搅拌装置及其底部带状叶片制造方法及图纸

一种装有底部带状叶片、适用于粘性流体成分的搅拌装置。该搅拌装置包括一垂直放置的搅拌容器，该容器由一圆柱形壁体和位于该圆柱形壁体下部的底壁组成。一叶轮轴被垂直且与搅拌容器同轴地放置在该搅拌容器中，并且该搅拌容器内装有螺旋形带状叶片，驱动装置通过叶轮轴能使它旋转。该螺旋形带状叶片底端连结有底部带状叶片。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于粘性流体成分的搅拌装置及其底部带状叶片。迄今为止，许多搅拌装置都使用螺旋形带状叶片，因为它们能把粘性流体成分很好地上下搅拌、并能通过容器壁传导热量，便于化学反应过程中的温度控制。图5A和5B例示了一种普通的搅拌装置，它包括由圆柱形壁体2和位于该壁体2下部的半椭圆形底壁3组成的搅拌容器1、叶轮轴4、一对由水平支杆5支撑在圆柱形壁体2内侧的螺旋形带状叶片6以及连结在叶轮轴4下端的扁平状叶轮片11，该叶轮片11的表面与底壁3垂直。但是，上述搅拌装置有一个缺点，由于搅拌容器1的下部区域只安装有扁平状叶轮片11，因此该区域的流体成分在该叶片11的旋转运动作用下只在圆周方向上流动，而与搅拌容器1其它区域的流体成分很少混合，因而无法均匀搅拌。为克服上述缺点，如图6A和6B所示，可在螺旋形带状叶片6的下端斜向连结两个扁平叶片12并沿底壁3的内表面伸向底壁3中心附近，或如图7A和7B所示，螺旋形带状叶片6以大体相同的带宽和螺距伸向底壁3的中心。这样就解决了底壁3圆周区域流体成分搅拌不良的问题。但是，壁体3的中心区域有很大一部分地区仍是搅拌不良。因此，对于底壁为扁平状的搅拌容器1，只以通常方式改变螺旋形带状叶片6的形状，并不能解决底部区域、特别是底部中心区域流体成分搅拌不良的问题。与上述办法相反，有人提出了改变普通搅拌容器底壁形状的办法要克服上述缺点。这种搅拌器有一顶角为钝角的圆锥形底壁，螺旋形带状叶片6伸向底壁中心。但在这种办法中，虽然由于底壁的形状需要占有更大的安装空间，但所搅拌的流体成分的数量增加得并不多。有人在美国专利3675902中还提出了一种搅拌装置，其底壁为半圆形，螺旋形带状叶片伸向搅拌容器的轴心，叶片表面与半圆形底壁的内表面相垂直。但是，从上述的安装空间来看，该底壁形状还是太大。而且，除非搅拌容器内装的是高压流体成分，这种形状一般不应用于搅拌容器。因此，本专利技术的目的是提供一种搅拌装置，它能在具有半椭圆形或碟形等较扁平底壁的搅拌容器中在较短时间内处处均匀而有效地搅拌粘性流体成分。本专利技术提供一种搅拌装置，它包括一垂直放置的搅拌容器，它由圆柱形壁体以及位于该圆柱形壁体下部的底壁组成，底壁为半椭圆形、碟形或顶角为钝角的圆锥形，其凸面朝下;一垂直并与搅拌容器同轴放置的叶轮轴;放置在搅拌容器内的至少一条螺旋形带状叶片，驱动装置通过叶轮轴能使它转动;以及连结在螺旋形带状叶片下端的至少一条底部带状叶片，从底壁中心到底壁周边它都与底壁为邻;在其中心位置部分，它的表面与底壁大体垂直;它的下边缘至少在其中心位置部分做成对数螺线形。而且，本专利技术的底部带状叶片的特征在于，从底壁的中心到底壁的周边，它的位置都与底壁相邻，它在中心位置部分的表面与底壁大体垂直，它的下边缘至少在中心位置部分做成对数螺线形。在上述结构下，当驱动装置使得底部带状叶片以对应于螺旋形带状叶片将流体成分沿圆柱型壁向上运送的方向转动时，底部带状叶片的转动将流体成分沿搅拌容器的轴心向下抽吸到底壁中心区域并沿底壁径向向外排放。由于螺旋形带状叶片的转动，上述向外排放的流体成分沿圆柱形壁体向上流动，进入流体成分表面的中心处，沿搅拌容器轴心向下流动，然后又被底部带状叶片的转动被吸到底壁。这种流型解决了流体成分在搅拌容器底部流动不畅的问题，从而达到流体的成分的均匀搅拌。如果底部带状叶片的转动方向反转，流体成分也倒过来循环，以上述流型同样的方式解决搅拌容器底部流动不畅的问题。通过下面结构附图的详细说明，本专利技术的其它目标、特征和附加优点将得到更好理解更充分的评价;在附图中，同一部件用同一数字标示，其中附图说明图1A为本专利技术的第一种实施方案的剖面图。图1B为沿图1A中线段Ⅰ-Ⅰ方向所得的剖面图。图2A为本专利技术的第二种实施方案的剖面图。图2B为沿图2A中线段Ⅱ-Ⅱ方向所得的剖面图。图3A为本专利技术的第三种实施方案的剖面图。