浸沒式旋轉噴射攪拌器的製作方法

2023-10-28 12:19:22

專利名稱：浸沒式旋轉噴射攪拌器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種攪拌器，特別涉及一種浸沒式旋轉噴射攪拌器。
背景技術：
油罐及油槽中的原料油或成品油，是由各種不等長碳鍵及氫鍵組合份的碳氫化合
物所組成，而長期儲存的油料在靜置後，由於不等長碳鍵與氫鍵的組合份其極性電子並不
相等，因此不同組合份之間會因各種組合份的極性電子之間的互相吸引或互相排斥，而產
生碳氫化合物重合的情形，且組合份中較長的碳鍵部份由於在重組過程中會失去與其它碳
氫化合物的鏈結而游離出來形成膠狀物(油泥)，此種情形尤其常見於原油罐中或油槽中
混有舊油及不同產地的新油時，由於兩種油源成份不同，因此無法完全均質混合。 為避免上述膠狀物(油泥)的產生， 一般的做法是利用攪拌器對油槽或油罐中的
油品進行攪拌，以同時達到均勻混合防止油泥產生及達到油品均質化的目的。
目前，裝設於油罐上的攪拌器概有兩種型式，一種稱為側向攪拌器l(如圖l所
示)，是以電動機輸出動力以帶動傳動軸上的漿葉產生攪拌動能以對油品進行攪拌作業，但
此種裝於油罐側邊上的側向攪拌器1 ，其有效攪拌區域A僅限在裝設位置的一定範圍內，而
位於此一範圍外的區域則為無效攪拌區域B，因此使用此種側向攪拌器1時，一般會同時採
用多個側向攪拌器1以預定的間距分別裝設於油罐的周邊位置上(如圖2所示)，以增大有
效攪拌區域A，但位於油罐中央位置處仍為無效攪拌區域B而無法被攪拌，不僅攪拌的效率
不理想，且必須裝設多個側向攪拌器l，需額外花費更多的成本。 另一種攪拌器的型式，是在油罐內壁3上裝設一固定式噴嘴2 (如圖3所示)，由一
外部的泵輸入噴射流且由該固定式噴嘴2噴出，使能在油罐內產生射流，以對油品進行攪
拌。然而，由於此種固定式噴嘴2其工作效能與前述側向攪拌器1的工作效能的差異不大，
皆僅能對固定式噴嘴2裝設位置的周圍進行攪動，同樣有著效能不理想的缺點。 因此，現在一般最常使用的型式，如圖4所示，為一種浸沒式旋轉噴射攪拌器4，其
裝置於油罐的內部底面中央位置處，使其作業時，能由一外部的泵輸入噴射流使設置於浸
沒式旋轉噴射攪拌器內的渦輪及齒輪被帶動，而將整個浸沒式旋轉噴射攪拌器進行緩慢的
轉動，並通過該浸沒式旋轉噴射攪拌器內的射流由一噴嘴所噴出而形成攪拌作用。由於此
種浸沒式旋轉噴射攪拌器在作業時，能緩慢地對整個油罐內部進行旋轉地掃射，使有效的
攪拌區域增大，雖其製造成本及售價較為高昂，但因其作業性能較佳，因此仍受需要者所喜愛。 上述的浸沒式旋轉噴射攪拌器4，其噴嘴的型式與固定式噴嘴2的型式相同，因此 此種噴嘴於作業時對油罐內的流體(油品)拌合率約為射流流體總量加上被巻入射流流體 的2. 3 2. 6倍，而其作業半徑(Cleaning Radius)則需以射流的末端速度決定其性能，一 般而言於油罐內壁處射流的末端速度需維持在0.35m/s(米/秒)的速度。以一個直徑80 米即半徑40米的油罐為例，如果噴嘴所噴出的射流總流量為每小時1000立方米(1000mV h)，其抵達油罐內壁時的末速度為0. 35m/s，則此一噴嘴每小時所能形成的攪拌能力為Ql=Q0+Q0X2. 3，即總拌合率為Ql = 1000m3/h+1000m3/hX2. 3 = 3300m3/h。 雖然使用此種浸沒式旋轉噴射攪拌器可以大幅提高油罐攪拌的作業效能，一般而
言，一整個油罐約能在24小時內讓油罐內的油品攪拌完成，達到均質化的目標；但是為使
油罐的周轉率提高(調度快速、不閒置)，以避免使用更多或更大的油槽，則必須在更短的
時間內讓油罐內的油品完成均質化的作業，因此顯然地，採用一般噴嘴的浸沒式旋轉噴射
