[发明专利]改进的动力混合器

说明书

技术领域

本发明涉及动力混合器，且具体涉及一种与现有技术的混合器相比具有理想(或更理想)混合特性的改进的动力混合器。

背景技术

已知的动力混合器包括围绕预定轴线相对于彼此可旋转的两个元件或混合部件，且在两个元件或混合部件之间限定在用于待混合物料的入口和出口之间延伸的流动路径。在这种已知的混合器中，流动路径限定于所述混合部件的表面之间，其表面中的每个表面都具有在该表面内形成的空腔。形成在一个表面中的空腔相对于另一个表面中的空腔在轴向方向上偏移，并且一个表面中的空腔与另一个表面中的空腔在轴向方向上重叠。其结果是，在两个表面之间移动的物料在重叠的空腔之间传递。因此，在使用中，待混合的物料在混合部件之间移动，并沿着通过交替位于两个表面中的每个表面上的空腔的路径行进。这种包括空腔的混合器通常被称为“空腔传递式混合器”。

已知的空腔传递式混合器可具有圆柱形的几何形状，其是通常形成设备转子的具有大致圆柱形的外表面的内混合部件，以及通常形成设备定子的具有大致圆柱形的内表面的外混合部件，或者，最近更多地，已知的空腔传递式混合器可具有梯级锥形几何形状，其是具有大致锥形外表面的内混合(转子)部件以及具有大致锥形内表面的外混合(定子)部件。在这两种情况下，在两个相向的外表面和内表面中形成成行的空腔，成行的空腔在轴向方向上重叠，使得待混合的物料通常从一个表面的一行中的空腔通到另一个表面的相邻行中的空腔内。

例如如在WO02/38263A1中所述，梯级锥形几何形状的空腔传递式混合器出于一些原因优于圆柱形空腔传递式混合器，所述原因包括，对于圆柱形混合器而言，通常需要以可分离的形式来制备外定子以便使得能够在其内表面上形成成行的空腔，而梯级锥形几何形状的空腔传递式混合器中每个定子和转子的互补梯级锥形几何形状意味着每个部件可以整体制备，其中空腔容易地在两个表面中形成；梯级锥形几何形状的混合器在定子和转子之间没有开放的环形空间，不像圆柱形混合器，这降低了物料有效地旁绕过空腔直接穿过所述空间的可能性；梯级锥形几何形状的混合器的不对称传递的可能性降低，不像圆柱形混合器，该传递可导致轴向的向后流动或向前流动，其会产生物料在空腔内最终积聚的停滞模式；以及圆柱形空腔传递式混合器缺乏自泵送和/或自清洁能力，仅举几例。然而，迄今为止优先于圆柱形空腔传递式混合器来选择梯级锥形几何形状的空腔传递式混合器(尤其是WO02/38263A1中所述的)的主要原因在于因为可实现优异的分布性和分散性的混合。

物料分布性混合的目的是改善其组分的空间分布和均匀性，而物料中的任何固有粘接阻力起到微不足道的作用。分布性混合有时也称为“简单混合”或“广泛混合”。然而，对于分散性混合而言，必须克服被混合物料中的固有粘接阻力，以实现更精细水平的分散。分散性混合有时也称为“集中混合”，且通常比分布性混合更难于实现；至少直到出现梯级锥形几何形状的传递(特别是在WO02/38263A1中所述的)，上述都是真实情况，如上文所述的该梯级锥形几何形状的传递使得能够实现优异的分布性和分散性的混合。

然而，尽管使用梯级锥形几何形状的空腔传递式混合器具有优于圆柱形几何形状的空腔传递式混合器的明显优势，但是理想的是对已知的梯级锥形几何形状的混合器可实现的优异的分布性和分散性混合进行改进，例如降低可能在从入口传递至出口的物料上发生的压降幅度，通过对其适当控制将施加到被混合的物料上的拉伸和/或剪切应力优化，以及提供均匀的剪切和拉伸应力的能力。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种空腔传递式混合器，其与已知的空腔传递式混合器相比，特别是与梯级锥形几何形状的混合器相比进行了改进，尤其是对(但不是必须地)涉及到在前述段落中描述的任何期望的方面进行了改进。

因此，本发明提供一种动力混合器，其包括：

两个混合部件，其围绕预定旋转轴线相对于彼此可旋转；

每个所述混合部件具有混合面，在所述混合面之间限定在用于待混合物料的入口和出口之间延伸的流动路径；

每个所述混合面包括以预定旋转轴线为中心的一系列环形梯级，且具有形成在其内的多个空腔，所述空腔限定流动通道，该流动通道桥接两个混合部件的每个混合部件上的相邻梯级；