[其他]混料系統群

無效

• 申請號: 85105781
• 申請日: 1985-07-30
• 公開（公告）號: CN85105781A
• 公開（公告）日: 1987-01-28
• 發明（設計）人: 昌德勒·K·科利;羅納爾德·N·薩爾茨曼
• 申請（專利權）人: 通用信號公司
• 主分類號: B01F7/22
• 分類號: B01F7/22
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 王憲模,王申

本發明一般地說是關于混料設備的，更具體地說，涉及到將盛貯于容器中的液體與液體、液體與固體以及液體與氣體進行混合的設備。在本項申請中用到的“流體”一詞，包括了以上各種情形，但并不限于這些情形。

要在容器中混合幾種液體或幾種懸浮液時，通常需要一種裝設于軸端的葉輪，帶動這一軸后能使容器的流體中產生出流量場。構制這樣的混合設備，是為了在液體中實現將液態物質、固態物質或氣態物質混勻到所需的程度。根據容器的深度、液體的粘度以及葉輪的類型，可采用一個或多個葉輪。在既有的工藝中，已周知在單一的軸上采用多個葉輪，來適應增大了深度的容器和高粘度的物料情形。為了產生出單一的流量場，渦輪機的葉片間距不得過大，例如分隔的距離在1/2至3/4葉片直徑之間。否則就會出現如圖1所示的，基本上是獨立的多個流量場，從而是一些水平的或垂直的混合區。由于該軸的轉速對處于其上的各個葉輪而言都是同一的，就不可能對上述液體的每一水平面獨立地調節功率。這就限制了這類結構用于某些化學過程，而這樣的過程在不同的時間與不同的水平面內卻要求有不同的功率。

在以往的工藝中，曾試驗過提供一套同心的傳動軸，借以分別地控制共軸的一套葉輪的各自速度。這一系統的缺點是，用于外上部混合器的齒輪傳動裝置和軸都是很昂貴的。此外，通過減速器和軸的孔徑應大到足以讓下部的軸穿過其中，同時要為軸的彎曲留有余地。

在某些應用中，要求在不同的時間間隔內有不同的混合度。例如，在固體粒子懸浮液情形下，配藥過程中要求懸浮液均勻一致，而在配藥過程的某幾個時間間隔內，則要求不致于完全沉降下來的低均勻度的懸浮液。曾采用過變速傳動裝置，但結果是不理想的。由于功率是速度二次方的函數，這就很難調節速度來求得所要求的功率。以往工藝中所設計的混料系統，一般采用單一的工作方式，例如均勻的混合或均勻的懸浮。在下部混合器可以插入沉積物中的工作狀態下，曾嘗試過各種各樣的措施。其中之一，是把下部混合器在起動前升高到此沉積物的上方。這就要求設置大型的支承與升降系統。另有一些用來維持混合的方法，但卻不能有效地利用能量。

在本項申請中用到的“單一流型”是指，對于每一從混合器群中的中心軸出發而沿經向伸展的鉛垂面，只存在唯一的一個零點。所謂零點是指平均速度在該處為零的點，同時在該鉛垂面內的物料流都環繞該點流動。由全部的這類鉛垂面所形成的這些零點之軌跡，構成了一條單一的封閉回路。這樣的一種流型則可以描述為繞此單一閉回路所成的一個復曲面。顯然，這里沒有包括圍繞此混料容器中的檔板、角落和其他局部破碎處的小型次要流型。如果這里存在有總體對稱分布;如果那些輔助性混合器的旋轉方向是同主混合器的旋轉方向相反;而且如果還沒有采用任何檔板的話，那未，這時的閉回路就會是一個圓。

這樣，本發明的第一個目的在于提供一種復式的葉輪系統，它生成一種單一流型，并使操作具有最大的靈活性。

本發明的第二個目的在于提供一種用于較深容器的葉輪系統結構，它能借助混合器群給出基本上沿軸向流動的軸向流，由此而演變為一種從頂端至底部的有效混流型。

本發明的第三個目的在于提供一種能維持流動但不保持流體中均勻性的節能混料設備。

本發明的第四個目的在于提供一種，能于一運行周期內在不同的時間有效而經濟地生產不同混合度的混料系統。

本發明的第五個目的在于提供一種，即另有某些葉輪發生故障也仍能產生單一流型的混料系統。

本發明的第六個目的在于提供一種在各種作業方式下都可節能的多水平面的葉輪系統。

本發明的第七個目的在于提供一種不需要鉛垂檔板的混料系統。

實現本發明以上和其他目的之措施如下：在容器中至少形成兩個混合面，一個靠近此容器的頂端，另一個鄰近容器的底部，這兩個水平面中的混合作用分別在適當的速度下驅動，在該容器的液體中產生一單一流型。在以上每一平面中設計了這樣的抽吸作用，能在該層中達到所需混合度而同時保持單一流型。底部混合設備最好取大直徑的單一葉輪結構，而頂端混合設備則包括一批直徑較小的葉輪。這批上部平面的混合器相對于下部葉輪的鉛垂轉動軸，等距離地對稱設置。每一個葉輪都有一個從葉輪出發的基本上呈軸向的或會聚的流量場。對于深度大得多的一類容器，或對于要求較多混合面的其他系統與處理過程，則可在頂部的一批葉輪和底部的單一葉輪之間再另設一批葉輪，使之產生單一流型并在每一混合面上具有適當的抽吸作用。另一種裝配方式是，頂端處的一批葉輪可以與底部處的單一葉輪相距很遠，運轉時產生出與單一葉輪旋轉方向相反的抽吸流;但總的效應則形成單一的流型。