图3B为沿图3A中线段Ⅲ-Ⅲ方向所得的剖面图。图3C为沿图3A中线段Ⅳ-Ⅳ方向所得的剖面图。图4A为本专利技术的第四种实施方案的剖面图。图4B为图4A的部分平面放大图。图5A为普通搅拌装置的剖面图。图5B为沿图5A中线段Ⅴ-Ⅴ方向所得的剖面图。图6A为另一种普通搅拌装置的剖面图。图6B为沿图6A中线段Ⅵ-Ⅵ方向所得的剖面图。图7A为又一种普通搅拌装置的剖面图。图7B为沿图7A中线段Ⅶ-Ⅶ方向所得的剖面图。参见图1A和1B的第一种实施方案，搅拌容器1包括圆柱形壁体2、位于圆柱形壁体2底部的半椭圆形底壁3和装在圆柱形壁体2顶部的顶盖(未示出)。搅拌容器圆柱形壁体相对于地面垂直放置。圆柱形壁体2内有一垂直并与该壁体同轴的叶轮轴4，其顶端可转动地与顶盖上方的驱动装置(未示出)相连结。该叶轮轴4的下面部分装有若干水平支杆5，支杆相互间以一定间距隔开。两条螺旋形带状叶片6分别连结在水平支杆5的外端，每一条螺旋形带状叶片都有预定的带宽和螺距以形成螺旋面，其位置放置成与圆柱形壁体2的内表面有一间距2。两条底部带状叶片7分别被连结到螺旋形带状叶片6的底端，其位置与底壁3的内表面有一间距L′，L′与L大致相同。参见图1B，每条底部带状叶片7的全长由与螺旋形带状叶片6底端连结的起始点7a、向底壁3中心靠近途中的第一个中途点7b、向底壁3中心更为靠近的第二个中途点7c以及进一步靠近底壁3中心的该叶片的终点7d所确定。在起始点7a和第一个中途点7b之间，每一底部带状叶片7有一面向底壁的边缘7e，它位于从螺旋形带状叶片6(底部带状叶片7连结其上)向下延伸的假想螺旋面上。在第一个中途点7b与该叶片终端7d之间，该边缘7e形成对数螺线，此对数螺线与圆周方向的交角为30°。也就是说，第一个中途点7b与终端7d之间的边缘7e形成可在极坐标中表示为指数函数的对数螺线γ＝γ0exp(-cθ)，其中，如果当θ＝0弧度时，γ0(米)为长度γ，常数C则定为30°正切值。每个底部带状叶片7的表面形成如下在起始点7a处，每个底部带状叶片7位于由螺旋形带状叶片6所确定的螺旋面上。在第二个中途点7c和终端7d之间，该底部带状叶片7的表面与底壁3大体垂直。在起始点7a和第二个中途点7c之间，该底部带状叶片7的表面逐渐扭转，并且，在这一整段中，单位长度叶片的扭转角大体处处相同。第一和第二个中途点7b和7c的位置确定如下首先，设想搅拌器1中有一与底壁3内表面之间具有预定的间距L′的表面，由螺旋形带状叶片6所确定的螺旋面向下延伸并与此设想表面相遇。这两个不同表面相交生成一条从起始点7a开始经过第一个中途点7b向着底壁3中心而去的曲线。该曲线与圆周方向的交角在投射到水平面上时，从在起始点7a处的0°开始，随着该曲线不断向底壁3中心靠近而逐渐增加到90°。为了把该曲线光滑地连结到与圆周方向具有预定角度的对数螺线上，该曲线应在该曲线与圆周方向的交角与对数螺线和圆周方向的交角相等处连结。这样就定出了第一个中途点7b。考虑到底部带状叶片单位长度的扭转角度，就能确定第二个中途点7c。在本实施方案中，从底部带状叶片7的表面几乎为水平的起始点7a到该表面几乎为垂直的第二个中途点7c，每个底部带状叶片7大约扭转90°，而沿着边缘7e的这两点之间的距离确定为略大于底部带状叶片7带宽的5倍。也就是说，该叶片的单位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由驱动装置驱动的搅拌装置，包括：一垂直放置的搅拌容器，包括一圆柱形壁体和一位于该圆柱形壁体下部的底壁，该底壁为半椭圆形、碟形或顶角为钝角的圆锥形之中的一种，其凸面朝下；一垂直并与搅拌容器同轴放置的叶轮轴，它与驱动装置相连结； 安装在搅拌容器内的至少一条螺旋形带状叶片，驱动装置通过叶轮轴能使其转动；连结在螺旋形带状叶片下端的至少一条底部带状叶片，它从底壁中心到底壁周边都与底壁为邻，该底部带状叶片中心位置部分的表面与该底部大致垂直，该底部带状叶片的下边缘至少在其 中心位置部分做成对数螺线升高。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：冈本幸道，菊池雅彦，高田一贵，伊藤久善，
申请(专利权)人：神钢技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]