一种可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置，包括搅拌式反应罐、搅拌轴、桨叶、挡板、上端水平旋转定位组件以及下端水平旋转固定组件，搅拌式反应罐内中部竖直悬挂式安装有一搅拌轴，在搅拌轴外周的搅拌式反应罐内壁上环形间隔安装有多个竖直的长条形挡板，挡板的上部与搅拌式反应罐内壁之间安装上端水平旋转定位组件，挡板的下部与搅拌式反应罐内壁之间安装下端水平旋转固定组件，挡板与搅拌式反应罐内壁之间的倾斜夹角能够调节及固定。本装置结构简单，便于拆装维护，设计科学合理，操作方便，安全可靠，能满足各种被搅拌混合液粘度最佳效率点，减少了大量的粘度测试环节，也减少了实验的次数，有效加强搅拌罐的搅拌与壁挡板匹配效率。

【技术实现步骤摘要】
一种可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置
本专利技术属于化工领域，涉及搅拌式反应罐，具体是一种可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置。
技术介绍
搅拌式反应罐是化工厂中常见的反应设备，在石油化工、医药、食品等领域得到了广泛的应用，是精细化工必备的设备，可用来完成搅拌混合、水解、结晶、加热混配、恒温恒压反应等工艺过程。搅拌式反应罐的工作过程中，搅拌混合是其中一个关键的工作环节，大多数反应过程都要求物料充分地混合且不产生影响反应进行的漩涡，而搅拌式反应罐搅拌混合效果的一个重要决定因素就在于安装挡板数量、结构和位置。目前对于搅拌式反应罐的研究方向主要包括搅拌桨型的特性研究与优化搅拌桨转速对流场的影响；挡板结构对搅拌效果的优化。通常增加挡板数及其宽度，功率消耗也会增加，但增加到一定值以后，功率消耗就不会再增加此时的工况就称为“全挡板条件”。具备全挡板条件挡板的搅拌式反应罐相对非全挡板条件挡板的搅拌式反应罐而言，能有效消除罐内流体漩涡，增强湍动作用，并能加强罐内物料的搅拌混合特性，且更能节能环保。虽然壁挡板按生产要求不一定要做到符合全挡板条件，但是壁挡板和搅拌桨的轴功率有效匹配则是安装壁挡板的关键。因此，本专利申请的一种可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置是基于国家标准选择和安装壁挡板基础上进行的拓展研究。同类技术的现状：搅拌式反应罐是化工厂中常见的反应设备，在石油化工、医药、食品等领域得到了广泛的应用，是精细化工必备的设备，可用来完成搅拌混合、水解、结晶、加热混配、恒温恒压反应等工艺过程。搅拌式反应罐的工作过程中，搅拌混合是其中一个关键的工作环节，大多数反应过程都要求物料充分地混合且不产生影响反应进行的漩涡，而搅拌式反应罐搅拌混合效果的一个重要决定因素就在于安装挡板数量、结构和位置。目前对于搅拌式反应罐的研究方向主要包括搅拌桨型的特性研究与优化搅拌桨转速对流场的影响；挡板结构对搅拌效果的优化。通常增加挡板数及其宽度，功率消耗也会增加，但增加到一定值以后，功率消耗就不会再增加此时的工况就称为“全挡板条件”。具备全挡板条件挡板的搅拌式反应罐相对非全挡板条件挡板的搅拌式反应罐而言，能有效消除罐内流体漩涡，增强湍动作用，并能加强罐内物料的搅拌混合特性，且更能节能环保。虽然壁挡板按生产要求不一定要做到符合全挡板条件，但是壁挡板和搅拌桨功率有效匹配则是安装壁挡板的关键。然而，搅拌式反应罐的壁挡板设计必须考虑预期的效率机制，这一点在目前研究中还不够充分；既没有深入了解制约壁挡板和搅拌桨功率有效匹配的众多因素以及壁挡板结构变化对搅拌式反应罐搅拌过程中流体流动动力学的影响机理，也没有掌握最佳效率点形成的条件，因此，很难设计出更为高效节能的装置。搅拌器挡板一般是竖向固定在容器内壁上的长条形板，这种挡板的作用是能消除搅拌器在搅拌液体时产生的涡流(容器中心的“圆柱形回转区”)，使径流型搅拌器产生轴向液流和剪切作用，增大搅拌强度，这种挡板适用于径流型桨叶在湍流区操作。使用挡板可以较好地达到模型罐与生产上使用的大罐流型相同。根据《化工工艺设计手册》(国家医药管理局上海医药设计院)和《压力容器与化工设备实用手册》(化学工业出版社)对长条形挡板壁挡板选取原则是：按生产要求，不一定要做到符合全挡板条件。长条形挡板结构和几何尺寸按下列原则选取：①挡板的通用尺寸宽度间隙Sb；挡板数量Zb；4个(标准数量)；当挡板数Zb＝4时，已满足全挡板条件(即Zb＞4时，搅拌器的轴功率不再增加)，当搅拌容器直径Db＜1m时，Zb＝2～4个；搅拌容器直径Db＞1m时，Zb＝4～6。