本实用新型属于搅拌器技术领域,具体涉及一种反应釜用搅拌器。
背景技术:
在化工生产,搅拌作为一种重要的工艺过程被广泛应用于物料的混合、分散、萃取及结晶等过程,搅拌器则是反应釜内核心部件,功能是提供混合流动所需要的动力和制造适宜的流动状态。当前电池前驱体的制备过程中沉淀结晶反应釜中广泛使用的锚式、桨式、折叶涡轮式搅拌器,虽然能够促进混合和反应,但是搅拌过程中所受阻力较大,搅拌器的圆周流量占比较多,而相应的轴向流量占比较小,所以导致为了达到目标混合程度需要较长时间的搅拌,造成能耗高。
技术实现要素:
有鉴于此,为了解决现有的搅拌器在搅拌过程中轴向流量占比较少,而圆周流量占比较多的问题,本实用新型提供一种能够提高轴向流量占比的反应釜用搅拌器。
一种反应釜用搅拌器,包括搅拌轴、及同轴设置在搅拌轴上的至少一个搅拌桨,
搅拌桨包括套设在所述搅拌轴上的轴套组件,及设置在轴套组件外侧壁上的径向扭转角度为15°~45°的扭转式搅拌叶片;
扭转式搅拌叶片为放射状,扭转式搅拌叶片与轴套组件连接的起始端与水平方向的夹角为45°~60°。
优选的,扭转式搅拌叶片的径向扭转角度为20°~30°,扭转式搅拌叶片与轴套组件连接的起始端与水平方向的夹角为50°~55°。
优选的,轴套组件包括两个对称设置的半圆形轴套,每个半圆形轴套上均设置有扭转式搅拌叶片。
优选的,半圆形轴套包括内轴套,以及设置在内轴套外的外轴套,每个外轴套的外侧壁上均设置有扭转式搅拌叶片。
优选的,相邻两个搅拌桨之间的距离s满足:d<s<3d,其中d为搅拌桨的搅拌直径。
优选的,搅拌桨的搅拌直径d满足:0.3d’<d<0.5d’,其中d’为反应釜的直径。
优选的,扭转式搅拌叶片的长边长度l与扭转式搅拌叶片的短边长度w满足:1/7d<l<3/7d,3/8l<w<5/8l,其中d为所述搅拌桨的搅拌直径。
优选的,扭转式搅拌叶片的数量为2~6个。
优选的,搅拌轴与所述轴套组件键连接。
与现有技术相比,采用上述方案本实用新型的有益效果为:
因为扭转式搅拌叶片的径向扭转角度为15°~45°,且扭转式搅拌叶片与轴套组件连接的起始端与水平方向的夹角为45°~60°,所以当搅拌轴搅拌时,扭转式搅拌叶片对因为搅拌轴周向运动产生的进行圆周运动的流体具有向下压的作用,这样不仅能够减少搅拌过程中扭转式搅拌叶片所受的阻力,而且能破坏进行圆周运动的流体的流动状态,降低流体圆周流量占比,进而增加流体轴向流量占比,能够确保在较短的时间内完成流体的混合,进而起到降低能耗的作用,解决了现有的搅拌器在搅拌过程中轴向流量占比较少,径向流向占比较多,能耗高的问题。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的一种反应釜用搅拌器的结构示意图;
图2是图1的俯视图;
图3是图1中的一种反应釜用搅拌器的搅拌桨的左视图;
图4是本实用新型另一种实施例的一种反应釜用搅拌器的结构示意图;
图5是图4的俯视图;
图中:1、搅拌轴;2、轴套组件;3、扭转式搅拌叶片;21、半圆形轴套;211、内轴套;212、外轴套。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实施例提供一种反应釜用搅拌器,如图1和图4所示,包括搅拌轴1、及同轴设置在搅拌轴1上的至少一个搅拌桨;
