔体内部并通过圆心。所述的第一搅拌系统是一组连接在第一转轴上，并随之转动的叶轮。所述的每一 个叶轮包含2 4片包含有搅拌板和刮料板的叶片，叶片间的间隔角相等。所述的搅拌板的 一端连接在转轴上，另一端连接有刮料板，该刮料板与第一腔壳的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙。所述的搅拌板为圆心角度为10° 45°的扇形结构，其内径与转轴外径相等，其 外径为第一腔壳内径与刮料板厚度之差。所述的刮料板为扇形结构，其内径与搅拌板外径相等，其外径与第一腔壳内径相 等。所述刮料板与其所连接的搅拌板的圆心角度相等。所述的第一搅拌系统的每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错
0° 45°夹角。所述的刮料板与竖直平面处于同一平面，所述的搅拌板与竖直平面和刮料板成 0° 45°夹角，优选30°夹角。所述的第二搅拌系统是一组连接在第二转轴上，并随之转动的叶轮。所述的每一 个叶轮包含2 4片包含有搅拌板和刮料板的叶片，叶片间的间隔角相等。所述的搅拌板的一端连接在转轴上，另一端连接有刮料板，该刮料板与第二腔壳 的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙。所述的搅拌板为圆心角度为10° 45°的扇形结构，其内径与转轴外径相等，其 外径为第二腔壳内径与刮料板厚度之差。所述的刮料板为扇形结构，其内径与搅拌板外径相等，其外径与第二腔壳内径相 等。所述刮料板与其所连接的搅拌板的圆心角度相等。所述的第二搅拌系统的每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错
0° 45°夹角。所述的刮料板与竖直平面处于同一平面，所述的搅拌板与竖直平面和刮料板成 0° 45°夹角，优选30°夹角。所述的第三搅拌系统是一组连接在第三转轴上的叶轮，所述的每一个叶轮包含 2 4片包含有搅拌板和刮料板的叶片，叶片间的间隔角相等。所述的搅拌片的一端连接在转轴上，另一端连接有刮料板，该刮料板与第三腔壳 的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙。所述的搅拌片为圆心角度为10° 45°的扇形结构，其内径与转轴外径相等，其外径为第三腔壳内径与刮料板厚度之差。所述的刮料板为扇形结构，其内径与搅拌片外径相等，其外径与第三腔壳内径相 等。所述刮料板与其所连接的搅拌片的圆心角度相等。所述的第三搅拌系统的每一个叶轮的搅拌片与其相邻叶轮的搅拌片之间交错
0° 45°夹角。所述的刮料板与竖直平面处于同一平面，所述的搅拌片与竖直平面和刮料板成 20° 65°夹角，优选45°夹角。所述的第一搅拌系统的各组叶轮之间的间隔相等。所述的第二搅拌系统的各组叶轮之间的间隔相等。所述的第三搅拌系统的各组叶轮之间的间隔相等。所述的第一搅拌系统的叶轮与第二搅拌系统的叶轮交错排布，任两组相邻的第一 搅拌系统的叶轮之间分布有一组第二搅拌系统的叶轮，并且该第一搅拌系统叶轮与第二搅 拌系统叶轮的间距和另一第一搅拌系统叶轮与该第二搅拌系统叶轮的间距相等。所述第二搅拌系统的任一叶轮的任一叶片上的刮料板与第一转轴靠近第二转轴 的一侧相切，并留有2mm 20mm的安全间隙。所述壳体、第一腔壳和第二腔壳的半径比为4 1 1 9 1 1。所述第三腔 壳的直径为第一腔壳半径、第一转轴半径和第二腔壳直径之和。所述第一腔壳和第二腔壳 的半径相等。所述第一转轴与第二转轴做相对转动。所述第一转轴、第二转轴和第三转轴的转 速比为 2. 2 2. 2 1 4. 6 4. 6 1。所述的预混系统进一步包含位于转轴上的固体进料口、位于壳体上的气液进料口 和添加剂进料口，以及位于壳体底部的出料口。所述的混合系统包含位于其顶面的固体进料口、液体进料口、第一添加剂进料口 和第二添加剂进料口，以及位于其底面的出料口。所述的填料系统进一步包括与固体进料口相连的预混固体填料装置、与气液进料 口相连的预混气液填料装置、与固体进料口相连的混合固体填料装置、与液体进料口相连 的混合液体填料装置、与第一添加剂进料口相连的第一添加剂填料装置、与第二添加剂进 料口相连的第二添加剂填料装置。采用所述三级卧式混合装置进行混合的过程，包括如下步骤步骤11 从所述的气液进料口的各个进料口输入气体、液体或气液混合物进入卧 式预混装置内部。由于所述的气液进料口的进料口数量与塔板上的塔板片数量相等，并且每个气液 进料口与临近进料口的第一塔板组或第二塔板组的塔板的相应各塔板片之间交错0° 45°夹角，故从各个进料口输入的气体、液体或气液混合物在与该进料口相邻且相对应的 塔板片上流动，并依次沿着各塔板片向下流经相对应地各塔板片，从而均勻的分布在各个 分隔混合室。步骤12 从所述的固体进料口的各个进料口输入混合有固体粉末的高压气体进 入轴腔，然后通过轴壳上的开口向外单向喷射。由于每两个相邻塔板间的轴腔区域具有一组所述开口，该组开口的数量为一个塔板上的塔板片数量的整倍数，并且所述开口分布在轴腔连接有塔板片的区域上，故混合有 固体粉末的高压气体可以通过各个开口喷射在各个相应塔板片上流动的液体或固液混合 物上，从而均勻的分布在各个分隔混合室。步骤13 从所述的添加剂进料口的各个进料口输入混合有固体粉末、液体液滴、 气体等添加剂的高压气体进入轴腔，然后通过轴壳上的开口向外单向喷射。由于每两个相邻塔板间的轴腔区域具有一组所述开口，该组开口的数量为一个塔 板上的塔板片数量的整倍数，并且所述开口分布在轴腔连接有塔板片的区域上，故混合有 固体粉末、液体液滴、气体等添加剂的高压气体可以通过各个开口喷射在各个相应塔板片 上流动的液体或固液混合物上，从而均勻的分布在各个分隔混合室。步骤14 转轴带动其上连接的第一塔板组和第二塔板组以转轴为圆心进行旋转， 利用各个塔板上的分隔板或搅拌分隔片对混合着的固体粉末和液体的混合物进行搅拌，以 充分混合，同时利用各个各个塔板上的刮料片或T型刮料片将粘附在壳体内壁上的物料刮 除，以使得上述物料再次进行搅拌混合。所述推进系统的推进杆在壳体底部内表面的凹槽中前后移动，从而带动其上连接 的各推进器前后移动。在推进杆向前移动的时候，各推进器的正面将混合物向前推进。