攪拌器的性能仍不符合需求而有改善的空間。

發明內容有鑑於此，本實用新型的主要目的在於提供一種浸沒式旋轉噴射攪拌器，提升攪 拌效能，以提高油罐的周轉率。 為達上述目的，本實用新型一種浸沒式旋轉噴射攪拌器，包含有一附有法蘭的主
接座、一可旋轉的噴嘴艙室、至少兩附有增流孔的噴嘴、以及一蓋體；其中，所述的附有增流
孔的噴嘴，包含有多個增流孔，該兩附有增流孔的噴嘴分別具有一噴口、一噴口延伸管及多
個肋條；該多個肋條連接該噴口及噴口延伸管所形成的孔洞以定義該多個增流孔； 由此，該附有增流孔的噴嘴本身因具備增流孔，噴射流通過其周邊時所產生的負
壓效應，使增流孔四周的流體介質被吸入增流孔中，再進入噴口與經過的射流混合，再經由
噴口延伸管末端一起噴出。 該噴嘴艙室內則設有一流體通道，該流體通道一直延伸至附有增流孔的噴嘴而與 噴口相連。 流體通道內裝設有一葉輪及與其相連的傳動軸，以及該可旋轉的噴嘴艙室上方更 結合一齒輪箱與該傳動軸連接。 該可旋轉的噴嘴艙室更包含一環齒輪，以及該可旋轉的噴嘴艙室更結合一齒輪 箱，與該環齒輪連接。 該可旋轉的噴嘴艙室更結合有一法蘭盤及進流管，以及一固定座，該固定座先安 裝於近接油罐的中央位置，而該進流管則固設於該固定座上，成為一能夠供外部流體進入 浸沒式旋轉噴射攪拌器的進流通道，其中該附有法蘭的主接座更包含一法蘭在底側，而浸 沒式旋轉噴射攪拌器的法蘭與進流管的法蘭藕合。 該進流管，呈一L型管體，固設於該固定座上，其內部具有一貫通兩端的進流通 道，使該進流通道於該進流管的兩端分別形成有一朝向側方的導入口及朝向上方的導出 □。 該導入口的口徑大於該導出口的口徑，用以當流體由較大口徑的管體流入較小口 徑的管體時，產生增壓流動。 作業時，由進流管泵入的流體循進流管進入浸沒式旋轉噴射攪拌器的的噴嘴艙室 流體通道，再通過噴嘴向外部噴出而對油罐中的介質形成攪拌作用；同時，通過噴嘴艙室通 道的流體則推動葉輪轉動再將動力循傳動軸傳動至設置於該噴嘴艙室內部的齒輪箱，經過 數個蝸杆及蝸齒輪的變速後，最後將動力傳遞至與固定於噴嘴艙室內部環齒輪嚙合的正齒 輪，再緩慢推動環齒輪使與其相結合的噴嘴艙室連同固定其上的噴嘴一起緩慢旋轉，以便 由噴嘴噴出的射流可均勻的在油槽內部緩慢的循序噴射以進行均勻的攪拌作業；而噴嘴本
身因具備增流孔，藉由噴射流通過其周邊時所產生的負壓效應，使增流孔四周的流體介質被吸入增流孔中，再進入噴嘴與經過的射流混合再經由噴嘴末端一起噴出，因此，提高了旋 轉噴射器的攪拌效能。

圖1為常用一種側向攪拌器的攪拌效能示意圖； 圖2為常用一種側向攪伴器的攪伴效能示意圖； 圖3為常用一種平流噴嘴的構造示意圖； 圖4為常用一種噴射攪拌器的作動示意圖； 圖5為本實用新型一較佳實施例的立體圖； 圖6為圖5所示實施例的作動示意圖。 附圖標記說明l-側向攪拌器；A-有效攪拌區域；B-無效攪拌區域；3_油罐內壁； 4-浸沒式旋轉噴射攪拌器；100-浸沒式旋轉噴射攪拌器；10-固定座；20-進流管；21-進 流通道；211-導入口 ；212導出口 ；23-法蘭；30-可旋轉的噴嘴艙室；31-流體通道；33-該
附有法蘭的主接座；35-法蘭；37-環齒輪；40-附有增流孔的噴道；41-噴口 ；42-噴口延伸 管；421-噴孔；43-肋條；431-增流孔；50-齒輪箱；53-葉輪；54-齒輪箱；55-傳動軸。