②挡板与搅拌容器内壁的间隙Sb和设置：被搅拌液体的粘度μ＜100mPa·s(低粘度)时，Sb＝0；被搅拌液体的粘度μ＝100～2500mPa·s(中粘度)或介质为固－液两相时，Sb＞0；间隙Sb的大小根据不同的搅拌器桨叶而定；当被搅拌液体的粘度μ≥2500mPa·s(高粘度)为避免固体粒子堆积或粘滞液体在挡板处形成死角，挡板在搅拌容器内壁倾斜固定；挡板的倾斜方向为液体流动方向相同。当被搅拌液体的粘度μ≥5000mPa·s时，不设挡板(因为高粘度的液体在搅拌时有挡板反而会干扰液体的搅拌流动，降低搅拌效果)。⑶挡板在搅拌容器内的设置高度挡板上缘一般与搅拌容器内的液面平齐当液面上有轻质易浮且不易润湿的固体物料时，挡板上缘可低于液面100～150mm，这样可形成漩涡，润湿固体物料；挡板的下缘一般与搅拌容器封头的切线齐平。对于需要在搅拌容器底部将介质中的轻质物料沉降分离出来时，则将挡板下缘高于搅拌器之上，这样可使容器底部维持水平回转流，有利于较重物料的沉降。综上所述，现有国家标准规定的挡板的结构形状是统一标准的，并固定地分为几种形式，且这几种挡板的取值范围十分宽泛，很难做到搅拌功率与搅拌罐的壁挡板匹配。设计者为了获得较高的搅拌功率和搅拌罐的壁挡板匹配效率需要做大量的实验来支撑他们的选择；另一方面，搅拌输出扭矩是电动机功率选择的主要依据，现在，很多搅拌罐生产厂家都存在电动机功率选择过大或过小的状况，造成大量的资源浪费和电动机过载损坏的影响。因此，本专利提出了可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置。研制可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置的目的在于：根据《化工工艺设计手册》(国家医药管理局上海医药设计院)和《压力容器与化工设备实用手册》(化学工业出版社)对长条形挡板壁挡板选取方法是：当被搅拌液体的粘度2500mPa＜μ≤5000mPa(高粘度)为避免固体粒子堆积或粘滞液体在挡板处形成死角，挡板在搅拌容器内壁倾斜固定。显而易见，这个粘度区间太过于宽泛，而此区间的挡板规格为固定的，因此，很难做到实际应用的挡板符合全挡板条件。另一方面，根据上述标准，挡板需要在搅拌容器内壁倾斜固定，这个倾斜的角度究竟为多大的数值时才能满足生产要求呢？因此，本申请专利研究的装置不依赖于对被搅拌混合液粘度测试作为主要目标，而转变为以装置的实际生产效率为主要研究目标，因此，减少了大量的粘度测试环节，也减少了实验的次数；可以作为母机生产其它具有同类工况的子机，因为该装置的实验可比拟性强；设备投资少，简单易用，提高了装置的整体效率；减少了搅拌式反应罐内的混合液浓度局部过高机会，也不需要加入额外的能源动力，安全可靠。因此，本专利申请的可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置是基于国家标准选择和安装壁挡板基础上进行的拓展研究。上述现有技术所存在的缺陷：图2是现有技术的装配图，它是依据现有国家标准规定的挡板的结构形状制作的。挡板的结构形状固定地分为几种形式，且这几种挡板的取值范围十分宽泛，很难做到搅拌功率与搅拌罐的壁挡板匹配。设计者为了获得较高的搅拌功率和搅拌罐的壁挡板匹配效率需要做大量的实验来支撑他们的选择；另一方面，搅拌输出扭矩是电动机功率选择的主要依据，现在，很多搅拌罐生产厂家都存在电动机功率选择过大或过小的状况，造成大量的资源浪费和电动机过载损坏的影响。本专利提出了可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置，如图1(加装可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置，包括搅拌式反应罐、搅拌轴、桨叶、挡板、上端水平旋转定位组件以及下端水平旋转固定组件，搅拌式反应罐内中部竖直悬挂式安装有一搅拌轴，在搅拌轴下端同轴安装桨叶，在搅拌轴外周的搅拌式反应罐内壁上环形间隔安装有多个竖直的长条形挡板，挡板均倾斜固定在内壁上，其特征在于：挡板的上部与搅拌式反应罐内壁之间安装上端水平旋转定位组件，挡板的下部与搅拌式反应罐内壁之间安装下端水平旋转固定组件，挡板与搅拌式反应罐内壁之间的倾斜夹角能够调节及固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置，包括搅拌式反应罐、搅拌轴、桨叶、挡板、上端水平旋转定位组件以及下端水平旋转固定组件，搅拌式反应罐内中部竖直悬挂式安装有一搅拌轴，在搅拌轴下端同轴安装桨叶，在搅拌轴外周的搅拌式反应罐内壁上环形间隔安装有多个竖直的长条形挡板，挡板均倾斜固定在内壁上，其特征在于：挡板的上部与搅拌式反应罐内壁之间安装上端水平旋转定位组件，挡板的下部与搅拌式反应罐内壁之间安装下端水平旋转固定组件，挡板与搅拌式反应罐内壁之间的倾斜夹角能够调节及固定。