在推进杆向后移动的时候，各推进器的反面将混合物分流，以避免将混合物反向 带回。步骤15 经过混合的固体粉末、液体与添加剂的混合物沿着各个分隔板逐级流下 至下一层分隔混合室，继续进行搅拌混合。步骤16 与存料室相邻的最后一级分隔混合室内的混合物沿着各个塔板片流入 相应的存料室，然后通过相应的出料口向外输出。由于存料室的数量和塔板片数量相等，而且每个存料室相应的具有一个出料口， 所以从所述卧式预混装置中可同时输出多批混合物，以分别进行相同或不同的进一步加工。步骤2 将预混系统输出的预混物料传输至混合系统。步骤31 从外层壳体底部的预混物料进口输入预混物料进入第一腔体和第二腔 体，并在第一搅拌系统和第二搅拌系统的旋转搅拌作用下，均勻分布在第一腔体和第二内 部。步骤32 从所述的固体进料口输入固体粉末进入第一腔体内部，在第一搅拌系统 的旋转搅拌作用下，所述固体粉末与预混物料充分均勻混合。步骤33 同时，从所述液体进料口输入气体、液体或气液混合物进入第二腔体内 部，在第二搅拌系统的旋转搅拌作用下，所述气体、液体或气液混合物与预混物料充分均勻
混合o步骤34 在第一搅拌系统和第二搅拌系统的相对旋转搅拌作用下，混合有固体粉 末的预混物料和混合有气体、液体或气液混合物的预混物料充分均勻混合，得到混合物料。所述的混合物料在第一搅拌系统和第二搅拌系统的各叶轮的搅拌板和的作用下， 向第一腔体和第二腔体后部传输。第一搅拌系统和第二搅拌系统的各叶轮的刮料板和分别将第一腔壳内壁、第二腔壳内壁上粘附的物料刮除，以再次进行混合。步骤35 从第一添加剂进料口输入添加剂进入第一腔体和第二腔体，在第一搅拌 系统和第二搅拌系统的旋转搅拌作用下，所述添加剂和混合物料充分均勻混合，得到含有 添加剂的混合物料。所述的含有添加剂的混合物料在第一搅拌系统和第二搅拌系统的各叶轮的搅拌 板和的作用下，向第一腔体和第二腔体后部传输。第一搅拌系统和第二搅拌系统的各叶轮的刮料板和分别将第一腔壳内壁、第二腔 壳内壁上粘附的物料刮除，以再次进行混合。步骤36 从第二添加剂进料口输入添加剂进入第一腔体和第二腔体，在第一搅拌 系统和第二搅拌系统的旋转搅拌作用下，所述添加剂和混合物料充分均勻混合，得到混合 物。所述的混合物在第一搅拌系统和第二搅拌系统的各叶轮的搅拌板和的作用下，向
第一腔体和第二腔体后部传输。第一搅拌系统和第二搅拌系统的各叶轮的刮料板和分别将第一腔壳内壁、第二腔 壳内壁上粘附的物料刮除，以再次进行混合。步骤37 借助第一搅拌系统和第二搅拌系统的各叶轮的搅拌板和的旋转搅拌以 及重力作用，将所述的混合物从第二腔体传输至第三腔体。步骤38 输入进入第三腔体的混合物在第三搅拌系统的旋转搅拌作用下，所述添 加剂和混合物料充分均勻混合，得到混合物。所述的混合物在第三搅拌系统的各叶轮的搅拌板的作用下，向第三腔体后部传输。第三搅拌系统的各叶轮的刮料板分别将第三腔壳内壁上粘附的物料刮除，以再次 进行混合。步骤39 借助第三搅拌系统的各叶轮的搅拌板的旋转搅拌以及重力作用，将所述 的混合物从出料系统输出。利用上述装置及方法，从各个气液进料口同时输入多批气液物料，并分别沿着第 一塔板组上的各个相应的分隔板和刮料板以及第二塔板组上的各个相应的搅拌分隔片和T 型刮料片流下并均勻分布在各个分隔混合室内。同时从转轴上的各个开口喷出含有固体粉 末和/或添加剂的高压气体，以使得固体粉末和/或添加剂均勻喷射在各个分隔板和搅拌 分隔片上。通过上述操作，液体物料被分散成多批，固体粉末和/或添加剂被分散的喷射出 与各批液体物料相互混合，从而使得液体、固体粉末、添加剂以分散的方式进行相互混合。 这种分散混合的方式，有效的避免了局部固体粉末集中、液体分布不均等所带来的混合过 程中的二次凝聚颗粒现象，即粉团现象。同时由于液体逐渐输入并沿分隔板和搅拌分隔片 流下，而固体粉末持续喷射，故对于一部分液体而言，从输入混合反应釜开始，逐渐与若干 批固体粉末混合，也就是相当于将一定量的液体先和少量的固体粉末混合，以避免固体粉 末过于集中而导致的混合不均勻，然后向所得均勻混合物中再添加少量固体粉末混合，同 样也避免了混合不均勻，这样，逐渐的添加多批少量固体粉末，带最初输入的一定量的液体 从第一级分隔板或搅拌分隔片流下至最后一级分隔板或搅拌分隔片时，已经均勻的混有大 量的固体粉末，得到均勻的固液混合物。上述方法实质上是将大量液体、大量固体粉末、大量添加剂在混合反应釜中利用本实用新型特有的结构进行了多重分散，以使得液体、固体 粉末、添加剂以分散的、少量的形式进行充分的、逐渐的均勻混合，同时也避免了少量、逐渐 混合用时较长且无法大批量化生产的缺点。除此之外，本实用新型可以直接同时分批输入 固液混合物，以同时供多条生产线进行进一步加工，而不需要额外的装置对混合物进行分 流。同时，各相邻塔板的分隔板和搅拌分隔片之间交错一定角度可以使得液体及混合物可 以缓慢沿着分隔板和搅拌分隔片流向下一个分隔室，以使得固液接触时间增长，而分隔板、 搅拌分隔片分别与平面成一定的夹角有利于粘度高的固液混合物的流动和传输。通过上述装置和方法，本实用新型利用多重分散有效的避免了固体粉末和液体混 合过程中存在的各种问题，可以快速、持续、稳定的以一定配比对液体、固体粉末、添加剂进 行均勻的混合。利用上述装置及方法，从外层壳体底部的预混物料进口输入预混物料，在第一搅 拌系统和第二搅拌系统的搅拌下，均勻分布在第一腔体和第二腔体内部。此时同时从固体 进料口和液体进料口添加固体粉末和液体进入第一腔体和第二腔体，固体粉末在第一腔体 内部和预混物料进行均勻混合，液体在第二腔体内部和预混物料进行均勻混合，从而避免 了添加的固体粉末和液体之间由于混合而带来的二次凝聚。之后相对转动的第一搅拌系 统和第二搅拌系统，将添加有固体粉末的预混物料和添加有液体的预混物料进行再次的混 合，此时的混合相当于将粘度、密度稍高的固液混合物和粘度、密度稍低的同种固液混合物 进行混合，此时的混合非常容易进行并且容易混合均勻。随后通过第一添加剂进料口和第 二添加剂进料口向混合物输入添加剂，此时由于存在两个腔体，输入的添加剂在搅拌系统 的带动下被分散成两组，每组内部添加剂进行分散混合，然后两组之间在搅拌系统的带动 下进行再次分散混合，通过两个腔体和两个搅拌系统的设置，一次输入的物料可以进行多 次的分散和混合，从而达到充分均勻混合的目的并避免二次凝聚现象，即粉团现象。综上， 本实用新型的实质是借助两个腔体和两个搅拌系统的存在，使得腔体内部的物料不时的被 各组叶轮随机分成两组，每组自行进行混合，然后两组再次被对转的叶轮带动相互混合，这 种多次的随机分组和再混合使得物料内部的各成分通过多次的随机分组和随机混合而达 到均勻分布的状态。同时搅拌系统的各组叶轮之间交错有一定的角度，更加便于所述的随机分组和随 机混合的进行。同时各叶轮叶片的搅拌板与竖直面成一定的角度，便于粘度高的混合物从 混合装置内部的一端传输向另一端。通过上述装置和方法，本实用新型利用多次的随机分组和随机混合有效的避免了 高粘度固液混合物和固体粉末、液体、添加剂等的混合过程中存在的各种问题，可以快速、 持续、稳定的以一定配比对高粘度固液混合物、固体粉末、液体、添加剂进行均勻的混合。

