[发明专利]一种桨叶自控式变频搅拌机

说明书

技术领域

本发明涉及一种搅拌和布料设备，特别适用于发酵罐体或容器内物料的搅拌和均匀布料。

背景技术

目前在工业领域发酵罐体或大型容器得到广泛使用，当物料投入罐体或容器后，由于物料密度原因会产生自然分层，一般来说从上到下分别是：浮渣层，上清液层，活性层和沉渣层。研究表明，分层后微生物活动较旺盛的区域往往集中在活性层，而其他各层会出现微生物缺乏或不适宜微生物生长活动的情况。同时，物料分层还导致传热不均，使得罐体或容器内温度不一致，进而影响工程效果。基于以上情况，现有的发酵罐或容器大部分采用外加搅拌的方式，最常用的方式是安装固定式搅拌机，事实证明外加搅拌机在工程中起到了一定效果，但现有搅拌方式仍有以下问题：

首先，由于外加搅拌机的桨叶位置固定，从而使得搅拌范围和高度固定，对于流动性较差的物料，搅拌桨叶只对其周边一定空间的物料起作用，容易在罐体或容器底部周边造成搅拌死角，也不利于布料；其次，当物料液面长时间保持不变时，最上层的浮渣层容易产生结壳现象，此时固定搅拌机的桨叶由于在物料液面之下，无法进行有效的破壳，当物料液面发生变化时，发酵罐或容器内壁容易出现大面积物料挂壁等现象。

发明内容

本发明的主要目的：提供一种全新的搅拌和布料方式，当物料在发酵罐或容器中进行发酵或暂存时，采用自控式桨叶变频搅拌机可使搅拌桨叶在一个平面内旋转的同时，还可通过调整转速控制桨叶沿着搅拌轴上下移动，从而实现对物料的立体搅拌和均匀布料，能保证罐内物料的均匀传质传热，提高发酵设施的效率。

本发明按以下技术方案完成：

本发明为桨叶自控式变频搅拌机，包括变频电机(1)、搅拌轴(2)、自控式搅拌桨叶(3)三部分构成。其中变频电机(1)和搅拌轴(2)呈固定连接状态，搅拌轴(2)和自控式搅拌桨叶(3)之间呈套装相对固定状态。本搅拌机安装于发酵罐体(4)内，对混合物料(5)进行搅拌，自控式搅拌桨叶(3)能随着变频电机(1)转速的变化而沿搅拌轴(2)垂直方向上下移动。

所述搅拌轴(2)为横截面为椭圆形钢质直杆，其下端和罐体底部呈套装相对固定状态。

所述自控式搅拌桨叶(3)采用高硬度轻质材料制成，保证其可对物料进行有效搅拌且可以通过搅拌轴(2)转速的变化而在罐体内自由实现位置变化。

所述自控式搅拌桨叶(3)中间套筒的中心孔呈椭圆状，且下中心孔(7)和上中心孔(6)均为同尺寸椭圆状且同轴心，但是相对于上中心孔(6)有一个小角度扭动，套筒内部略呈内螺旋形状。

所述自控式搅拌桨叶(3)和搅拌轴(2)之间呈套装固定状态，为保证搅拌轴(2)能带动自控式搅拌桨叶(3)桨叶旋转，必须保证搅拌轴(2)椭圆形横截面的长边大于自控式搅拌桨叶(3)椭圆形中心孔的短边。

所述变频电机(1)和搅拌轴(2)呈固定连接，变频电机(1)和搅拌轴(2)同步转动且转动速率一致。搅拌轴(2)和自控式搅拌桨叶(3)之间呈套装固定状态，当变频电机(1)启动时，搅拌轴(2)提前转动，随后带动自控式搅拌桨叶(3)转动并最终达到速率一致。

与已有搅拌方式相比，本发明的特点是：

a)自控式桨叶能实现垂直空间大范围的立体搅拌，尤其是能对物料的表层进行搅拌，有效避免了物料表层的结壳问题。

b)通过变频电机的调节实现桨叶的上下运动，打破了分层现象，使活性层扩大到整个物料内。促使微生物和物料充分接触，加大物料的分解速度。

c)同时，由于可以大范围地搅动了物料，能有效促进新进物料的均匀分布。

整体而言，本发明结构简单，加工方便，工作性能可靠，效率改善明显，可在各种发酵罐和容器里面使用。同时，本发明的适用范围不局限于沼气行业，还可在其他行业中有固液态混合料的罐体或容器内使用，社会经济效益明显，

附图说明

图1是发酵罐体内桨叶自控式变频搅拌机结构组成简图

图2是搅拌轴和自控式桨叶结合部放大图

图3是搅拌轴和自控式桨叶俯视图

具体实施方式

如图1所示，所述变频电机(1)在运行时可以通过变频电机调节搅拌轴转速，搅拌轴带动自控式搅拌桨叶(3)，最终以达到调节桨叶位置的目的。

当搅拌轴(2)停止或转速较慢时，自控式搅拌桨叶(3)由于受重力、浮力、以及搅拌轴给桨叶套筒的较小的切向力三个力作用，三力叠加后重力占主导，所以自控式搅拌桨叶(3)将沿搅拌轴(2)下移，最终停留在搅拌轴(2)的底部；