專利名稱：一種具有加熱功能的混合攪拌裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于化工設備技術領域，涉及一種用于含有大量固體懸浮物熔體料漿的加 熱、攪拌混合裝置。
背景技術：
在化學肥料熔體造粒工藝中，首先是將含氮元素的物料(尿素或硝酸銨)熔融，然 后與加熱至工藝溫度的含磷元素的粉體物料(磷酸一銨)以及含鉀元素的粉體物料(氯化鉀 或硫酸鉀)經混合裝置攪拌，混合成具有一定溫度的可流動的液態復合料漿，再通過專用的 造粒噴頭將混合好的料漿以液滴的形式噴入到冷卻媒介中，這個冷媒可以是氣體也可以是 與物料不互溶的液體，該液滴在與冷媒接觸冷卻的過程中自動收縮成圓球形的固體顆粒。目前這種工藝的混合裝置均采用的是釜式容器中心垂直軸攪拌槳結構，其工作原 理為達到工藝要求溫度的熔融液體(尿素或硝酸銨)以及各種粉體物料按配比分別連續不 斷的進入混合容器內，在攪拌裝置的作用下令液固相物料快速形成了一種復合液態料漿， 料漿隨攪拌槳葉旋轉方向做圓周運動形成以攪拌軸心為圓心的凹狀漩渦，落入漿液上面的 粉體物料立即被卷進漩渦流并隨攪拌槳葉作翻滾湍流運動以達到液、固相快速充分混合的 目的，混合好的復合料漿從混合容器筒壁位于液面高度的溢流口進入到下一道的造粒工 序。由于種種原因，許多用戶將早期工藝設計中的加熱磷酸一銨以及加熱鉀鹽的兩套 專用粉體加熱裝置去掉了，取而代之的是將混合容器的體積增大，在混合容器內布置一定 面積的蒸汽盤管，用蒸汽盤管的面積和高壓蒸汽的溫度來彌補由于常溫粉體物料對熔體造 成的溫降。由于此方法具有一定的實用價值，因此很快就在業內廣泛得以使用，但此方法也 有一些不足之處，比如由于在混合容器內布置一定面積的蒸汽盤管，勢必要增大混合容器 的體積，增大混合容器的體積勢必就延長了物料在混合容器內的停留時間，而根據物理化 學原理，尿素與磷酸一銨會發生化學反應導致磷酸一銨聚合生成聚磷酸銨熔體使得料漿粘 度隨著時間的延長而急劇增加，因此工藝上不希望物料在混合容器內的停留時間過長；又 比如由于在混合容器內布置一定面積的蒸汽盤管，勢必就加大了對流體運動的阻力，為了 保證物料在混合容器內的混合效果，就必須加大攪拌槳的端點速度和功率；再比如由于在 混合容器內布置一定面積的蒸汽盤管，對于清洗、維修等都造成一定的困難，特別是當用戶 需要改變產品配方結構如將尿基改為硝基時或由于蒸汽盤管因磨蝕等原因泄露需要檢修 時。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有加熱功能的混合攪拌槳，將現有技術中混合容器中 靜止的蒸汽盤管結構改為了中心攪拌軸旋轉運動的蒸汽空心槳葉，既可以快速彌補常溫粉 體物料對熔體造成的溫降，又可以對復合料漿進行均勻混合。本發明采用的技術方案是一種具有加熱功能的混合攪拌裝置，包括轉軸和攪拌槳，攪拌槳通過輻條與轉軸連接；轉軸、輻條和攪拌槳都為空心結構，且三者的空心部分相 通；轉軸的上端為開口端，下端為閉合端。攪拌槳由多個槳葉單元串連而成多個槳葉單元位于兩個呈上下設置的圓形空心 管之間，且多個槳葉單元的上端通過位于上方的圓形空心管串連在一起，下端通過位于下 方的圓形空心管串連在一起；轉軸位于兩個圓形空心管內側，兩個圓形空心管與轉軸之間 分別設置有上層和下層輻條；上層和下層輻條數目相等，每對上下對應的輻條位于同一垂 直面上且相互平行，每對上下對應的輻條之間設置有內圈空心槳葉。