图la是本实用新型的三级卧式混合装置的整体结构侧视图。图la是本实用新型的另一种三级卧式混合装置的整体结构侧视图。图2是本实用新型的三级卧式混合装置的预混系统的横截面视图。图3是本实用新型的三级卧式混合装置的预混系统的局部细节示图。图4a、4b、4c、4d是预混系统的沿图3的A1-A1，的横截面视图，展现了预混系统的塔板结构。图5是本实用新型的预混系统的转轴的横截面视图。图6a是本实用新型的混合系统的沿图1的A-A’的横截面视图。图6b是本实用新型的混合系统的沿图1的D-D’的横截面视图。图7a是本实用新型的混合系统的沿图1的C-C’的横截面视图。图7b是本实用新型的混合系统的沿图1的E-E’的横截面视图。图8是本实用新型的混合系统叶轮的搅拌板和刮料板的侧视图。图9a是本实用新型的推进系统的整体示意图。图9b是本实用新型的推进系统的结构示意图。图9c是本实用新型的具有1个推进系统的卧式预混装置的纵截面视图。图9d是本实用新型的具有2个推进系统的卧式预混装置的纵截面视图。图9e是本实用新型的推进器的结构示意图(正视)。图9f是本实用新型的推进器的结构示意图(侧视)。图10a是本实用新型的推进系统的第一个实施例的整体示意图。图10b是本实用新型的推进系统的第二个实施例的整体示意图。图10c是本实用新型的推进系统的第三个实施例的整体示意图。
具体实施方式
根据本实用新型的权利要求和发明内容所公开的内容，本实用新型的技术方案具 体如下所述。实施例一一种三级卧式混合装置包括如下部分根据图la和图lb:三级卧式混合装置包含预混系统1、混合系统2、填料系统4、转轴系统5、第一搅拌 系统6、第二搅拌系统7、第三搅拌系统8和推进系统10。所述的预混系统1通过输料系统3与混合系统2相互连接，或直接与混合系统2 相互连接。根据图2和图3:所述的预混系统1是由壳体101形成的、以水平转轴103为圆心的圆筒状卧式预 混装置，其内部包含一组连接在转轴103并随之转动的塔板，所述的塔板进一步分为第一 塔板组和第二塔板组。所述第一塔板组和第二塔板组的各塔板相间分布，且任意两个相邻的塔板之间形 成一个分隔混合室，从而通过各塔板将卧式预混装置划分成一组相互连通的分隔混合室 109。根据图3 和图 4a、4b、4c、4d 所述第一塔板组是一组连接在转轴103并随之转动的塔板，所述的每一个塔板 102包含2 6片由分隔板1021和刮料片1022组成的塔板片，各塔板片间的间隔角相等。 所述的分隔板1021的一端连接在转轴103上，另一端连接有刮料片1022。所述的分隔板1021为圆心角度为20° 60°的扇形结构，其内径与转轴103外径相等，其外径为卧式预混装置壳体101内径与刮料片1022厚度之差。所述的分隔板1021 与竖直面成0° 30°夹角，优选为20°夹角。所述的刮料片1022为扇形结构，其圆心角度与其所连接的分隔板1021圆心角度 相等，其内径与分隔板1021的外径相等，其外径与卧式预混装置101的内径相等。所述的 刮料片1022与壳体101的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙。所述的刮料片1022除了扇形结构之外，还进一步包括一个尖端结构，该尖端结构 从扇形结构的非弧形一侧，沿着卧式预混装置壳体101的内壁延伸，宽度逐渐缩小并终止 在壳体101内壁上。所述的每一个塔板的塔板片与其相邻塔板的塔板片之间交错0° 45°夹角。所述第二塔板组是一组连接在转轴103并随之转动的塔板，所述的每一个塔板 102’包含2 6片包含有搅拌分隔片1021’和T型刮料片1022’的塔板片，塔板片间的间 隔角相等。所述的搅拌分隔片1021’的一端连接在转轴103上，另一端连接有T型刮料片 1022，。所述的搅拌分隔片1021’为圆心角度为20° 60°的扇形结构，其内径与转轴 103外径相等，其外径为卧式预混装置壳体101内径与T型刮料片1022’厚度之差。所述的 搅拌分隔片1021，与竖直面成0° 30°夹角，优选为20°夹角。所述的T型刮料片1022包含扇形结构和刮料结构1023。所述的T型刮料片1022 的扇形结构，其圆心角度与其所连接的搅拌分隔片1021的圆心角度相等，其内径与搅拌分 隔片1021的外径相等，其外径与卧式预混装置壳体101的内径相等。所述的刮料结构1023在竖直面上的投影是一个与所述扇形结构宽度相等，但圆 心角度小于所述扇形结构的扇形。所述的刮料结构1023从扇形结构1022的底表面沿着卧 式预混装置壳体101的内壁向下延伸，并与壳体101的内壁相切，并留有2mm 20mm的安 全间隙。所述的T型刮料片1022与壳体101的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙。所述的每一个塔板的塔板片与其相邻塔板的塔板片之间交错0° 45°夹角。根据图3和图5:所述的转轴103是一个具有轴腔的中空圆柱形转轴，其包含轴壳1032以及由其所 围成的轴腔1031。所述的轴腔1031上具有允许具有一定压力的气体单向向外排放的开口 1033。每 两个相邻塔板间的轴腔1031区域具有一组所述开口 1033，该组开口的数量为一个塔板上 的塔板片数量的整倍数，并且所述开口 1033分布在轴腔1031连接有塔板片的区域上。