一種振動(dòng)旋轉(zhuǎn)復(fù)合式大槳葉低速攪拌器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種振動(dòng)旋轉(zhuǎn)復(fù)合式大槳葉低速攪拌器，包括超聲裝置，由超聲音頻發(fā)生器、集流環(huán)、電刷、夾持軸承，超聲換能器組成，所述的超聲音頻發(fā)生器通過(guò)電刷與集流環(huán)連接，所述的集流環(huán)連接夾持軸承夾持的槳葉軸，所述的超聲換能器設(shè)置在槳葉軸末端；攪拌裝置，由調(diào)速電機(jī)、傳動(dòng)裝置、槳葉軸、槳葉組成，所述的調(diào)速電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置連接槳葉軸，槳葉設(shè)置在槳葉軸下端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型裝置可以使液體中超聲波空化作用和攪拌對(duì)流作用充分耦合，使得液體內(nèi)部產(chǎn)生較復(fù)雜的湍流-振動(dòng)模式的流場(chǎng)，加速溶質(zhì)分子在溶液中擴(kuò)散的速率，因而能夠顯著加速固體在液體中的溶解。
【專利說(shuō)明】一種振動(dòng)旋轉(zhuǎn)復(fù)合式大槳葉低速攪拌器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及固體溶解、溶液混合相關(guān)裝置，特別是利用攪拌、超聲等方法加速固體在液體中溶解裝置的改進(jìn)，主要是將攪拌和超聲這兩個(gè)加速溶解的方法耦合起來(lái)，設(shè)計(jì)了 一種振動(dòng)旋轉(zhuǎn)復(fù)合式大槳葉低速攪拌器。
【背景技術(shù)】
[0002]固體物料在液體或溶液中的溶解是化工生產(chǎn)中極其常見(jiàn)的工藝流程，而攪拌和超聲是兩種較為有效的加速這一進(jìn)程的方式。其中攪拌可以使高濃度區(qū)域和低濃度區(qū)域的接觸面積增大，使溶質(zhì)周?chē)娜芤悍肿拥臐舛冉档停瑥亩谷苜|(zhì)分子擴(kuò)散進(jìn)入溶劑的速度加快。超聲加速溶解主要是基于超聲在液體中的“空穴現(xiàn)象”:超聲波振動(dòng)清水會(huì)使水里產(chǎn)生微細(xì)的真空氣泡，當(dāng)真空氣泡爆破時(shí)，儲(chǔ)存在氣泡里面的能量將被釋放，產(chǎn)生微觀局部溫度約攝氏5000度以及局部超過(guò)10，OOOpsi (磅每平方英寸)的壓力，從而加速溶質(zhì)分子的在溶劑間的擴(kuò)散。
[0003]相比較而言，攪拌主要是在宏觀層面上加速溶質(zhì)溶解；而超聲則主要是在微觀層面上加速這一過(guò)程，如何結(jié)合攪拌和超聲二者的優(yōu)勢(shì)一直是工程技術(shù)人員追求的目標(biāo)之一。目前現(xiàn)有的將攪拌和超聲結(jié)合的裝置大都是攪拌槳和超聲儀的簡(jiǎn)單組合，如將攪拌槳直接裝在超聲水浴裝置中，裝置體積大、實(shí)際耦合作用不強(qiáng)。我們開(kāi)發(fā)的這種大槳葉振動(dòng)旋轉(zhuǎn)復(fù)合式攪拌器能夠?qū)⒊暫蛿嚢璧墓δ軐?shí)現(xiàn)真正意義上的協(xié)同，應(yīng)該具有較廣泛的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種振動(dòng)旋轉(zhuǎn)復(fù)合式大槳葉低速攪拌器。
[0005]本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種振動(dòng)旋轉(zhuǎn)復(fù)合式大槳葉低速攪拌器，其特征在于，包括
[0006]超聲裝置，由超聲音頻發(fā)生器、集流環(huán)、電刷、夾持軸承，超聲換能器組成，所述的超聲音頻發(fā)生器通過(guò)電刷與集流環(huán)連接，所述的集流環(huán)連接夾持軸承夾持的槳葉軸，所述的超聲換能器設(shè)置在槳葉軸末端；
[0007]攪拌裝置，由調(diào)速電機(jī)、傳動(dòng)裝置、槳葉軸、槳葉組成，所述的調(diào)速電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置連接槳葉軸，槳葉設(shè)置在槳葉軸下端。
[0008]所述的夾持軸承的內(nèi)圈采用柔性材料的套環(huán)(如柔性的高分子材料)，既可以滿足夾持槳葉軸的作用，又可以顯著減少超聲振動(dòng)的傳導(dǎo)對(duì)外周設(shè)備的影響。
[0009]所述的傳動(dòng)裝置包括傳動(dòng)帶和傳動(dòng)輪，所述的傳動(dòng)帶分別與設(shè)置在槳葉軸和調(diào)速電機(jī)軸上的傳動(dòng)輪相連接，這種帶式傳動(dòng)方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲產(chǎn)生部件的柔性隔離，從而也可以顯著減少超聲振動(dòng)的外傳，提高超聲裝置的效率。
[0010]超聲音頻發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電流通過(guò)集流環(huán)-電刷結(jié)構(gòu)輸入到超聲換能器。與槳葉一體化的超聲換能器，所述的作為一體化的攪拌-振動(dòng)裝置一部分的超聲換能器安裝在槳葉軸的末端，能夠隨槳葉同步旋轉(zhuǎn)，可以改善普通的超聲波發(fā)射器發(fā)射方向單一的弱點(diǎn)；采用大槳葉低速轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，可以使得整個(gè)攪拌過(guò)程平穩(wěn)，并使液體的流動(dòng)覆蓋容器內(nèi)所有空間，因?yàn)閷?duì)溶解度較小(如小于lmg/100ml)且溶解動(dòng)力學(xué)慢的樣品特別適用；