其中，每個槳葉單元包括兩根外圈空心槳葉；這兩根外圈空心槳葉的兩個上端和 兩個下端之間分別通過彎頭連接；上下兩個圓形空心管分別穿過各個槳葉單元的上下端彎 頭將各個槳葉單元的上下端串連在一起；其中，每個槳葉單元中的一根外圈空心槳葉位于 兩個圓形空心管內側，另一根外圈空心槳葉位于兩個圓形空心管外側；所有外圈空心槳葉、 所有內圈空心槳葉、所有彎頭、兩個圓形空心管、所有輻條和轉軸都為空心結構，且各個部 件的空心部分相通。其中，每個槳葉單元包括一根外圈空心槳葉；外圈空心槳葉的上下端分別通過彎 頭與上下兩個圓形空心管連接；上下兩個圓形空心管分別穿過各個槳葉單元的上下端彎頭 將各個槳葉單元的上下端串連在一起；所有外圈空心槳葉都位于兩個圓形空心管的外側； 所有外圈空心槳葉、所有內圈空心槳葉、所有彎頭、兩個圓形空心管、所有輻條和轉軸都為 空心結構，且各個部件的空心部分相通。其中，多個槳葉單位分為多個槳葉單位A和多個槳葉單元B ；每個槳葉單元A包括 兩根外圈空心槳葉，兩根外圈空心槳葉的兩個上端和兩個下端之間分別通過彎頭連接；每 個槳葉單元B包括一根外圈空心槳葉，每根外圈空心槳葉的上下端分別連接有彎頭；多個 槳葉單位A和多個槳葉單元B呈交替設置位于上下兩根圓形空心管之間；上下兩個圓形空 心管分別穿過各個槳葉單元的上下端彎頭將各個槳葉單元的上下端串連在一起；其中，每 個槳葉單位A中的一根外圈空心槳葉位于兩個圓形空心管內側，另一根外圈空心槳葉位于 兩個圓形空心管外側；槳葉單元B的外圈空心槳葉都位于兩個圓形空心管外側；所有外圈 空心槳葉、所有內圈空心槳葉、所有彎頭、兩個圓形空心管、所有輻條和轉軸都為空心結構， 且各個部件的空心部分相通。其特點還在于，轉軸的截面為等壁厚的正圓形空心管。其特點進一步在于，輻條、兩個圓形空心管、外圈空心槳葉、內圈空心槳葉和彎頭 的截面為等壁厚的正圓形空心管或非正圓形空心管。本發明的有益效果是，
1.本發明攪拌裝置要求的混和容器的體積較小，混和容器的體積決定了物料在混合容 器內的停留時間，所以攪拌時物料在混合容器中停留的時間較短；
2.本發明裝置由于混和容器中沒有了阻礙流體運動的盤管結構件，故攪拌槳旋轉時 可以在容器內對熔體形成一個理想的漩渦，理想的漩渦有利于粉體物料盡速進入到熔體內 部；
3.由于本發明混和容器中沒有了阻礙流體運動的盤管結構件，故攪拌槳的轉速不必過 高就可形成一個理想的漩渦，因此要求的電機功率要低一些；
4.由若干空心列管組成的鼠籠式攪拌槳如同一個大型的高效打蛋器，當攪拌槳旋轉時該結構十分有利于對熔體內液、固相物質的碰撞、撕裂、揉捏等混合攪拌動作，故可以快速 完成對復合溶液的均質混合；
5.同時由于高壓蒸汽與物料的溫度差，該結構十分有利于復合溶液與空心攪拌槳的接 觸換熱，故可以快速彌補常溫粉體物料對熔體造成的溫降；
6.由于復合溶液中含有大量的固體不熔物，特別是含有一定比例的礦粉以及鉀鹽中的 氯化物，加之流體的高速運動，金屬結構的磨蝕不可避免，因此將混合攪拌裝置與混合容器 做成是兩個相對獨立的裝置，就很容易將混合攪拌裝置連同傳動機構一起從混合容器中吊 出進行清洗、維修甚至更換。與傳統的混合容器內置蒸汽盤管的結構相比，在同等條件下，強制對流傳熱系數 要比自然對流傳熱系數大幾倍到幾十倍。本發明中心攪拌軸旋轉運動的蒸汽空心槳葉結構 除了在換熱方面具有傳熱速率高的優勢外更具有對熔體快速均質混合的明顯特點。