根据图2、图8a 8f 所述推进系统100包含一组位于壳体内部底面的推进器1000和一个位于各推进 器100底部并与其相连的推进杆1005。所述的推进器100进一步包含推进片1001和支撑杆1002。所述的推进片1001是 一个侧立的底面为椭圆的圆锥体结构，具有一个正面1003和一个反面1004。所述的正面 1003是圆锥体的底面椭圆，用于在支撑杆1002和推进杆1005的带动下，将物料向前推进。 所述的反面1004是圆锥体的锥面，对物料具有较小的阻力。所述的支撑杆1002上端连接 在推进片1001的底部，下端连接在推进杆1005上。根据图2:[0146]所述的各推进器100分别位于每两个相邻的塔板之间，从而使得所述各推进器 100与各塔板交错分布。根据图9a 9c:所述推进片1001的正面1003和反面1004分别面对壳体的出料端和进料端。所 述推进片1001可以按照以下2种方式与壳体横截面圆的径向成正负0° 35°夹角第一种所有推进片1001与壳体横截面圆的径向所成夹角相等，在正负0° 35°之间，如图9b所示。第二种所述推进片1001分成两组，第一组中每个推进片1001与壳体横截面圆的 径向之间形成相等夹角，范围在负0° 35°之间，第二组中每个推进片1001与壳体横截 面圆的径向之间形成相等夹角，范围在正0° 35°之间，第一组推进片1001和第二组推 进片1001相间分布，如图9c所示。根据图2、图8a 8f 所述壳体101的底部设有加厚层1012，其内表面上进一步设有一个沿着壳体101 长度延伸的半圆形凹槽1005。所述推进杆1005是一个位于所述凹槽1005内的半圆形杆，其两端分别从壳体101 的进料端和出料端穿出。在推进杆1005穿出壳体101的衔接部位采用本领域通用的密封 垫圈等密封技术加以密封。所述推进杆1005和凹槽1005形状适配，从而使得推进杆1005的顶表面和壳体 101的内表面滑动衔接形成一个完整的圆柱形内腔。所述各推进器100通过其各自的支撑杆1002垂直连接并等间距的分布在推进杆 1005 上。所述卧式预混装置包含1 2个推进系统100。根据图la、lb和图6:所述的混合系统2包含由第一腔壳202组成的第一腔体205、由第二腔壳203组 成的第二腔体206、有第三腔壳207组成的第三腔体208。所述的第一腔壳202、第二腔壳 203是相交的两个中空圆筒结构，第三腔壳207是中空圆筒结构位于两者的底部，三者的轴 心相互平行。所述的第一腔体205与第二腔体206相互连通。所述的转轴系统5包含有相互平行的第一转轴501、第二转轴502、第三转轴503， 三者分别位于所述的第一腔体205、第二腔体206、第三腔体208内部并通过圆心。根据图6a、图7a、图8 所述的第一搅拌系统6是一组连接在第一转轴501上，并随之转动的叶轮。所述 的每一个叶轮包含2 4片包含有搅拌板602和刮料板603的叶片，叶片间的间隔角相等。 所述的搅拌板602的一端连接在转轴501上，另一端连接有刮料板603，该刮料板603与第 一腔壳202的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙。所述的搅拌板602为圆心角度为10° 45°的扇形结构，其内径与转轴501外径 相等，其外径为第一腔壳202内径与刮料板603厚度之差。所述的刮料板603为扇形结构，其内径与搅拌板602外径相等，其外径与第一腔壳 202内径相等。所述刮料板603与其所连接的搅拌板602的圆心角度相等。所述的第一搅拌系统6的每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错0° 45°夹角。所述的刮料板603与竖直平面处于同一平面，所述的搅拌板602与竖直平面和刮 料板603成0° 45°夹角，优选30°夹角。所述的第二搅拌系统7是一组连接在第二转轴502上，并随之转动的叶轮。所述 的每一个叶轮包含2 4片包含有搅拌板702和刮料板703的叶片，叶片间的间隔角相等。所述的搅拌板702的一端连接在转轴502上，另一端连接有刮料板703，该刮料板 703与第二腔壳203的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙。所述的搅拌板702为圆心角度为10° 45°的扇形结构，其内径与转轴502外径 相等，其外径为第二腔壳203内径与刮料板703厚度之差。所述的刮料板703为扇形结构，其内径与搅拌板702外径相等，其外径与第二腔壳 203内径相等。所述刮料板703与其所连接的搅拌板702的圆心角度相等。所述的第二搅拌系统7的每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错
0° 45°夹角。所述的刮料板703与竖直平面处于同一平面，所述的搅拌板702与竖直平面和刮 料板703成0° 45°夹角，优选30°夹角。根据图7a、图8:所述的第三搅拌系统8是一组连接在第三转轴503上的叶轮，所述的每一个叶轮 包含2 4片包含有搅拌板802和刮料板803的叶片，叶片间的间隔角相等。所述的搅拌片802的一端连接在转轴503上，另一端连接有刮料板803，该刮料板 803与第三腔壳207的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙。所述的搅拌片802为圆心角度为10° 45°的扇形结构，其内径与转轴503外径 相等，其外径为第三腔壳207内径与刮料板803厚度之差。所述的刮料板803为扇形结构，其内径与搅拌片802外径相等，其外径与第三腔壳 207内径相等。所述刮料板803与其所连接的搅拌片802的圆心角度相等。所述的第三搅拌系统8的每一个叶轮的搅拌片与其相邻叶轮的搅拌片之间交错
0° 45°夹角。所述的刮料板803与竖直平面处于同一平面，所述的搅拌片802与竖直平面和刮 料板803成20° 65°夹角，优选45°夹角。根据图6b、7b:所述的第一搅拌系统6的各组叶轮之间的间隔相等。所述的第二搅拌系统7的各组叶轮之间的间隔相等。所述的第三搅拌系统8的各组叶轮之间的间隔相等。所述的第一搅拌系统6的叶轮与第二搅拌系统7的叶轮交错排布，任两组相邻的 第一搅拌系统6的叶轮之间分布有一组第二搅拌系统7的叶轮，并且该第一搅拌系统6叶 轮与第二搅拌系统7叶轮的间距和另一第一搅拌系统6叶轮与该第二搅拌系统7叶轮的间
