[发明专利]一种刚柔拼接搅拌装置及其混沌变频搅拌方法

说明书

本发明公开一种刚柔拼接搅拌装置及其混沌变频搅拌方法，包括如下步骤：步骤一：根据物料和工况确定桨叶的种类、材料和刚柔部分的径长比；步骤二：根据物料和工况的特性，确定驱动电机变频电压以及喷枪的喷流强度；步骤三：通过进出料控制器按指定配速进出料，按照步骤二中的驱动电机变频电压和喷枪喷流强度进行机械搅拌和气流搅拌，通过驱动电机控制挡板进行间歇性机械运动；步骤四：搅拌完成后，关闭驱动电机、气泵、气泵和流量控制器，利用进出料控制器控制物料从出料口流出，本发明结构简单，操作便捷，利用变频的驱动电机控制搅拌轴旋转，将机械搅拌和气流搅拌结合，且将刚性叶片和柔性叶片配合进行搅拌，搅拌效果好。

技术领域

本发明涉及搅拌设备技术领域，特别是涉及一种刚柔拼接搅拌装置及其混沌变频搅拌方法。

背景技术

机械搅拌使冶金和化工行业中最常见的、应用最广的一种多相流混合的操作。当搅拌高粘度物料时，传统刚性桨需要消耗大量的能量，且会形成孤立混合隔离区，使得物料在搅拌过程中呈现伪均匀；当搅拌对剪切比较敏感的高分子材料时，由于其结构组织容易被剪切力破坏，因此所能承受的搅拌转速也不能太高；在高粘性低转速的工况下，钢性桨吸入面容易形成气穴，影响搅拌效果的同时消耗大量能量；传统柔性桨能有效的降低气穴量，消除孤立混合隔离区，但是其柔故比受溶液粘度影响较大，不合适的柔固比将会造成能源的浪费；同时较大的剪切力容易造成柔性桨的损伤，需要对柔性桨进行更换。且现有技术中并没有根据物料粘度调整适当比例组合刚性柔性两种搅拌桨的复合搅拌方式，现有搅拌一般采用机械搅拌或气流搅拌中的一种，搅拌方式单一，搅拌效果差，且机械搅拌中一般采用匀速电机带动搅拌桨搅拌，不能以较低的搅拌能量实现物料的均匀混合，故亟需一种刚柔搅拌桨搅拌且机械搅拌和气流搅拌复合的混合搅拌装置及方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种刚柔拼接搅拌装置及其混沌变频搅拌方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种刚柔拼接搅拌装置，包括反应釜，所述反应釜顶部开设有进料口，所述反应釜内转动连接有机械搅拌器，所述机械搅拌器连接有驱动电机，所述驱动电机电性连接有电机控制器，所述反应釜侧壁上固定安装有若干侧面喷嘴，所述侧面喷嘴连通有气泵和流量控制器，所述反应釜内安装有挡板，所述挡板通过传动部与所述驱动电机转动连接，所述反应釜底部开设有出料口。

优选的，所述机械搅拌器包括搅拌轴，所述搅拌轴中部开设有气流通道，所述搅拌轴顶部连通有气泵，所述搅拌轴内固定安装有旋流器，所述搅拌轴外壁可拆卸连接有刚性叶片，所述刚性叶片远离所述搅拌轴的一端固定连接有柔性叶片。

优选的，所述传动部为槽轮机构，所述槽轮机构包括相适配的缺口圆盘和槽轮，所述缺口圆盘通过锥齿轮组与所述驱动电机传动连接，所述缺口圆盘固定连接有转臂，所述转臂远离所述缺口圆盘的一端固定连接有圆柱销，所述槽轮上开设有与所述圆柱销相适配的滑槽，所述槽轮与所述挡板固定连接。

一种刚柔拼接搅拌装置的混沌变频搅拌方法，包括如下步骤：

步骤一：根据物料和工况确定桨叶的种类、材料和刚柔部分的径长比；

步骤二：根据物料和工况的特性，确定驱动电机变频电压以及喷枪的喷流强度；

步骤三：通过进出料控制器按指定配速进出料，按照步骤二中的驱动电机变频电压和喷枪喷流强度进行机械搅拌和气流搅拌，通过驱动电机控制挡板进行间歇性机械运动；

步骤四：搅拌完成后，关闭驱动电机、气泵、气泵和流量控制器，利用进出料控制器控制物料从出料口流出。

优选的，驱动电机为变速电机，驱动电机变速过程遵循如下公式：