一种提升物料混合效果的搅拌釜挡板结构

技术领域

本发明涉及搅拌釜领域，具体为一种提升物料混合效果的搅拌釜挡板结构。

背景技术

搅拌釜是化工、水处理、制药和冶金等领域常用设备，搅拌釜通过搅拌桨的旋转，带动釜内流体强制流动，达到混合物料的目的，然而，釜内料液的切向流动形成的圆柱形回转区(如说明书附图1所示)，明显降低了物料的混合效果，目前工程中常通过在釜壁增设挡板，以削弱流体的切向流动，提升混合效果。

如说明书附图2和图3所示，传统挡板的宽度远小于釜的半径，大部分料液将绕过挡板继续切向流动，所以传统挡板对料液切向流动的整体削弱作用有限，物料混合效果提升不明显，因此，需要设计一种提升物料混合效果的搅拌釜挡板结构，对提高物料混合效果具有重要的工程应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提升物料混合效果的搅拌釜挡板结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提升物料混合效果的搅拌釜挡板结构，包括

搅拌釜罐体、搅拌轴、弧形挡板、导流体以及分流通道，所述搅拌釜罐体的内壁处一体成型有搅拌釜内侧釜体；

所述搅拌轴设置于搅拌釜罐体的内侧中部，所述搅拌轴的底端固定安装有搅拌桨，所述搅拌轴与搅拌桨的旋转方向均为逆时针方向，所述搅拌釜罐体的顶端固定安装有罐盖，所述罐盖的顶端中部固定安装有搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴与搅拌轴固定连接；

所述搅拌釜罐体的内侧等弧度设置有四个转杆，四个所述转杆的外部均活动安装弧形挡板，所述弧形挡板远离转杆的一侧顶端均固定安装有连杆；

所述罐盖靠近四个所述弧形挡板的顶端均设置有弧形槽，所述连杆的顶端与弧形槽活动连接，所述连杆的顶端穿过弧形槽固定安装有齿轮，所述罐盖的顶端外侧等距离设置有四个导辊，四个所述导辊的内侧之间活动安装有齿圈，所述齿圈的内侧分别与四个所述齿轮啮合，所述罐盖的一侧顶端固定安装有减速电机，所述减速电机的输出轴固定连接底端的齿轮；

所述导流体与搅拌釜内侧釜体焊接固定，所述导流体与搅拌釜内侧釜体之间无缝隙，所述导流体按照搅拌轴的旋转方向排列于弧形挡板的一侧，所述导流体与弧形挡板的数量相等。

进一步的，所述分流通道设置于弧形挡板和导流体之间，所述分流通道为收敛型通道，所述分流通道靠近搅拌釜内侧釜体的一侧为进口，所述分流通道远离搅拌釜内侧釜体的一侧为出口。

进一步的，所述进口的宽度大于出口的宽度，所述分流通道内流体的流动方向是由进口至出口。

进一步的，所述弧形挡板沿搅拌釜内侧釜体表面周向等弧度布置，所述弧形挡板的数量为4个、6个或者8个，且每个弧形挡板的尺寸均相同。

进一步的，所述弧形挡板靠近分流通道的一侧为通道侧壁面，所述通道侧壁面为光滑弧面，所述通道侧壁面朝搅拌釜内侧釜体一侧凸出，所述弧形挡板远离搅拌釜内侧釜体的一侧为主流侧壁面，所述主流侧壁面为光滑平面。

进一步的，所述导流体靠近分流通道的一侧为通道侧表面，所述导流体远离通道侧表面的一侧为主流侧表面，所述通道侧表面和主流侧表面均为光滑平面或者弧面。

进一步的，所述导流体的通道侧表面与搅拌釜内侧釜体之间设置有第一夹角，所述导流体的主流侧表面与搅拌釜内侧釜体之间设置有第二夹角，所述第一夹角和第二夹角均为钝角。

进一步的，所述通道侧表面与主流侧表面远离搅拌釜内侧釜体的一侧交点至搅拌釜内侧釜体之间的直线距离大于或者等于主流侧壁面与搅拌釜内侧釜体之间的直线距离。

进一步的，所述搅拌轴与主流侧壁面之间为流体主流区，所述流体主流区内流体的方向与搅拌轴的旋转方向相同。

进一步的，所述搅拌釜罐体的径向与搅拌轴的轴向相同，所述搅拌轴设置于所述搅拌釜罐体的中心点。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明沿搅拌釜罐体周向等弧度布置挡板结构，该挡板结构包括有弧形挡板和导流体，及其之间的分流通道，这样，料液在搅拌桨带动下流动，当料液经过分流通道后，流向由切向转向为沿搅拌釜罐体的径向向内，分流通道流出的料液将冲击主流，削弱主流中的切向流动，达到提升物料混合效果的目的；

