一種大型反應槽攪拌器的製作方法

2023-05-10 01:36:01

專利名稱：一種大型反應槽攪拌器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及攪拌器，尤其是一種大型反應槽攪拌器。
背景技術：
日前國內氧化鋁行業生產規模不斷擴大，無論是新建項目還是改造項目，近年來都傾向於選用大型攪拌槽，即增大槽體容積，提高生產能力。其中較為重要的反應槽，比如脫矽槽，前幾年常見規格為直徑8 10m，槽高16m左右，電機功率在55 75kw左右，單位體積功率Pv ^ 0. 4，近年在很多新上項目中則選用較多的槽體直徑為12 14m ;又比如溶出後槽，之前經常用槽體直徑為12 12. 5m,高14m，電機功率75kw左右，單位體積功率Pv 0. 4，近年槽體直徑則多為12. 5 14m、高度2(T26m的大型反應槽，槽容積增加約80%。以前這些反應槽主要採用軸流式攪拌器，攪拌器直徑d為槽體直徑D的0. 4^0. 45倍，攪拌槳葉葉端寬度為直徑d的0. ro. 13。若按照一般設計攪拌器相似放大，基本滿足單位體積功耗Pv相等的原則，則擴容後的攪拌器電機功率為120kw左右，是擴容以前的I. 6 2. 2倍，大大的增加了能耗，在時下提倡節能降耗的大環境下，如何在保證攪拌要求、達到設備性能的同時，節約能耗、優化設計就是成為一個需要研究和解決的問題。
發明內容針對上述情況，為克服現有技術存在的缺陷，本實用新型的目的就是提供一種大型反應槽攪拌器，可有效解決在槽體容積增大時既滿足攪拌要求，又能同比降低功耗的問題。本實用新型解決的技術方案是，包括上槳葉、底槳葉和攪拌軸，上槳葉至少有兩層，每層有兩個對稱的葉片組成，相鄰兩層90°交叉分布，底槳葉由對稱的四個葉片組成，攪拌軸上焊裝有上槳葉支座和底槳葉支座，上槳葉裝在上槳葉支座上，底槳葉裝在底槳葉支座上。本實用新型可在冶金、化工、醫藥等各行業攪拌器中推廣使用，尤其針對大型反應設備，能達到較好的攪拌性能，又可較大程度的節約成本、降低能耗，實現良好的經濟效益和社會效益。