2.根据权利要求1所述的可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置，其特征在于：上端水平旋转定位组件包括焊接脚座、上旋转挂轴、旋转轴套、上衔接块、定位螺栓、内螺纹紧固手柄以及旋转导向块，焊接脚座的一端焊接固定在搅拌式反应罐内壁上，焊接脚座的另一端制有环形阶梯安装孔并安装有一竖直轴向的上旋转挂轴，在焊接脚座上方的上旋转挂轴上套装有一旋转轴套，旋转轴套的径向一侧焊接固装有上衔接块，上衔接块固接挡板上端；在上衔接块中部限位安装有一定位螺栓，该定位螺栓的螺杆竖直向上伸出上衔接块，在定位螺栓上端啮合安装内螺纹紧固手柄，手握该内螺纹紧固手柄能够带动挡板围绕上旋转挂轴转动，从而调节挡板的倾斜角度。


3.根据权利要求2所述的可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置，其特征在于：内螺纹紧固手柄与上衔接块之间的定位螺栓上安装有旋转导向块，该旋转导向块为扇形结构，旋转导向块的内角位置制有一正六边形棱柱通孔，该内六角通孔限位固定在上旋转挂轴上端的正六边形棱柱上；旋转导向块的弧面部分制有弧形导向孔，定位螺栓滑动导向安装在弧形导向孔内。


4.根据权利要求3所述的可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置，其特征在于：弧形导向孔对应75°圆心角，从而使定位螺栓能够带动挡板在75°范围内摆转。


5.根据权利要求2所述的可旋转定位搅拌式反应罐的挡板装置，其特征在于：在内螺纹紧固手柄与旋转导向块之间的定位螺栓上安装有一防滑垫片。


6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐洪涛，刘曼玉，于海洋，宋继田，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12