2、本发明中分流通道将部分切向流动的动能转换为沿搅拌釜径向流动的动能，形成射流冲击主流，进而削弱切向流动，避免了传统挡板直接阻碍切向流动，将切向流动的动能转换为热能，这样相比传统挡板，可降低搅拌轴扭矩和搅拌功率，达到节能的效果；

3、本发明由于第一夹角为钝角，这样可防止料液在分流通道中形成漩涡，避免物料颗粒在分流通道淤积而堵塞流道，降低料液在分流通道中的加速与转向效果，进而削弱射流阻碍主流切向流动的效果，同时由于第二夹角为钝角，可防止料液在主流侧表面附近形成漩涡，避免物料颗粒淤积而使得混合不充分；

4、本发明当需要调整流体冲击速度时，启动减速电机，减速电机启动后带动其输出轴端的一个齿轮转动，该位置的齿轮转动时带动外侧的齿圈沿着四个导辊的内侧之间滚动，当齿圈滚动时，会带动另外三个齿轮同步旋转，当四个齿轮同时旋转时通过连杆带动底端弧形挡板旋转，进而调节分流通道的间距，分流通道的间距增加，这时流过的流体的速度减小，反之分流通道的间距缩小，流过的流体速度会增加。

附图说明

图1为现有技术中的不具有挡板的搅拌釜结构及釜内流动示意图；

图2为现有技术中的具有传统挡板的搅拌釜结构示意图；

图3为现有技术中的具有传统挡板的搅拌釜结构釜内流动示意图；

图4为本发明一种提升物料混合效果的搅拌釜挡板结构的减速电机结构示意图；

图5为本发明一种提升物料混合效果的搅拌釜挡板结构的齿轮安装示意图；

图6为本发明一种提升物料混合效果的搅拌釜挡板结构的搅拌釜罐体内部俯视结构示意图；

图7为本发明一种提升物料混合效果的搅拌釜挡板结构的转杆结构示意图；

图8为本发明一种提升物料混合效果的搅拌釜挡板结构的弧形挡板结构示意图；

图9为本发明一种提升物料混合效果的搅拌釜挡板结构的导流体结构示意图。

图中：100、搅拌釜罐体；101、搅拌釜内侧釜体；102、罐盖；103、搅拌电机；200、搅拌轴；201、搅拌桨；300、弧形挡板；302、通道侧壁面；303、主流侧壁面；400、导流体；401、通道侧表面；402、主流侧表面；403、第一夹角；404、第二夹角；500、分流通道；502、出口；503、进口；600、转杆；700、连杆；701、弧形槽；702、齿轮；703、导辊；704、齿圈；705、减速电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图4-9所示，本发明提供一种技术方案：一种提升物料混合效果的搅拌釜挡板结构，搅拌釜罐体100、搅拌轴200、弧形挡板300、导流体400以及分流通道500，搅拌釜罐体100的内壁处一体成型有搅拌釜内侧釜体101；搅拌轴200设置于搅拌釜罐体100的内侧中部，搅拌轴200的底端固定安装有搅拌桨201，搅拌轴200与搅拌桨201的旋转方向均为逆时针方向，搅拌釜罐体100的顶端固定安装有罐盖102，罐盖102的顶端中部固定安装有搅拌电机103，搅拌电机103的输出轴与搅拌轴200固定连接；导流体400与搅拌釜内侧釜体101焊接固定，导流体400与搅拌釜内侧釜体101之间无缝隙，导流体400按照搅拌轴200的旋转方向排列于弧形挡板300的一侧，导流体400与弧形挡板300的数量相等；搅拌釜罐体100的径向与搅拌轴200的轴向相同，搅拌轴200设置于搅拌釜罐体100的中心点；弧形挡板300沿搅拌釜内侧釜体101表面周向等弧度布置，弧形挡板300的数量为4个、6个或者8个，且每个弧形挡板300的尺寸均相同；

本实施例中，沿搅拌釜罐体100周向等弧度布置挡板结构，该挡板结构包括有弧形挡板300和导流体400，及其之间的分流通道500，这样，料液在搅拌桨201带动下流动，当料液经过分流通道500后，流向由切向转向为沿搅拌釜罐体100的径向向内，分流通道500流出的料液将冲击主流，削弱主流中的切向流动，达到提升物料混合效果的目的。

如图5、图6和图7所示，搅拌釜罐体100的内侧等弧度设置有四个转杆600，四个转杆600的外部均活动安装弧形挡板300，弧形挡板300远离转杆600的一侧顶端均固定安装有连杆700；罐盖102靠近四个弧形挡板300的顶端均设置有弧形槽701，连杆700的顶端与弧形槽701活动连接，连杆700的顶端穿过弧形槽701固定安装有齿轮702，罐盖102的顶端外侧等距离设置有四个导辊703，四个导辊703的内侧之间活动安装有齿圈704，齿圈704的内侧分别与四个齿轮702啮合，罐盖102的一侧顶端固定安装有减速电机705，减速电机705的输出轴固定连接底端的齿轮702；

