本實(shí)用新型涉及流體固液懸浮技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、安裝方便、能夠?qū)⒐腆w物料從底部逐層懸浮起來(lái)、反應(yīng)效果好、能耗低的新型固液懸浮反應(yīng)釜。

背景技術(shù)：

眾所周知，攪拌反應(yīng)釜使用歷史悠久，主要用于完成石油、化工、醫(yī)藥、食品、冶金、造紙等行業(yè)傳熱、傳質(zhì)、混合、懸浮、分散、化合反應(yīng)等工藝操作，攪拌介質(zhì)物料分為：液-液、氣-液、固-液、氣-液-固等四種。攪拌是一種獨(dú)立的流體力學(xué)范疇的化工單元操作，如進(jìn)行液-液混合、液-液分散、液-液乳化、氣-液分散、固-液懸浮、氣-液-固分散等，其中，固液懸浮是借助攪拌器的作用，使固體顆粒懸浮在液體中，形成均勻的懸浮液。

目前，在固液體系中，細(xì)顆粒投入液體中攪拌時(shí)，首先發(fā)生固體顆粒的表面潤(rùn)滑過(guò)程，即液體取代顆粒表面層的氣體，并進(jìn)入顆粒之間的間隙；接著是顆粒團(tuán)聚體被流體動(dòng)力所打散，即分散過(guò)程，對(duì)粗顆粒，如果攪拌轉(zhuǎn)速較慢，顆粒會(huì)全部或部分沉于釜底，這大大降低了固液接觸界面，只有足夠強(qiáng)的掃底總體流動(dòng)和高度湍動(dòng)才能使顆粒懸浮起來(lái)，現(xiàn)有用于固液懸浮的攪拌器一般為推進(jìn)式攪拌器與槳式攪拌器，推進(jìn)式攪拌器轉(zhuǎn)速高，但是直徑一般偏小，釜體容積太大，或者固體含量比較多的時(shí)候，粒子就容易沉積在釜底，而另一種傳統(tǒng)的槳式攪拌器，葉片直徑相對(duì)較大，但轉(zhuǎn)速不能做的太高，否則動(dòng)力會(huì)特別大，可用于普通的固液懸浮場(chǎng)合，如果釜體很長(zhǎng)，難以達(dá)到固液物料的完全懸浮，而且槳式攪拌器葉片結(jié)構(gòu)同時(shí)存在切向流與徑向流，在長(zhǎng)筒體的釜內(nèi)使用多個(gè)攪拌器懸浮效果很差，有時(shí)反而起到相反的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、安裝方便、能夠?qū)⒐腆w物料從底部逐層懸浮起來(lái)、反應(yīng)效果好、能耗低的新型固液懸浮反應(yīng)釜。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種新型固液懸浮反應(yīng)釜，包括電機(jī)減速機(jī)、磁力傳動(dòng)器、釜體、輸出軸、聯(lián)軸器、攪拌器和傳動(dòng)軸，電機(jī)減速機(jī)經(jīng)磁力傳動(dòng)器與輸出軸相連接，輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器與傳動(dòng)軸相連接，傳動(dòng)軸與攪拌器之間采用平鍵連接，磁力傳動(dòng)器將電機(jī)減速機(jī)的動(dòng)力傳遞到輸出軸，再通過(guò)剛性聯(lián)軸器將動(dòng)力傳遞到傳動(dòng)軸，最終將電機(jī)減速機(jī)的動(dòng)力傳遞到攪拌器上，其特征在于所述的傳動(dòng)軸上設(shè)有的攪拌器由槳葉和軸套組成，軸套內(nèi)側(cè)壁與傳動(dòng)軸相套接，軸套外側(cè)壁與槳葉相垂直焊接，所述的槳葉由截面呈弧形的弧板葉和兩個(gè)直板葉組成，弧板葉的兩側(cè)面分別與直板葉相連接，弧板葉和直板葉的端部都與軸套相焊接，兩直板葉的軸線(xiàn)夾角為135度，弧板葉的弧度為攪拌器直徑的1/30~1/20。

本實(shí)用新型所述的釜體內(nèi)部的傳動(dòng)軸伸進(jìn)釜體的底部，伸進(jìn)釜體底部的傳動(dòng)軸上設(shè)有由軸套和釜底槳葉組成的釜底攪拌器，所述的釜底攪拌器的釜底槳葉設(shè)為與釜體底部相配合的弧形狀槳葉，釜底槳葉的側(cè)面端部設(shè)有切面斜向下的刀刃，釜底槳葉的另一側(cè)面上設(shè)有與釜底槳葉配合連接并與釜底槳葉板面呈110~160度的導(dǎo)流板，釜底槳葉與導(dǎo)流板配合轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)釜體底部的固體物料上揚(yáng)攪動(dòng)。