具體實施方式為使貴審查委員能對本實用新型的特徵與特點有更進一步的了解與認同，茲列舉 以下較佳實施例並配合圖式說明如下 請參閱圖5及圖6，為本實用新型一較佳實施例所提供的一種浸沒式旋轉噴射攪 拌器IOO，其主要包含有一附有法蘭的主接座33、一可旋轉的噴嘴艙室30、兩附有增流孔的 噴嘴40 ;所述的附有增流孔的噴嘴40，包含有多個增流孔431，該兩附有增流孔的噴嘴40 分別具有一噴口 41 、一噴口延伸管42及多個肋條43 ;該多個肋條43連接該噴口 41及噴口 延伸管42所形成的孔洞以定義該多個增流孔431。 該噴嘴艙室30內設有一流體通道31，該流體通道31 —直延伸至噴嘴40而與噴嘴 40相連；流體通道31內裝設有一葉輪53及與其相連的傳動軸55，該傳動軸55則連接至可 旋轉的噴嘴艙室30上方的齒輪箱50，該可旋轉的噴嘴艙室30更包含一環齒輪37，該齒輪 箱50由多個蝸齒輪、蝸杆、以及一個正齒輪所組成，所屬領域的技術人員可以了解該齒輪 箱，於此不再贅述，而所述正齒輪再與附著於該可旋轉的噴嘴艙室30內部的環齒輪37相齧 合連接；該附有法蘭的主接座33更包含一法蘭35在底側； 用於連接及支撐該浸沒式旋轉噴射攪拌器100的外圍設備則包含一法蘭23及進 流管20，以及一固定座10 ;該固定座10先安裝於近接油罐中央的位置，而該進流管20則固 設於該固定座10上，成為一可供外部流體進入浸沒式旋轉噴射攪拌器100的進流通道21， 而浸沒式旋轉噴射攪拌器100的法蘭35與進流管20的法蘭23上藕合，使進入進流管20 的流體最後可經由浸沒式旋轉噴射攪拌器100的噴嘴40排出。 請參閱圖5，該固定座IO，可穩固地結合於一油罐(圖中未示)內的底部位置上， 用以承載上述各構件。 請參閱圖5及圖6，該進流管20，為一 L型管體，固設於該固定座10上，其內部具 有一貫通兩端的進流通道21，使該進流通道21於該進流管20的兩端分別形成有一朝向側
5方的導入口 211及朝向上方的導出口 212(其方向以圖6為基準)，且較理想的情況是該導 入口 211的口徑大於該導出口 212的口徑，可用以當流體由較大口徑的管體流入較小口徑 的管體，產生增壓流動。 請參閱圖5及圖6，該可旋轉的噴嘴艙室30，樞接於該進流管20的導出口 212端 緣上，使該可旋轉的噴嘴艙室30能受外力作用而作一相對該固定座10的軸轉；該可旋轉的 噴嘴艙室30內部具有一流體通道31，該流體通道31 —直延伸至附有增流孔的噴嘴40而與 噴口 41相連，該流體通道31另一端連通該進流通道21。 上述即為本實用新型浸沒式旋轉噴射攪拌器100的各部構件及其組成方式介紹， 接著再將使用特點介紹如下 首先，由一位於油槽(圖中未示)外部的循環泵(圖中未示)憑藉兩油管分別連 接於該油槽內及該進流管20的導入口 211，以對該油罐內的油料進行抽取再經由循環泵將 油料輸入到進流管20中，以進行循環抽、送作業。 如圖6所示，當外部的循環泵將油料導入於進流管20的進流通道21中時，便能由 油料的動能形成一噴流，以推動該葉輪53轉動，並經由該葉輪53帶動傳動軸55轉動將動 力傳動至設置於該噴嘴艙室30內部的齒輪箱50，經過該齒輪箱50變速後，再緩慢推動環齒 輪37使與其相結合的噴嘴艙室30連同固定其上的附有增流孔的噴嘴40 —起緩慢旋轉，以 便由附有增流孔的噴嘴40噴出的射流可均勻的在油槽內部緩慢的循序噴射以進行均勻的 攪拌作業。當然，於該可旋轉的噴嘴艙室30轉動的同時，由該進流管20進流通道21所輸 入的油料噴流，便能依序經由該導入口 211流經該導出口 212再入流體通道31，且於該油料 噴流經過該等肋條43時，由於附有增流孔的噴嘴40內油料噴流的流動速度大於附有增流 孔的噴嘴40外部油料的流動速度，因此使得附有增流孔的噴嘴40內形成相對於外部的負 壓功能，而形成文丘裡式管原理作動狀態，能由該各肋條43間的增流孔431將附有增流孔 的噴嘴40外的待攪拌油料加以增量吸入至附有增流孔的噴嘴40內，使總體的流量攪拌效 能大幅提高。 由於進行攪拌作業時，自該附有增流孔的噴嘴40內流動的油料噴流速度大於附 有增流孔的噴嘴40外油料的流動速度，因此使附有增流孔的噴嘴40內形成相對於外部的 負壓狀態的文丘裡式管原理，而能由增流孔431再吸入約1. 