本实施例中，当需要调整流体冲击速度时，启动减速电机705，减速电机705启动后带动其输出轴端的一个齿轮702转动，该位置的齿轮702转动时带动外侧的齿圈704沿着四个导辊703的内侧之间滚动，当齿圈704滚动时，会带动另外三个齿轮702同步旋转，当四个齿轮702同时旋转时通过连杆700带动底端弧形挡板300旋转，进而调节分流通道500的间距，分流通道500的间距增加，这时流过的流体的速度减小，反之分流通道500的间距缩小，流过的流体速度会增加。

如图6所示，分流通道500设置于弧形挡板300和导流体400之间，分流通道500为收敛型通道，分流通道500靠近搅拌釜内侧釜体101的一侧为进口503，分流通道500远离搅拌釜内侧釜体101的一侧为出口502；

本实施例中，弧形挡板300和导流体400之间的分流通道500为收敛型通道，料液流过分流通道500时不断加速，使得料液从出口502流出时的速度相比非收敛型通道速度更快，使得射流向搅拌釜径向流动方向更远，对主流切向流动阻碍范围更大，主流切向流动削弱作用更强，物料混合效果进一步提升。

如图6所示，进口503的宽度大于出口502的宽度，分流通道500内流体的流动方向是由进口503至出口502，搅拌轴200与主流侧壁面303之间为流体主流区，流体主流区内流体的方向与搅拌轴200的旋转方向相同；

本实施例中，分流通道500将部分切向流动的动能转换为沿搅拌釜径向流动的动能，形成射流冲击主流，进而削弱切向流动，避免了传统挡板直接阻碍切向流动，将切向流动的动能转换为热能，这样相比传统挡板，可降低搅拌轴200扭矩和搅拌功率，达到节能的效果。

如图6、图8和图9所示，弧形挡板300靠近分流通道500的一侧为通道侧壁面302，通道侧壁面302为光滑弧面，通道侧壁面302朝搅拌釜内侧釜体101一侧凸出，弧形挡板300远离搅拌釜内侧釜体101的一侧为主流侧壁面303，主流侧壁面303为光滑平面；导流体400靠近分流通道500的一侧为通道侧表面401，导流体400远离通道侧表面401的一侧为主流侧表面402，通道侧表面401和主流侧表面402均为光滑平面或者弧面，可将通道侧表面401加工为光滑弧面，将主流侧表面402加工为光滑平面；导流体400的通道侧表面401与搅拌釜内侧釜体101之间设置有第一夹角403，导流体400的主流侧表面402与搅拌釜内侧釜体101之间设置有第二夹角404，第一夹角403和第二夹角404均为钝角；通道侧表面401与主流侧表面402远离搅拌釜内侧釜体101的一侧交点至搅拌釜内侧釜体101之间的直线距离大于或者等于主流侧壁面303与搅拌釜内侧釜体101之间的直线距离；可通过合理加工导流体400的通道侧表面401和主流侧表面402，将第一夹角403和第二夹角404均加工为大于135°的钝角；

本实施例中，由于第一夹角403为钝角，这样可防止料液在分流通道500中形成漩涡，避免物料颗粒在分流通道500淤积而堵塞流道，降低料液在分流通道500中的加速与转向效果，进而削弱射流阻碍主流切向流动的效果，同时由于第二夹角404为钝角，可防止料液在主流侧表面402附近形成漩涡，避免物料颗粒淤积而使得混合不充分。

工作原理：如图1所示，由于搅拌杆和搅拌器的旋转，搅拌釜内料液存在与搅拌器旋转方向相同的强烈切向流动，形成圆柱形回转区，搅拌釜内料液的切向流动形成的圆柱形回转区，将显著降低物料混合效果，通过削弱料液的切向流动，可提升混合效果；如图2和图3所示，传统挡板对料液切向流动的整体削弱作用有限，物料混合效果提升不明显的弊端；而本发明采用弧形挡板300和导流体400形成收敛型分流通道500，当料液流经分流通道500时，将不断加速并转向，形成射流区去自动冲击主流区内切向流动的料液，阻碍后者切向流动，进而削弱主流区内的料液切向流动，破坏主流区的回转区，有效提升混合效果，同时，分流通道500通过流道宽度和方向的变化，将部分切向流动动能转换为阻碍主流区切向流动的射流能量，避免了传统挡板直接阻碍切向流动，将切向流动的动能转换为热能，达到降低搅拌轴200扭矩和搅拌功率，达到节能的效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。