圖I為本實用新型結構主視圖(包括反應槽體)。圖2為本實用新型槳葉的葉片與槳葉法蘭的連接結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細說明。由圖I一圖2所示，本實用新型包括上槳葉、底槳葉和攪拌軸，上槳葉I至少有兩層，每層有兩個對稱的葉片組成，相鄰兩層90°交叉分布，底槳葉4由對稱的四個葉片組成，攪拌軸3上焊裝有上槳葉支座2和底槳葉支座5，上槳葉裝在上槳葉支座2上，底槳葉裝在底槳葉支座5上。所述的上槳葉或底槳葉均是由葉片6的根部經法蘭7由螺栓裝在上槳葉支座或底槳葉支座上，上槳葉和底槳葉均為等螺旋結構；上槳葉的葉端寬度與槳葉的直徑比為I :0.07 0.09，葉端安放角a為10° 12°，根部安裝角9為30° 45° ；底槳葉的葉端寬度與槳葉的直徑比為I : 0.07、. 09，底槳葉的葉端安放角a為20。 25。，根部安裝角9為40。 45。；上槳葉和底槳葉的直徑均為槽體8直徑的0. 5^0. 6倍。 本實用新型在生產時，上槳葉或底槳葉的葉片6按設計尺寸樣板下料，後經壓力機壓制，使得槳葉為等螺旋結構，且葉端與葉根的角度差為(e-a )，壓制好的槳葉葉根按照圖2示與槳葉法蘭7焊接，保證葉根安裝角為e，安放角為a。上槳葉I根部法蘭與上槳葉支座2法蘭由高強度螺栓連接，上槳葉支座2焊接在攪拌軸3上，底槳葉4的根部法蘭與底槳葉支座5法蘭由高強度螺栓連接，底槳葉支座5焊接在攪拌軸3上。本實用新型的設計原理是，首先，滿足新槽體設計要求的攪拌器要滿足使用要求，根據一般設計理論，槳葉葉端線速度相同則nd為一常數(n——攪拌轉數rpm，d——攪拌槳葉直徑mm)，又因攪拌槳葉直徑d與槽體直徑D —般成正比關係，當槽體直徑D增大時，攪拌槳葉直徑d成比例增大，同時輸出轉數n降低。又因攪拌器排出流量Q=N/n/60，即排出流量Q Oc d3，Q Oc n，功率準數Nq與槳葉外形尺寸及結構數量有關，原攪拌器底槳葉為2 3葉，新型攪拌器底槳葉則為四葉，則對於原攪拌器，新型攪拌器底槳葉流量準數Nq增大。綜上，因槳葉直徑d成3次方比例關係增大，流量準數Nq也增大，只有攪拌轉速n降低，計算可得排出流量Q增大，即說明改進後的新型攪拌器排出流量大於原攪拌器，從而從一個方面反應出新攪拌器的性能優於原攪拌器。其次，本實用新型攪拌器能達到節能降耗的要求。根據功率P=kNppN3d5 (其中k為常數，N=n/60)可知，對於相同物料、工況條件下k、P數值相同，新型攪拌器d增大，轉速n降低，又因為新型攪拌器槳葉的葉端減小、安放角減小、直徑與槽徑比例增大等因素導致Np遠小於原攪拌器。以氧化鋁設備中脫矽槽攪拌器為例，原槽體容積約1200m3，電機功率55kw,單位體積功率Pv=O. 46，擴容後新槽體容積約3000m3，用新型攪拌器方案，電機功率為75kw,單位體積功率Pv=O. 25。可以看出，新型攪拌器在節省能耗上有很大的優勢,相同條件下，能節省功耗40 50%。本實用新型針對氧化鋁行業中大型反應槽在擴大槽體容積、提高產能的情況下，
採用新型攪拌器結構，主要是降低攪拌轉數、增大攪拌器直徑、改變攪拌器尺寸及結構等，
能達到節約使用能耗40飛0%，響應了當前國家大力提倡節能減排的號召。本實用新型結構
簡單、易於安裝維護、加工製作量小、降低能耗、節省成本。除了在氧化鋁行業大型反應槽
上應用外，還可在冶金、化工、醫藥等各行業攪拌器中推廣使用，尤其針對大型反應設備，能
達到較好的攪拌性能，又可較大程度的節約成本、降低能耗，實現良好的經濟效益和社會效.、
Mo
權利要求1.一種大型反應槽攪拌器，包括上槳葉、底槳葉和攪拌軸，其特徵在於，上槳葉(I)至少有兩層，每層有兩個對稱的葉片組成，相鄰兩層90°交叉分布，底槳葉(4)由對稱的四個葉片組成，攪拌軸(3)上焊裝有上槳葉支座(2)和底槳葉支座(5)，上槳葉裝在上槳葉支座(2)上，底槳葉裝在底槳葉支座(5)上。
2.根據權利要求I所述的大型反應槽攪拌器，其特徵在於，所述的上槳葉或底槳葉均是由葉片(6)的根部經法蘭(7)由螺栓裝在上槳葉支座或底槳葉支座上，上槳葉和底槳葉均為等螺旋結構。
3.根據權利要求I所述的大型反應槽攪拌器，其特徵在於，所述的上槳葉的葉端寬度與槳葉的直徑比為I :0. 07、. 09，葉端安放角a為10。 12°，根部安裝角0為.30。 45。。
4.根據權利要求I所述的大型反應槽攪拌器，其特徵在於，所述的底槳葉的葉端寬度與槳葉的直徑比為I :0. 07、. 09，底槳葉的葉端安放角a為20。 25°，根部安裝角9為.40。 45。。
5.根據權利要求I所述的大型反應槽攪拌器，其特徵在於，所述的上槳葉和底槳葉的直徑均為槽體(8)直徑的0. 5^0. 6倍。
專利摘要本實用新型涉及大型反應槽攪拌器，可有效解決在槽體容積增大時既滿足攪拌要求，又能同比降低功耗的問題，其解決的技術方案是，包括上槳葉、底槳葉和攪拌軸，上槳葉至少有兩層，每層有兩個對稱的葉片組成，相鄰兩層90°交叉分布，底槳葉由對稱的四個葉片組成，攪拌軸上焊裝有上槳葉支座和底槳葉支座，上槳葉裝在上槳葉支座上，底槳葉裝在底槳葉支座上，本實用新型可在冶金、化工、醫藥等各行業攪拌器中推廣使用，尤其針對大型反應設備，能達到較好的攪拌性能，又可較大程度的節約成本、降低能耗，實現良好的經濟效益和社會效益。
文檔編號B01F7/20GK202398313SQ201120476359
公開日2012年8月29日 申請日期2011年11月25日 優先權日2011年11月25日
發明者餘琳, 張廷松, 李立剛, 苗維華 申請人:鄭州九冶三維化工機械有限公司