本實(shí)用新型所述的傳動(dòng)軸的豎直方向上并列設(shè)有至少兩個(gè)攪拌器，攪拌器的槳葉之間相互平行，保證槳葉產(chǎn)生平滑上揚(yáng)的流場(chǎng)形式，將堆積的固體物料一層一層剝離懸浮到容器內(nèi)部。

本實(shí)用新型由于所述的傳動(dòng)軸上設(shè)有的攪拌器由槳葉和軸套組成，軸套內(nèi)側(cè)壁與傳動(dòng)軸相套接，軸套外側(cè)壁與槳葉相垂直焊接，所述的槳葉由截面呈弧形的弧板葉和兩個(gè)直板葉組成，弧板葉的兩側(cè)面分別與直板葉相連接，弧板葉和直板葉的端部都與軸套相焊接，兩直板葉的軸線(xiàn)夾角為135度，弧板葉的弧度為攪拌器直徑的1/30~1/20，所述的釜體內(nèi)部的傳動(dòng)軸伸進(jìn)釜體的底部，伸進(jìn)釜體底部的傳動(dòng)軸上設(shè)有由軸套和釜底槳葉組成的釜底攪拌器，所述的釜底攪拌器的釜底槳葉設(shè)為與釜體底部相配合的弧形狀槳葉，釜底槳葉的側(cè)面端部設(shè)有切面斜向下的刀刃，釜底槳葉的另一側(cè)面上設(shè)有與釜底槳葉配合連接并與釜底槳葉板面呈110~160度的導(dǎo)流板，釜底槳葉與導(dǎo)流板配合轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)釜體底部的固體物料上揚(yáng)攪動(dòng)，所述的傳動(dòng)軸的豎直方向上并列設(shè)有至少兩個(gè)攪拌器，攪拌器的槳葉之間相互平行，保證槳葉產(chǎn)生平滑上揚(yáng)的流場(chǎng)形式，將堆積的固體物料一層一層剝離懸浮到容器內(nèi)部，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、安裝方便、能夠?qū)⒐腆w物料從底部逐層懸浮起來(lái)、反應(yīng)效果好、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型中攪拌器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中槳葉的截面圖。

圖4是本實(shí)用新型中釜底攪拌器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖4的俯視圖。

圖6是圖4中釜底槳葉的截面圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明：

如附圖所示，一種新型固液懸浮反應(yīng)釜，包括電機(jī)減速機(jī)1、磁力傳動(dòng)器2、釜體3、輸出軸4、聯(lián)軸器5、攪拌器和傳動(dòng)軸6，電機(jī)減速機(jī)1經(jīng)磁力傳動(dòng)器2與輸出軸4相連接，輸出軸4經(jīng)聯(lián)軸器5與傳動(dòng)軸6相連接，傳動(dòng)軸6與攪拌器之間采用平鍵連接，磁力傳動(dòng)器2將電機(jī)減速機(jī)1的動(dòng)力傳遞到輸出軸4，再通過(guò)剛性聯(lián)軸器5將動(dòng)力傳遞到傳動(dòng)軸6，最終將電機(jī)減速機(jī)1的動(dòng)力傳遞到攪拌器上，上述各組成部分的結(jié)構(gòu)及它們之間的相互連接關(guān)系與現(xiàn)有技術(shù)相同，此不贅述，其特征在于所述的傳動(dòng)軸上設(shè)有的攪拌器由槳葉8和軸套7組成，軸套7內(nèi)側(cè)壁與傳動(dòng)軸6相套接，軸套7外側(cè)壁與槳葉8相垂直焊接，所述的槳葉8由截面呈弧形的弧板葉10和兩個(gè)直板葉11組成，弧板葉10的兩側(cè)面分別與直板葉11相連接，弧板葉10和直板葉11的端部都與軸套7相焊接，兩直板葉11的軸線(xiàn)夾角為135度，弧板葉10的弧度為攪拌器直徑的1/30~1/20，所述的釜體3內(nèi)部的傳動(dòng)軸6伸進(jìn)釜體3的底部，伸進(jìn)釜體3底部的傳動(dòng)軸6上設(shè)有由軸套和釜底槳葉9組成的釜底攪拌器，所述的釜底攪拌器的釜底槳葉9設(shè)為與釜體底部相配合的弧形狀槳葉，釜底槳葉9的側(cè)面端部設(shè)有切面斜向下的刀刃12，釜底槳葉9的另一側(cè)面上設(shè)有與釜底槳葉9配合連接并與釜底槳葉板面呈110~160度的導(dǎo)流板13，釜底槳葉9與導(dǎo)流板13配合轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)釜體底部的固體物料上揚(yáng)攪動(dòng)，所述的傳動(dòng)軸6的豎直方向上并列設(shè)有至少兩個(gè)攪拌器，攪拌器的槳葉之間相互平行，保證槳葉產(chǎn)生平滑上揚(yáng)的流場(chǎng)形式，將堆積的固體物料一層一層剝離懸浮到容器內(nèi)部。