搅拌桨的个数根据实际情况设置,例如如果配置本实施例的搅拌轴的反应釜的深度较深,反应釜内反应物料较多,则需要沿着搅拌轴上设置多个(例如3个)搅拌桨;如果配置本实施例的搅拌轴的反应釜的深度较浅,反应釜内反应物料较少,则需要沿着搅拌轴上设置较少的搅拌桨,如设置1个;无论设置多少个搅拌桨都需要确保在搅拌时,所有的搅拌桨都处于反应物料内,如果有搅拌桨的高度高于反应物料的高度,则会造成浪费,且增加搅拌轴的重量,增加能耗;
搅拌桨包括套设在搅拌轴1上的轴套组件2,及设置在轴套组件2外侧壁上的径向扭转角度为15°~45°的扭转式搅拌叶片3;
扭转式搅拌叶片3为放射状,扭转式搅拌叶片3与轴套组件2连接的起始端与水平方向的夹角为45°~60°;
因为扭转式搅拌叶片3的扭转角度为15°~45°,且扭转式搅拌叶片3与轴套组件2连接的起始端与水平方向的夹角为45°~60°,所以当搅拌轴1搅拌时,扭转式搅拌叶片3对因为搅拌轴1周向运动产生的进行圆周运动的流体具有向下压的作用,这样不仅能够减少搅拌过程中扭转式搅拌叶片所受的阻力,而且能破坏进行圆周运动的流体的流动状态,降低流体圆周流量占比,进而增加流体轴向流量占比,能够确保在较短的时间内完成流体的混合,进而起到降低能耗的作用。解决了现有的搅拌器在搅拌过程中轴向流量占比较少,能耗高的问题。
例如在本实施例中,扭转式搅拌叶片3的扭转角度为45°,其可以是将长方形的搅拌叶片的两端分别沿着中心向相反的方向扭转45°得到的;且扭转式搅拌叶片3与轴套组件2连接的起始端与水平方向的夹角为60°,能够有效的降低流体圆周流量占比,增加轴向流量占比。
在实施例中,扭转式搅拌叶片3可以通过焊接的方式固定设置在轴套组件2的外侧壁上,如图4和图5所示;扭转式搅拌叶片3也可以是前设在轴套组件2的外侧壁,如图1所示;
在具体实施例中,扭转式搅拌叶片3的径向扭转角度为20°~30°,扭转式搅拌叶片3与轴套组件2连接的起始端与水平方向的夹角为50°~55°。
扭转式搅拌叶片3的具体扭转角度可以根据实际情况而定,例如希望在搅拌时,扭转式搅拌叶片3对流体具有较强的向下压的作用,则使扭转式搅拌叶片3的径向扭转角度较大些,例如30°,扭转式搅拌叶片3与轴套组件2连接的起始端与水平方向的夹角为55°。
在具体实施例中,如图2、图3和图5所示,轴套组件2包括两个对称设置的半圆形轴套21,每个半圆形轴套21上均设置有扭转式搅拌叶片3;
因为轴套组件2包括两个对称设置的半圆形轴套21,所以在安装时,需要将两个半圆形轴套21对接,且将搅拌轴1置于两个半圆形轴套21之间形成的孔内,实现轴套组件2设置在搅拌轴1上,安装和拆卸简单;
在本实施例中,其中一个半圆形轴套21的内侧壁上设有键,与开设在搅拌轴1上的键槽配合连接,两个半圆形轴套21之间通过螺钉固定连接,这样方便拆卸,更换。
在具体实施例中,扭转式搅拌叶片3的数量为2~6个;在本实施例中,扭转式搅拌叶片3的数量为四个,如图5所示,且每个半圆形轴套21的外侧壁上均设置有两个扭转式搅拌叶片3;
扭转式搅拌叶片3的数量也可以为六个,如图2所示,且每个半圆形轴套21的外侧壁上均设置有三个扭转式搅拌叶片3;