距相等。所述第二搅拌系统7的任一叶轮的任一叶片上的刮料板与第一转轴501靠近第二 转轴502的一侧相切，并留有2mm 20mm的安全间隙。所述壳体101、第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为4 1 1 9 1 1。所述第三腔壳207的直径为第一腔壳202半径、第一转轴501半径和第二腔壳203直径之 和。所述第一腔壳202和第二腔壳203的半径相等。所述第一转轴501与第二转轴502做相对转动。所述第一转轴501、第二转轴502和第三转轴503的转速比为2. 2 2. 2 1 4. 6 4. 6 1。根据图Ia和图lb:所述的预混系统1进一步包含位于转轴103上的固体进料口 1041、位于壳体101 上的气液进料口 1041和添加剂进料口 1043，以及位于壳体101底部的出料口 105。所述的混合系统2包含位于其顶面的固体进料口 2011、液体进料口 2012、第一添 加剂进料口 2013和第二添加剂进料口 2014，以及位于其底面的出料口 209。所述的填料系统4进一步包括与固体进料口 1041相连的预混固体填料装置401、 与气液进料口 1041相连的预混气液填料装置402、与固体进料口 2011相连的混合固体填料 装置403、与液体进料口 2012相连的混合液体填料装置404、与第一添加剂进料口 2013相 连的第一添加剂填料装置405、与第二添加剂进料口 2014相连的第二添加剂填料装置406。采用所述三级卧式混合装置进行混合的过程，包括如下步骤根据图la、Ib和图2、图3、图5、图8a 8f、图9a 9c 步骤11 从所述的气液进料口 1042的各个进料口输入气体、液体或气液混合物进 入卧式预混装置内部。由于所述的气液进料口 1042的进料口数量与塔板上的塔板片数量相等，并且 每个气液进料口 1042与临近进料口的第一塔板组或第二塔板组的塔板的相应各塔板片 10201之间交错0° 45°夹角，故从各个进料口输入的气体、液体或气液混合物在与该进 料口相邻且相对应的塔板片上流动，并依次沿着各塔板片向下流经相对应地各塔板片，从 而均勻的分布在各个分隔混合室。步骤12 从所述的固体进料口 1041的各个进料口输入混合有固体粉末的高压气 体进入轴腔1031，然后通过轴壳1032上的开口 1033向外单向喷射。由于每两个相邻塔板间的轴腔1031区域具有一组所述开口 1033，该组开口的数 量为一个塔板上的塔板片数量的整倍数，并且所述开口 1033分布在轴腔1031连接有塔板 片的区域上，故混合有固体粉末的高压气体可以通过各个开口 1033喷射在各个相应塔板 片上流动的液体或固液混合物上，从而均勻的分布在各个分隔混合室。步骤13 从所述的添加剂进料口 1043的各个进料口输入混合有固体粉末、液体液 滴、气体等添加剂的高压气体进入轴腔1031，然后通过轴壳1032上的开口 1033向外单向喷 射。由于每两个相邻塔板间的轴腔1031区域具有一组所述开口 1033，该组开口的数 量为一个塔板上的塔板片数量的整倍数，并且所述开口 1033分布在轴腔1031连接有塔板 片的区域上，故混合有固体粉末、液体液滴、气体等添加剂的高压气体可以通过各个开口 1033喷射在各个相应塔板片上流动的液体或固液混合物上，从而均勻的分布在各个分隔混
口主ο步骤14 转轴103带动其上连接的第一塔板组和第二塔板组以转轴103为圆心进 行旋转，利用各个塔板上的分隔板1021或搅拌分隔片1021’对混合着的固体粉末和液体的 混合物进行搅拌，以充分混合，同时利用各个各个塔板上的刮料片1022或T型刮料片1022’将粘附在壳体101内壁上的物料刮除，以使得上述物料再次进行搅拌混合。所述推进系统1000的推进杆1005在外界电机带动下在壳体101底部内表面的凹 槽1012中前后移动，从而带动其上连接的各推进器100前后移动。在推进杆1005向前移动的时候，各推进器100的正面1003将混合物向前推进。在推进杆1005向后移动的时候，各推进器100的反面1004将混合物分流，以避免 将混合物反向带回。步骤15 经过混合的固体粉末、液体与添加剂的混合物沿着各个分隔板1021逐级 流下至下一层分隔混合室，继续进行搅拌混合。步骤16 与存料室106相邻的最后一级分隔混合室内的混合物沿着各个塔板片流 入相应的存料室106，然后通过相应的出料口 105向外输出。由于存料室106的数量和塔板片数量相等，而且每个存料室106相应的具有一个 出料口 105，所以从所述卧式预混装置中可同时输出多批混合物，以分别进行相同或不同的 进一步加工。根据图la、lb:步骤2 将预混系统1通过输出的预混物料传输至混合系统2。上述预混物料的传 输可以通过输料系统3来实现，如管绞龙。所述的刮料板与竖直平面处于同一平面，所述的搅拌板与竖直平面和刮料板成 0° 45°夹角，优选30°夹角。根据图la、lb 和图 6a、6b、图 7a、7b 步骤31 从外层壳体204底部的预混物料进口输入预混物料进入第一腔体205和 第二腔体206，并在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的旋转搅拌作用下，均勻分布在第一 腔体205和第二 206内部。步骤32 从所述的固体进料口 2011输入固体粉末进入第一腔体205内部，在第一 搅拌系统6的旋转搅拌作用下，所述固体粉末与预混物料充分均勻混合。步骤33 同时，从所述液体进料口 2012输入气体、液体或气液混合物进入第二腔 体206内部，在第二搅拌系统7的旋转搅拌作用下，所述气体、液体或气液混合物与预混物 料充分均勻混合。步骤34 在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的相对旋转搅拌作用下，混合有固 体粉末的预混物料和混合有气体、液体或气液混合物的预混物料充分均勻混合，得到混合 物料。所述的混合物料在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的搅拌板602和 702的作用下，向第一腔体206和第二腔体207后部传输。