6 2. 0倍的油料進入於附有 增流孔的噴嘴40內，再隨著自噴口延伸管42的噴孔421開口形成高壓一油料噴射流，使整 體的攪拌效能大幅提升一倍，即整體的攪拌效能由各效能加總提升如下 Ql = Q0+Q0X2. 3+Q0X1. 6 即Ql = Q0X4. 9 本實用新型利用文丘裡噴嘴(Venturi nozzle)原理所設計的特殊構造，相較於常 用的噴射攪拌器僅能提供大約2. 3 2. 6倍的攪拌能力而言，本實用新型浸沒式旋轉噴射 攪拌器能提供4. 9倍的攪拌能力，而能在更短之時間內讓油品完成均質化攪拌作業，以提 高油罐的周轉率。 以上對本實用新型的描述是說明性的，而非限制性的，本專業技術人員理解，在權 利要求限定的精神與範圍之內可對其進行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本實 用新型的保護範圍內。
權利要求一種浸沒式旋轉噴射攪拌器，其特徵在於，包含有一附有法蘭的主接座、一可旋轉的噴嘴艙室、至少兩附有增流孔的噴嘴、以及一蓋體；其中，所述的附有增流孔的噴嘴，包含有多個增流孔，該兩附有增流孔的噴嘴分別具有一噴口、一噴口延伸管及多個肋條；該多個肋條連接該噴口及噴口延伸管所形成的孔洞以定義該多個增流孔；該附有增流孔的噴嘴本身因具備增流孔，噴射流通過其周邊時所產生的負壓效應，使增流孔四周的流體介質被吸入增流孔中，再進入噴口與經過的射流混合，再經由噴口延伸管末端一起噴出。
2. 如權利要求1所述的浸沒式旋轉噴射攪拌器，其特徵在於，該噴嘴艙室內則設有一 流體通道，該流體通道一直延伸至附有增流孔的噴嘴而與噴口相連。
3. 如權利要求2所述的浸沒式旋轉噴射攪拌器，其特徵在於，流體通道內裝設有一葉 輪及與其相連的傳動軸，以及該可旋轉的噴嘴艙室上方更結合一齒輪箱，該齒輪箱與該傳 動軸連接。
4. 如權利要求1所述的浸沒式旋轉噴射攪拌器，其特徵在於，該可旋轉的噴嘴艙室更 包含一環齒輪，以及該可旋轉的噴嘴艙室更結合一齒輪箱，該齒輪箱與該環齒輪連接。
5. 如權利要求1所述的浸沒式旋轉噴射攪拌器，其特徵在於，該可旋轉的噴嘴艙室更 結合有一法蘭盤及進流管，以及一固定座，該固定座先安裝於近接油罐的中央位置，而該進 流管則固設於該固定座上，成為一能夠供外部流體進入浸沒式旋轉噴射攪拌器的進流通 道，其中該附有法蘭的主接座在底側包含一法蘭，而浸沒式旋轉噴射攪拌器的法蘭與進流 管的法蘭耦合。
6. 如權利要求5所述的浸沒式旋轉噴射攪拌器，其特徵在於，該進流管，呈一L型管體， 固設於該固定座上，其內部具有一貫通兩端的進流通道，使該進流通道於該進流管的兩端 分別形成有一朝向側方的導入口及朝向上方的導出口。
7. 如權利要求6所述的浸沒式旋轉噴射攪拌器，其特徵在於，該導入口的口徑大於該 導出口的口徑，流體由較大口徑的管體流入較小口徑的管體，產生增壓流動。
專利摘要一種浸沒式旋轉噴射攪拌器，包含有一附有法蘭的主接座、一可旋轉的噴嘴艙室、至少兩附有增流孔的噴嘴以及一固定座、一進流管、一法蘭盤；該固定座固設於一油罐的內部；該進流管固設於該固定座上；該可旋轉的噴嘴艙室樞接於該進流管上，可受流力而相對該進流管轉動；該至少兩附有增流孔的噴嘴分別設於該可旋轉的噴嘴艙室一側，多個增流孔，而噴嘴本身因具備增流孔，藉由噴射流通過其周邊時所產生的負壓效應使增流孔四周的流體介質被吸入增流孔中再進入噴嘴與經過的射流混合再經由噴嘴末端一起噴出，因此，提高了旋轉噴射器的攪拌效能。
文檔編號B01F5/02GK201482432SQ20092016569
公開日2010年5月26日 申請日期2009年7月27日 優先權日2009年7月27日
發明者張偉民 申請人:臺灣渥茂股份有限公司