[发明专利]一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件

说明书

本发明提出了一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件。由搅拌轴1、上层桨叶2、中层桨叶3、下层桨叶4和轮毂5组成。该搅拌部件可为三层、四层、五层等。其中上层桨叶2和下层桨叶4各一组，上层桨叶2在最上端，下层桨叶4在最下端，中层桨叶3可为1组或多组。该搅拌部件的上层桨叶2和下层桨叶4为具有一定厚度的二次曲面钢板，弯曲曲率相同，均呈“L”形状，中层桨叶3为“T”型，平面结构。上层桨叶2和下层桨叶4的弯曲方向和安装角度不同。该搅拌部件在搅拌槽中旋转时，下层桨叶4为固液两相溶液提供向上流动的作用力，上层桨叶2提供向下流动方向的作用力，中层搅拌桨3提供轴向和径向流动作用力，以此保证溶液中的固体颗粒处于悬浮状态，该发明同时具有加工制造方便的特点。

技术领域

本发明涉及流体混合技术领域，特别是一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件，广泛应用于化工、食品等行业。

背景技术

搅拌部件的结构型式和混合特性很大程度上决定了体系的混合效果。工业中经常会遇到固体颗粒和液体两相溶液的混合，这种混合过程往往由于化学反应、结晶等，需要将固体颗粒始终悬浮起来，不能沉淀。如拜耳法生产氧化铝的工序中，种子分解是一个关键工艺流程，而种分槽是其主要设备。在种分槽中需要将氢氧化铝晶种一直悬浮在铝酸钠溶液，通过不断搅拌，溶液中的氧化铝便可以呈氢氧化铝徐徐析出。目前种分槽大部分使用机械搅拌，机械搅拌具有搅拌强度大、搅拌效果好、相比空气搅拌能耗低等特点。用于固液两相搅拌混合过程的搅拌槽往往高径比比较大，这就需要用多层桨来实现。

本发明基于以上背景分析，提出一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件。

发明内容

本发明的目的在于提出一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件，该部件在搅拌槽内旋转时，底层桨叶能够为够使溶液在做圆周运动时产生向上的循环流动，保证溶液中固体颗粒不下沉，中层桨叶主要产生径向流动，上层桨叶能够使溶液产生圆周运动和向下的循环流动。

本发明技术方案如下：

一种适用于固液两相溶液悬浮的多层搅拌部件，由搅拌轴1、上层桨叶2、中层桨叶3、下层桨叶4和轮毂5组成。

所述的搅拌轴1一般为空心或实心的金属杆，材质可为碳钢、不锈钢等。搅拌轴1上端减速机和电机等连接。用于将电机转动能量的传递，从上往下看，一般为顺时针转动，搅拌轴1的下端通过联轴器 5与各层桨叶连接。

所述的上层桨叶2有两个，位于多层搅拌桨的最上层，轴对称安装于搅拌轴1的两端。上层桨叶2呈“L”形状。在钢板厚度忽略的情况下，上层桨叶2不是平面图形，而是具有一定的弯曲度，上层桨叶2的头部、中部、端部弯曲曲率相同，弯曲半径约为上层桨叶2长度的1/3～1/10。上层桨叶2端部的长度尺寸约为上层桨叶2整体长度的1/4～1/3。

所述的中层桨叶3有两个，位于多层搅拌桨的中间层，轴对称安装与搅拌轴1的两端，在钢板厚度忽略的情况下，中层桨叶3是平面图形，并呈“T”形状。中层桨叶3端部长度尺寸约为中层桨叶3整体长度尺寸的1/5～1/2。中层桨叶3端部开过度圆角，而非直角，过度圆角曲率半径在5～20mm之间。中层桨叶3安装方位可与上层桨叶 2垂直，也可与上层桨叶2平行。

所述的下层桨叶4有两个，位于多层搅拌桨的最下层，轴对称安装于搅拌轴1的两端。下层桨叶4也呈“L”形状。在钢板厚度忽略的情况下，下层桨叶4不是平面图形，而是具有一定的弯曲度，下层桨叶4的头部、中部、端部弯曲曲率相同，约为下层桨叶4长度的 1/3～1/10。下层桨叶4端部的长度尺寸约为上层桨叶2整体长度的 1/4～1/3。下层桨叶4与搅拌轴1的的安装方位在上层桨叶2的正下方。

所述的上层桨叶2和下层桨叶4结构不同，主要区别在于平面弯曲方向不同。从整个搅拌部件的外部，沿上层桨叶2的长度方向往内部看，上层桨叶2平面弯曲方向为逆时针方向；从整个搅拌部件的外部，盐下层桨叶4的长度方向往内部看，下层桨叶4的平面弯曲方向为顺时针。