第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的刮料板603和703分别将第一腔壳 202内壁、第二腔壳203内壁上粘附的物料刮除，以再次进行混合。步骤35 从第一添加剂进料口 2013输入添加剂进入第一腔体206和第二腔体 207，在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的旋转搅拌作用下，所述添加剂和混合物料充分 均勻混合，得到含有添加剂的混合物料。所述的含有添加剂的混合物料在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的搅 拌板602和702的作用下，向第一腔体206和第二腔体207后部传输。[0218]第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的刮料板603和703分别将第一腔壳202内壁、第二腔壳203内壁上粘附的物料刮除，以再次进行混合。步骤36 从第二添加剂进料口 2014输入添加剂进入第一腔体206和第二腔体 207，在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的旋转搅拌作用下，所述添加剂和混合物料充分 均勻混合，得到混合物。所述的混合物在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的搅拌板602和702 的作用下，向第一腔体206和第二腔体207后部传输。第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的刮料板603和703分别将第一腔壳 202内壁、第二腔壳203内壁上粘附的物料刮除，以再次进行混合。步骤37 借助第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的搅拌板602和702的 旋转搅拌以及重力作用，将所述的混合物从第二腔体206传输至第三腔体208。步骤38 输入进入第三腔体208的混合物在第三搅拌系统8的旋转搅拌作用下， 所述添加剂和混合物料充分均勻混合，得到混合物。所述的混合物在第三搅拌系统8的各叶轮的搅拌板802的作用下，向第三腔体208 后部传输。第三搅拌系统8的各叶轮的刮料板803分别将第三腔壳207内壁内壁上粘附的物 料刮除，以再次进行混合。步骤39 借助第三搅拌系统8的各叶轮的搅拌板802的旋转搅拌以及重力作用， 将所述的混合物从出料系统209输出。实施例二 采用如下技术参数改进实施例一所述壳体101、第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为5 1 1。所述第一转 轴501、第二转轴502和第三转轴503的转速比为2. 5 2. 5 1。所述推进片1001与壳体横截面圆的径向之间所形成的夹角为第一种正10°或负10° ；第二种第一组的夹角为负10°，第二组的夹角为正
10°。所述的每个气液进料口 1042与临近进料口的叶轮10201上的相应分隔板之间交 错13°夹角。实施例三采用如下技术参数改进实施例一所述壳体101、第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为6 1 1。所述第一转 轴501、第二转轴502和第三转轴503的转速比为3 3 1。所述推进片1001与壳体横截面圆的径向之间所形成的夹角为第一种正20°或负20° ；第二种第一组的夹角为负20°，第二组的夹角为正
20°。所述的每个气液进料口 1042与临近进料口的叶轮10201上的相应分隔板之间交 错19°夹角。实施例四采用如下技术参数改进实施例一[0241]所述壳体101、第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为7 1 1。所述第一转 轴501、第二转轴502和第三转轴503的转速比为3. 5 3. 5 1。所述推进片1001与壳体横截面圆的径向之间所形成的夹角为第一种正25°或负25° ；第二种第一组的夹角为负25°，第二组的夹角为正 25°。所述的每个气液进料口 1042与临近进料口的叶轮10201上的相应分隔板之间交 错18°夹角。实施例五采用如下技术参数改进实施例一所述壳体101、第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为8 1 1。所述第一转 轴501、第二转轴502和第三转轴503的转速比为4 4 1。所述推进片1001与壳体横截面圆的径向之间所形成的夹角为第一种正30°或负30° ；第二种第一组的夹角为负30°，第二组的夹角为正 30° 。所述的每个气液进料口 1042与临近进料口的叶轮10201上的相应分隔板之间交
错10°夹角。上述内容为本实用新型的具体实施例的例举，对于其中未详尽描述的设备和结 构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。
权利要求一种具有多向叶轮的三级卧式混合装置，其特征在于，包含预混系统(1)、混合系统(2)、填料系统(4)、转轴系统(5)、第一搅拌系统(6)、第二搅拌系统(7)、第三搅拌系统(8)和推进系统(100)；所述的预混系统(1)是由壳体(101)形成的、以水平转轴(103)为圆心的圆筒状卧式预混装置，其内部包含一组连接在转轴(103)并随之转动的塔板，所述的塔板进一步分为第一塔板组和第二塔板组；所述第一塔板组和第二塔板组的各塔板相间分布，且任意两个相邻的塔板之间形成一个分隔混合室，从而通过各塔板将卧式预混装置划分成一组相互连通的分隔混合室(109)；所述的推进系统(100)是位于壳体内部底面的一组推进器(1000)；所述的混合系统(2)包含由第一腔壳(202)组成的第一腔体(205)、由第二腔壳(203)组成的第二腔体(206)、由第三腔壳(207)组成的第三腔体(208)；所述的第一腔壳(202)和第二腔壳(203)是相交的两个中空圆筒结构，所述的第三腔壳(207)位于第一腔壳(202)、第二腔壳(203)的底部，并通过传料系统(200)与两者相互连接，三者的轴心相互平行；所述的第一腔体(205)、第二腔体(206)和第三腔壳(207)相互连通；所述的预混系统(1)通过输料系统(3)与混合系统(2)相互连接，或直接与混合系统(2)相互连接；所述的转轴系统(5)包含有相互平行的第一转轴(501)、第二转轴(502)和第三转轴(503)，三者分别位于所述的第一腔体(205)、第二腔体(206)和第三腔体(208)内部并通过圆心；所述的第一搅拌系统(6)是一组连接在第一转轴(501)上，并随之转动的叶轮；所述的第二搅拌系统(7)是一组连接在第二转轴(502)上，并随之转动的叶轮所述的第三搅拌系统(8)是一组连接在第三转轴(503)上，并随之转动的叶轮。