通過(guò)改進(jìn)，攪拌器作用于容器內(nèi)的流場(chǎng)發(fā)生了很大的改變。如圖上箭頭即表示攪拌器作用與流體的方向。原先板式攪拌葉輪，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)使液體在徑向和軸向方面運(yùn)動(dòng)，而改進(jìn)后的葉輪，將液體的作用方向改變成平滑的上揚(yáng)的流形。當(dāng)攪拌容器底部有固體物料時(shí)，改進(jìn)后的葉輪產(chǎn)生平滑上揚(yáng)的流場(chǎng)形式，將堆積的固體物料一層一層剝離懸浮到容器內(nèi)部。而采用平板式的槳葉，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的徑向流對(duì)底部的固體物料開(kāi)始時(shí)也有剝離作用，但是產(chǎn)生的軸上流卻會(huì)阻止固體物料的上揚(yáng)，在流體流動(dòng)過(guò)程中，流體之間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)切應(yīng)力做功，以及流體與固壁之間摩擦力的做功，都是靠損失自身所具有的機(jī)械能來(lái)補(bǔ)償?shù)摹７譃榫植繐p失hm和沿程損失hf。沿程損失主要是流體與攪拌器及流體本身的內(nèi)部摩擦造成的損失，對(duì)于這兩種攪拌器差距不大。

對(duì)于局部損失，可以引用公式，

（ξ為局部阻力系數(shù)，它與流體流過(guò)的管件的幾何形狀以及流體的Re有關(guān)。）

傳統(tǒng)攪拌器使得局部流動(dòng)結(jié)構(gòu)急劇調(diào)整，流體內(nèi)摩擦作用加劇，產(chǎn)生較大的機(jī)械能消耗。新的攪拌器因?yàn)楦淖兊脑瓉?lái)的流動(dòng)狀態(tài)可以大大避免這種情況的發(fā)生。

改進(jìn)后的葉輪，將液體的作用方向改變成平滑的上揚(yáng)的流形。當(dāng)攪拌容器底部有固體物料時(shí)，將堆積的固體物料一層一層剝離懸浮到容器內(nèi)部，并通過(guò)多層攪拌器的接力效果達(dá)到均勻分散。

本實(shí)用新型由于所述的傳動(dòng)軸上設(shè)有的攪拌器由槳葉8和軸套7組成，軸套7內(nèi)側(cè)壁與傳動(dòng)軸6相套接，軸套7外側(cè)壁與槳葉8相垂直焊接，所述的槳葉8由截面呈弧形的弧板葉10和兩個(gè)直板葉11組成，弧板葉10的兩側(cè)面分別與直板葉11相連接，弧板葉10和直板葉11的端部都與軸套7相焊接，兩直板葉11的軸線(xiàn)夾角為135度，弧板葉10的弧度為攪拌器直徑的1/30~1/20，所述的釜體3內(nèi)部的傳動(dòng)軸6伸進(jìn)釜體3的底部，伸進(jìn)釜體3底部的傳動(dòng)軸6上設(shè)有由軸套和釜底槳葉9組成的釜底攪拌器，所述的釜底攪拌器的釜底槳葉9設(shè)為與釜體底部相配合的弧形狀槳葉，釜底槳葉9的側(cè)面端部設(shè)有切面斜向下的刀刃12，釜底槳葉9的另一側(cè)面上設(shè)有與釜底槳葉9配合連接并與釜底槳葉板面呈110~160度的導(dǎo)流板13，釜底槳葉9與導(dǎo)流板13配合轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)釜體底部的固體物料上揚(yáng)攪動(dòng)，所述的傳動(dòng)軸6的豎直方向上并列設(shè)有至少兩個(gè)攪拌器，攪拌器的槳葉之間相互平行，保證槳葉產(chǎn)生平滑上揚(yáng)的流場(chǎng)形式，將堆積的固體物料一層一層剝離懸浮到容器內(nèi)部，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、安裝方便、能夠?qū)⒐腆w物料從底部逐層懸浮起來(lái)、反應(yīng)效果好、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。