每个半圆形轴套21上均设置有扭转式搅拌叶片3,目的是为在搅拌时能够产生均匀的力,进一步的增加流体的轴向流量占比。
在具体实施例中,如图2所示,半圆形轴套21包括内轴套211,以及设置在内轴套211外的外轴套212,每个外轴套212的外侧壁上均设置有设置有扭转式搅拌叶片3;
当扭转式搅拌叶片3嵌设在外轴套212的外侧壁上时,扭转式搅拌叶片3与外轴套212连接的起始端开设有卡槽,卡槽内卡设有外轴套212,具体结构如图1所示。
在本实施例中,内轴套211的内侧壁上设置有与开设在搅拌轴1上的键槽匹配的键,便于拆卸;两个半圆形轴套21的相互对接,通过螺钉连接,便于拆卸;
因为扭转式搅拌叶片3设置在外轴套212上,这样就进一步增加了搅拌桨的搅拌直径,增加搅拌的效率,进而降低能耗。
在具体实施例中,搅拌桨之间的距离s满足:d<s<3d,其中d为搅拌桨的搅拌直径;在确保降低流体圆周流量占比,增加流体轴向流量占比的前提下,确保采用的搅拌桨的数量较少,节约成本,同时降低能耗;
在本实施例中搅拌桨之间的距离s满足:s=2d,不仅能够确保最大程度上减少流体的圆周流量占比,增加流体轴向流量占比,而且能够减少搅拌桨的数量,降低搅拌时的能量输出,降低能耗。
在具体实施例中,搅拌桨的搅拌直径d满足:0.3d’<d<0.5d’,其中d’为反应釜的直径;搅拌桨的搅拌直径d随着反应釜的的大小改变,当d满足:0.3d’<d<0.5d’时,搅拌轴1搅拌时,能够明显的减少流体的圆周流量占比,进而增加流体的轴向流量占比。
在本实施例中,采用的反应釜的直径d’=900mm,搅拌桨的搅拌直径d=420mm。
在具体实施例中,扭转式搅拌叶片3的长边长度l与扭转式搅拌叶片3的短边长度w满足:1/7d<l<3/7d,3/8l<w<5/8l,其中d为所述搅拌桨的搅拌直径;
在搅拌轴1进行搅拌时,不仅搅拌桨的搅拌直径影响搅拌效果,而且扭转式搅拌叶片3的长边长度l与扭转式搅拌叶片3的短边长度w也对搅拌效果具有一定的影响,为了确保搅拌轴1搅拌时,进一步减小流体的圆周流量占比,进而进一步增加流体的轴向力量占比,本实施例要求扭转式搅拌叶片3的长边长度l与扭转式搅拌叶片3的短边长度w满足:1/7d<l<3/7d,3/8l<w<5/8l;在具体实施例中,l=120mm,w=60mm。
工作工程:
将两个半圆形轴套21对接,并将搅拌轴1置于两个圆弧轴套21对接形成的孔内,用螺钉将两个半圆形轴套21固定;然后,将搅拌轴1与外界的动力输出装置轴连接,例如将搅拌轴1与电动机的输出轴通过联轴器轴连接,启动动力输出装置,搅拌轴1旋转,轴套组件2及扭转式搅拌叶片3均旋转,因为扭转式搅拌叶片3的扭转角度为30°,且与轴套组件2连接的扭转式搅拌叶片3的一端与水平方向的夹角为60°,所以当搅拌轴1搅拌时,扭转式搅拌叶片3对因为搅拌轴1周向运动产生的进行圆周运动的流体具有向下压的作用,这样不仅能够减少搅拌过程中扭转式搅拌叶片所受的阻力,而且能破坏进行圆周运动的流体的流动状态,降低流体圆周流量占比,进而增加流体轴向流量占比,能够确保在较短的时间内完成流体的混合,进而起到降低能耗的作用。解决了现有的搅拌器在搅拌过程中轴向流量占比较少,能耗高的问题。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。