2.如权利要求1所述的三级卧式混合装置，其特征在于，所述第一塔板组是一组连接 在转轴(103)并随之转动的塔板，所述的每一个塔板(102)包含2 6片由分隔板(1021) 和刮料片(1022)组成的塔板片，各塔板片间的间隔角相等；所述的分隔板(1021)的一端连接在转轴(103)上，另一端连接有刮料片(1022)； 所述的分隔板(1021)为圆心角度为20° 60°的扇形结构，其内径与转轴(103)外 径相等，其外径为卧式混合反应釜壳体(101)内径与刮料片(1022)厚度之差； 所述的分隔板(1021)与竖直面成0° 30°夹角，优选为20°夹角； 所述的刮料片(1022)为扇形结构，其圆心角度与其所连接的分隔板(1021)圆心角度 相等，其内径与分隔板(1021)的外径相等，其外径与卧式预混装置(101)的内径相等； 所述的刮料片(1022)与壳体(101)的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙； 所述的刮料片(1022)除了扇形结构之外，还进一步包括一个尖端结构，该尖端结构从 扇形结构的非弧形一侧，沿着卧式预混装置(101)的内壁延伸，宽度逐渐缩小并终止在壳 体(101)内壁上；所述的每一个塔板的塔板片与其相邻塔板的塔板片之间交错0° 45°夹角。
3.如权利要求2所述的三级卧式混合装置，其特征在于，所述第二塔板组是一组连接在转轴(103)并随之转动的塔板，所述的每一个塔板(102’)包含2 6片包含有搅拌分隔 片(1021’ )和T型刮料片(1022’ )的塔板片，塔板片间的间隔角相等；所述的搅拌分隔片(1021’ )的一端连接在转轴(103)上，另一端连接有T型刮料片 (1022，)；所述的搅拌分隔片(1021’)为圆心角度为20° 60°的扇形结构，其内径与转轴 (103)外径相等，其外径为卧式预混装置壳体(101)内径与T型刮料片(1022’)厚度之差； 所述的搅拌分隔片(1021，)与竖直面成0° 30°夹角，优选为20°夹角； 所述的T型刮料片(1022)包含扇形结构和刮料结构(1023)； 所述的T型刮料片(1022)的扇形结构，其圆心角度与其所连接的搅拌分隔片(1021) 的圆心角度相等，其内径与搅拌分隔片(1021)的外径相等，其外径与卧式预混装置壳体 (101)的内径相等；所述的刮料结构(1023)在竖直面上的投影是一个与所述扇形结构宽度相等，但圆心 角度小于所述扇形结构的扇形；所述的刮料结构(1023)从扇形结构(1022)的底表面沿着卧式预混装置壳体(101)的 内壁延伸，并与壳体(101)的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙；所述的T型刮料片(1022)与壳体(101)的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙； 所述的每一个塔板的塔板片与其相邻塔板的塔板片之间交错0° 45°夹角。
4.如权利要求3所述的三级卧式混合装置，其特征在于，所述的转轴(103)是一个具有 轴腔的中空圆柱形转轴，其包含轴壳(1032)以及由其所围成的轴腔(1031)；所述的轴腔(1031)上具有允许具有一定压力的气体单向向外排放的开口(1033)；每 两个相邻塔板间的轴腔(1031)区域具有一组所述开口(1033)，该组开口的数量为一个塔 板上的塔板片数量的整倍数，并且所述开口(1033)分布在轴腔(1031)连接有塔板片的区 域上。
5.如权利要求4所述的三级卧式混合装置，其特征在于，所述推进系统(100)包含一组 位于壳体内部底面的推进器(1000)和一个位于各推进器(100)底部并与其相连的推进杆 (1005)；所述的推进器(100)进一步包含推进片(1001)和支撑杆(1002)； 所述的推进片(1001)是一个侧立的底面为椭圆的圆锥体结构，具有一个正面(1003) 和一个反面(1004)；所述的正面(1003)是圆锥体的底面椭圆，用于在支撑杆(1002)和推进杆(1005)的带 动下，将物料向前推进；所述的反面(1004)是圆锥体的锥面，对物料具有较小的阻力；所述的支撑杆(1002)上端连接在推进片(1001)的底部，下端连接在推进杆(1005)上；所述推进片(1001)的正面(1003)和反面(1004)分别面对壳体的出料端和进料端； 所述推进片(1001)与壳体横截面圆的径向成正负0° 35°夹角； 所述壳体(101)的底部设有加厚层(1012)，其内表面上进一步设有一个沿着壳体 (101)长度延伸的半圆形凹槽(1005)；所述推进杆(1005)是一个位于所述凹槽(1005)内的半圆形杆，其两端分别从壳体(101)的进料端和出料端穿出；所述推进杆(1005)和凹槽(1005)形状适配，从而使得推进杆(1005)的顶表面和壳体 (101)的内表面滑动衔接形成一个完整的圆柱形内腔；所述各推进器(100)通过其各自的支撑杆(1002)垂直连接并等间距的分布在推进杆 (1005)上；所述卧式预混装置包含1 2个推进系统(100)；所述的各推进器(100)分别位于每两个相邻的叶轮之间，从而使得所述各推进器 (100)与各叶轮交错分布。
