[实用新型]轴流式搅拌器

说明书

技术领域

本实用新型涉及搅拌器，尤其涉及一种轴流式搅拌器。

背景技术

轴流式搅拌器已被大量应用于石油化工、精细化工、生物医药、冶金等行业中气—液、气—液—固、液—固、液—液等中低粘度介质的混合过程。常用的轴流式搅拌器为船用推进式搅拌器和折叶涡轮，推进式搅拌器采用等螺距结构，轴向排量大，效率高，但由于采用模具浇注制造，成本高，规格少，不能满足实际工业应用的需要，尤其是在大型搅拌设备中无法使用。倾斜角在45°或45°以下的折叶涡轮也是一种轴流式搅拌器，设计简便，制造成本低，容易大型化，但由于其叶片剖面为平板形，轴向流速分布不均匀，且切向分速大，轴向排量小，混合效率低下。一些搅拌器已经基本解决了大规格、高效率、多样化之间的协调问题，在工业上成功应用的有美国LIGHTNIN公司的A310桨叶、法国ROBIN公司的HPM系列搅拌器、北京化工大学的CBY桨叶、华东理工大学的翼型轴流搅拌器等。

中国专利(ZL 92242172.2)提供了一种适合低粘度流体和固液悬浮体系的轴流式搅拌器，搅拌器采用等螺距结构的叶轮，叶片形状自叶端至叶根部沿叶宽呈弧面，叶片近似为流线型，可降低阻力，提高混合效率，能耗比45°斜叶涡轮降低40％，比HPM等截面为平板形的等螺距搅拌器降低25％。文献(黄雄斌，“大型高效轴流式搅拌装置”，化工进展，1996，4：44-45，71)介绍了中国专利(ZL 92242172.2)所述的搅拌器的开发及其在大型工业装置中的应用，并将其命名为CBY搅拌器，搅拌器易于大型化，叶片采用板材加工成型，制造费用比采用浇注方法制造的船用螺旋桨降低35％～50％，制造中不仅容易满足叶轮的平衡要求，且非常容易调节叶片的参数。等螺距结构的叶片采用板材加工成型，需要依靠与叶片形状相同的压模，不同参数的叶片需要不同的压模，模具数量大，制造成本仍偏高。

中国专利(ZL 92245125.7)提供了一种反应釜用的翼型轴流搅拌桨，叶片在半径方向的宽度范围内与任一与轮毂共轴的圆柱面相交所形成的剖面为机翼型，翼型剖面的最大拱高比、最大翼厚比、以及螺距角及盘面比根据不同的混合要求，可采取不同的值。这种叶片造成的流动为轴向流，具有很高的升阻比，在较小的功率下获得较大的流量，适用与液固、气液、液液及气液固各相物料间的混合。流线型的翼型叶片同样需要冲压模具进行制造。

文献(蔡志武，戴干策，“新型RAF翼型轴流桨的开发”，华东理工大学学报，1996，22(2)：123-128)设计了一种与中国专利(ZL 92245125.7)所述翼型轴流桨性能接近，且易于加工的新型平直叶翼型轴流桨。叶片剖面的下弧为一直线，这为叶片的加工带来了便利。相对简化的叶片形状使得泵送效率N_q/N_p仅为0.67，远比船用推进器的泵送效率N_q/N_p＝1.2小，叶片的加工仍需要模具，成本较高。

中国专利(ZL 96119277.1)提供了一种轴流式叶轮，具有紧凑的形状，等同于或大于螺旋桨的排出率的经济的叶轮。叶片具有均匀的厚度，表面可以是圆柱面，圆锥面，或平面，或在一至二个位置处弯曲的表面，另外，还有带有扭转平面的曲面，或这些的组合。由两个或两个以上表面组成的叶片在制造过程中需要测量并控制多个表面之间的空间关系，结构仍显复杂，所以并不是最经济。该专利中第一实施例所提供的例子中也有经济的叶片，如图2所示，叶片6由单个圆柱面组成，叶片成形时只需要控制圆柱面曲率半径，然后安装在轮毂7上即可，叶片根部的倾斜角是由焊接在轮毂上的桨叶柄8确定的。为了使叶片在不同的径向位置获得不同的叶片倾斜角，且根部的倾斜角大于叶片顶部的倾斜角，叶片在不同径向位置上的截面其起始点和终止点都处于圆柱面的不同素线上，且宽度不等。显然，这种结构的叶轮有两个缺陷：(1)从图2可以看出，由于形成叶片的圆柱面的母线与轮毂的中心线9这两条异面直线互相垂直，叶片在不同的径向位置的截面的视图全部落在同一圆弧上，并不能形成和推进式搅拌器相似的空间扭转结构，从而影响其泵送效率；(2)叶片展开后形状比较复杂，用于制造叶片的钢板的利用率下降，不利于节约成本。

英国专利№1454277公开了适当切割圆柱表面能产生一具有曲率为叶片宽度的5％～15％和径向上几乎不变的倾斜高度的叶片，从剖视图上看，该叶片虽加工方便，但泵送效率比具有空间扭转结构的推进式搅拌器低下。