[0011]采用超聲和攪拌組合的裝置可以發(fā)揮兩者各自的優(yōu)勢(shì):槳葉的攪拌作用可以使液體產(chǎn)生大范圍的渦流，有助于溶液的均質(zhì)化；超聲波在液體內(nèi)部可以產(chǎn)生空化作用(即產(chǎn)生微氣泡并使得其在瞬間破裂并產(chǎn)生極大的壓強(qiáng))，能夠有效的促進(jìn)固體溶質(zhì)在液體中的溶解。兩者結(jié)合可以使得難溶物質(zhì)在較短的時(shí)間內(nèi)溶解并達(dá)到其飽和溶解度，并且使配制的溶液均勻。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型不同于常規(guī)傳統(tǒng)的超聲-攪拌復(fù)合裝置，主要是采用了與槳葉一體化的超聲換能器，超聲裝置與攪拌槳的配合可以使流體產(chǎn)生復(fù)雜的湍流-振動(dòng)模式的流場(chǎng)，因而能夠顯著加速固體在液體中的溶解。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是【具體實(shí)施方式】中的振動(dòng)旋轉(zhuǎn)復(fù)合式大槳葉低速攪拌器的示意圖。
[0014]圖中:超聲音頻發(fā)生器1、集流環(huán)2、電刷3、調(diào)速電機(jī)4、傳動(dòng)帶5、傳動(dòng)輪6、夾持軸承7、槳葉8、超聲換能器9。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]實(shí)施例:
[0017]如圖1所示，一種振動(dòng)旋轉(zhuǎn)復(fù)合式大槳葉低速攪拌器，包括
[0018]超聲裝置，由超聲音頻發(fā)生器1、集流環(huán)2、電刷3、夾持軸承7，超聲換能器9組成，所述的超聲音頻發(fā)生器I通過(guò)電刷3與集流環(huán)2連接，能夠產(chǎn)生并輸出超聲信號(hào)。所述的集流環(huán)2連接夾持軸承7夾持的槳葉軸，所述的超聲換能器9設(shè)置在槳葉軸末端；所述的夾持軸承7的內(nèi)圈采用柔性材料的套環(huán)(如柔性的高分子材料)，既可以滿足夾持槳葉軸的作用，又可以顯著減少超聲振動(dòng)的傳導(dǎo)對(duì)外周設(shè)備的影響。
[0019]攪拌裝置，由調(diào)速電機(jī)4、傳動(dòng)裝置、槳葉軸、槳葉8組成，所述的調(diào)速電機(jī)4通過(guò)傳動(dòng)裝置連接槳葉軸，槳葉8設(shè)置在槳葉軸下端。所述的傳動(dòng)裝置包括傳動(dòng)帶5和傳動(dòng)輪6，所述的傳動(dòng)帶5分別與設(shè)置在槳葉軸和調(diào)速電機(jī)軸上的傳動(dòng)輪6相連接，這種帶式傳動(dòng)方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲產(chǎn)生部件的柔性隔離，從而也可以顯著減少超聲振動(dòng)的外傳，提高超聲裝置的效率。
[0020]使用前首先按照附圖1所示，首先將與超聲音頻發(fā)生器I相連的電刷3安置在集成于槳葉軸上的集流環(huán)2上；調(diào)節(jié)并確認(rèn)調(diào)速電機(jī)4的傳動(dòng)帶5松緊適中后，打開(kāi)調(diào)速電機(jī)4電源帶動(dòng)槳葉8勻速旋轉(zhuǎn)；待轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定后打開(kāi)超聲音頻發(fā)生器I的電源，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)溶液的振動(dòng)與攪拌同步進(jìn)行。攪拌過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)速電機(jī)4以及超聲音頻發(fā)生器1，可以分別實(shí)現(xiàn)對(duì)攪拌和超聲速率/強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。
[0021]本【技術(shù)領(lǐng)域】中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的【具體實(shí)施方式】?jī)H是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述【具體實(shí)施方式】的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種振動(dòng)旋轉(zhuǎn)復(fù)合式大槳葉低速攪拌器，其特征在于，包括 超聲裝置，由超聲音頻發(fā)生器、集流環(huán)、電刷、夾持軸承，超聲換能器組成，所述的超聲音頻發(fā)生器通過(guò)電刷與集流環(huán)連接，所述的集流環(huán)連接夾持軸承夾持的槳葉軸，所述的超聲換能器設(shè)置在槳葉軸末端； 攪拌裝置，由調(diào)速電機(jī)、傳動(dòng)裝置、槳葉軸、槳葉組成，所述的調(diào)速電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置連接槳葉軸，槳葉設(shè)置在槳葉軸下端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種振動(dòng)旋轉(zhuǎn)復(fù)合式大槳葉低速攪拌器，其特征在于，所述的夾持軸承的內(nèi)圈采用柔性材料的套環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種振動(dòng)旋轉(zhuǎn)復(fù)合式大槳葉低速攪拌器，其特征在于，所述的傳動(dòng)裝置包括傳動(dòng)帶和傳動(dòng)輪，所述的傳動(dòng)帶分別與設(shè)置在槳葉軸和調(diào)速電機(jī)軸上的傳動(dòng)輪相連接。
【文檔編號(hào)】B01F13/10GK203400670SQ201320484889
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】劉剛, 張小沁, 儲(chǔ)德韌 申請(qǐng)人:上海天科化工檢測(cè)有限公司, 上?；ぱ芯吭?br>