6.如权利要求5所述的三级卧式混合装置，其特征在于，所述的第一搅拌系统(6)是 一组连接在第一转轴(501)上的叶轮，所述的每一个叶轮包含2 4片包含有搅拌片(602) 和刮料板(603)的叶片，叶片间的间隔角相等；所述的搅拌片(602)的一端连接在转轴(501)上，另一端连接有刮料板(603)，该刮料 板(603)与第一腔壳(202)的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙；所述的搅拌片(602)为圆心角度为10° 45°的扇形结构，其内径与转轴(501)外径 相等，其外径为第一腔壳(202)内径与刮料板(603)厚度之差；所述的刮料板(603)为扇形结构，其内径与搅拌片(602)外径相等，其外径与第一腔壳(202)内径相等；所述刮料板(603)与其所连接的搅拌片(602)的圆心角度相等； 所述的第一搅拌系统(6)的每一个叶轮的搅拌片与其相邻叶轮的搅拌片之间交错 0° 45°夹角；所述的刮料板(603)与竖直平面处于同一平面，所述的搅拌片(602)与竖直平面和刮 料板(603)成0° 45°夹角，优选30°夹角。
7.如权利要求6所述的三级卧式混合装置，其特征在于，所述的第二搅拌系统(7)是 一组连接在第二转轴(502)上的叶轮，所述的每一个叶轮包含2 4片包含有搅拌板(702) 和刮料板(703)的叶片，叶片间的间隔角相等；所述的搅拌片(702)的一端连接在转轴(502)上，另一端连接有刮料板(703)，该刮料 板(703)与第二腔壳(203)的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙；所述的搅拌片(702)为圆心角度为10° 45°的扇形结构，其内径与转轴(502)外径 相等，其外径为第二腔壳(203)内径与刮料板(703)厚度之差；所述的刮料板(703)为扇形结构，其内径与搅拌片(702)外径相等，其外径与第二腔壳(203)内径相等；所述刮料板(703)与其所连接的搅拌片(702)的圆心角度相等； 所述的第二搅拌系统(7)的每一个叶轮的搅拌片与其相邻叶轮的搅拌片之间交错 0° 45°夹角；所述的刮料板(703)与竖直平面处于同一平面，所述的搅拌片(702)与竖直平面和刮 料板(703)成0° 45°夹角，优选30°夹角。
8.如权利要求7所述的三级卧式混合装置，其特征在于，所述的第三搅拌系统(8)是 一组连接在第三转轴(503)上的叶轮，所述的每一个叶轮包含2 4片包含有搅拌板(802) 和刮料板(803)的叶片，叶片间的间隔角相等；所述的搅拌片(802)的一端连接在转轴(503)上，另一端连接有刮料板(803)，该刮料 板(803)与第三腔壳(207)的内壁相切，并留有2mm 20mm的安全间隙；所述的搅拌片(802)为圆心角度为10° 45°的扇形结构，其内径与转轴(503)外径 相等，其外径为第三腔壳(207)内径与刮料板(803)厚度之差；所述的刮料板(803)为扇形结构，其内径与搅拌片(802)外径相等，其外径与第三腔壳 (207)内径相等；所述刮料板(803)与其所连接的搅拌片(802)的圆心角度相等； 所述的第三搅拌系统(8)的每一个叶轮的搅拌片与其相邻叶轮的搅拌片之间交错 0° 45°夹角；所述的刮料板(803)与竖直平面处于同一平面，所述的搅拌片(802)与竖直平面和刮 料板(803)成20° 65°夹角，优选45°夹角。
9.如权利要求8所述的三级卧式混合装置，其特征在于，所述的所述第一搅拌系统(6) 的各组叶轮之间的间隔相等；所述的所述第二搅拌系统(7)的各组叶轮之间的间隔相等； 所述第三搅拌系统(8)的各组叶轮之间的间隔相等；所述第一搅拌系统(6)的叶轮与第二搅拌系统(7)的叶轮交错排布，任两组相邻的第 一搅拌系统(6)的叶轮之间分布有一组第二搅拌系统(7)的叶轮，并且该第一搅拌系统(6) 叶轮与第二搅拌系统(7)叶轮的间距和另一第一搅拌系统(6)叶轮与该第二搅拌系统(7) 叶轮的间距相等；所述第二搅拌系统(7)的任一叶轮的任一叶片上的刮料板与第一转轴(501)靠近第二 转轴(502)的一侧相切，并留有2mm 20mm的安全间隙；所述壳体(101)、第一腔壳(202)和第二腔壳(203)的半径比为4 1 1 9:1:1;所述第三腔壳(207)的直径为第一腔壳(202)半径、第一转轴(501)半径和第二腔壳 (203)直径之和；所述第一腔壳(202)和第二腔壳(203)的半径相等； 所述第一转轴(501)与第二转轴(502)做相对转动；所述第一转轴(501)、第二转轴(502)和第三转轴(503)的转速比为2. 2 2. 2 1 4.6 4.6 1。
10.如权利要求9所述的三级卧式混合装置，其特征在于，所述的预混系统(1)进一步 包含位于转轴(103)上的固体进料口(1041)、位于壳体(101)上的气液进料口(1041)和添 加剂进料口(1043)，以及位于壳体(101)底部的出料口(105)；所述的混合系统(2)包含位于其顶面的固体进料口(2011)、液体进料口(2012)、第一 添加剂进料口(2013)和第二添加剂进料口(2014)，以及位于其底面的出料口(209)；所述 的填料系统(4)进一步包括与固体进料口(1041)相连的预混固体填料装置(401)、与气液 进料口(1041)相连的预混气液填料装置(402)、与固体进料口(2011)相连的混合固体填 料装置(403)、与液体进料口(2012)相连的混合液体填料装置(404)、与第一添加剂进料口 (2013)相连的第一添加剂填料装置(405)、与第二添加剂进料口(2014)相连的第二添加剂 填料装置(406)。
专利摘要本实用新型涉及具有多向叶轮的三级卧式混合装置，通过该装置可将混合后粘度高的固体粉末和液体按一定配比均匀混合，也可将混合得到的固液混合物进一步和固体粉末、液体、添加剂等按一定配比均匀混合。该装置包含预混系统、混合系统、填料系统、转轴系统、第一搅拌系统、第二搅拌系统、第三搅拌系统和推进系统。所述预混系统是以水平转轴为圆心的圆筒状卧式预混装置，内部包含连接在转轴并随之转动的相间分布的第一塔板组和第二塔板组。所述推进系统包含一组位于壳体内部底面的推进器和一个位于各推进器底部并与其相连的推进杆。
文档编号B01F7/26GK201558679SQ20092007045
公开日2010年8月25日 申请日期2009年4月15日 优先权日2009年4月15日
发明者刘 英 申请人:上海亦晨信息科技发展有限公司