圖1是本發明混合攪拌裝置內置在混合容器中與傳動機構和雙向內管式旋轉接 頭配套使用的結構示意圖2是與本發明攪拌裝置配套使用的傳動機構和雙向內管式旋轉接頭的結構示意圖； 圖3是本發明實施例1中混合攪拌裝置的結構示意圖； 圖4是圖3的俯視圖； 圖5是圖4中的B-B視圖； 圖6是圖4中的C-C視圖； 圖7是本發明實施例1中混合攪拌裝置的立體圖； 圖8是本發明實施例2中混合攪拌裝置的結構示意圖； 圖9是圖8的俯視圖； 圖10是圖9中的D-D視圖11是本發明實施例3中混合攪拌裝置的結構示意圖； 圖12是圖11的俯視圖； 圖13是圖12中的E-E視圖。圖中，1.轉軸，2.輻條，3.槳葉單元，4.圓形空心管，5.內圈空心槳葉，6.外圈 空心槳葉，7.彎頭，8.法蘭A，9.混合容器，10.傳動機構，11.空心主軸，12.雙向內管式 旋轉接頭，13.法蘭B，14.蒸汽進口，15.蒸汽通過孔，16.外管與內管之間的空腔，17.內管 的內腔，18.冷凝水出口，19.冷凝水管，20.底料排料閥。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行詳細說明。實施例1
如圖1所示，本發明提供了一種具有加熱功能的混合攪拌裝置，包括轉軸1和攪拌槳； 轉軸1的上端為開口端，下端為閉合端，且轉軸1的上端還設置有法蘭A8。整個混合攪拌裝 置設置在混合容器9內部，且轉軸1呈垂直狀態設置在混合容器9中心內部。如圖3、4和 圖7所示，攪拌槳由多個槳葉單元3串連而成多個槳葉單元3位于兩個呈上下設置的圓形空心管4之間，這兩個圓形空心管4直徑相等，且水平設置在混合容器9內部；轉軸1位于 兩個圓形空心管4內側，轉軸1的中軸線與兩個圓形空心管4的兩個圓心位于同一條垂直 直線上。多個槳葉單位3分為多個槳葉單位A和多個槳葉單元B ；如圖6所示，每個槳葉單 元A包括兩根圓柱形外圈空心槳葉6，兩根外圈空心槳葉6的兩個上端和兩個下端之間分別 通過彎頭7連接；如圖5所示，每個槳葉單元B包括一根圓柱形外圈空心槳葉6，外圈空心 槳葉6的上下端分別連接有彎頭7 ；如圖3、4和圖7所示，多個槳葉單位A和多個槳葉單元 B呈交替設置位于上下兩根圓形空心管4之間。位于上方的圓形空心管4穿過各個槳葉單 元3上端的彎頭7將各個槳葉單元3的上端串連在一起，位于下方的圓形空心管4穿過各 個槳葉單元3下端的彎頭7將各個槳葉單元3的下端串連在一起。其中，每個槳葉單位A 中的一根外圈空心槳葉6位于兩個圓形空心管4內側，另一根外圈空心槳葉6位于兩個圓 形空心管4外側；每個槳葉單元B的外圈空心槳葉6都位于兩個圓形空心管4的外側。位 于上方的圓形空心管4與轉軸1之間均勻焊接有3根水平設置的上層輻條2，位于下方的 圓形空心管4與轉軸1之間均勻焊接有3根水平設置的下層輻條2，每對上下對應的輻條2 位于同一垂直面上且相互平行，每對上下對應的輻條2之間設置有圓柱形內圈空心槳葉5。 所有外圈空心槳葉6和內圈空心槳葉5都與轉軸1平行設置。所有外圈空心槳葉6、所有內 圈空心槳葉5、所有彎頭7、兩個圓形空心管4、所有輻條2和轉軸1都為空心結構，且各個部 件的空心部分相通。實施例2
如圖1所示，本發明提供了一種具有加熱功能的混合攪拌裝置，包括轉軸1和攪拌槳； 轉軸1的上端為開口端，下端為閉合端，且轉軸1的上端還設置有法蘭A8。整個混合攪拌裝 置設置在混合容器9內部，且轉軸1呈垂直狀態設置在混合容器9中心內部。如圖8和圖 9所示，攪拌槳由多個槳葉單元3串連而成多個槳葉單元3位于兩個呈上下設置的圓形空 心管4之間，這兩個圓形空心管4直徑相等，且水平設置在混合容器9內部；轉軸1位于兩 個圓形空心管4內側，轉軸1的中軸線與兩個圓形空心管4的兩個圓心在同一條垂直直線 上。如圖10所示，每個槳葉單元3包括兩根圓柱形外圈空心槳葉6，這兩根外圈空心槳葉6 的兩個上端和兩個下端之間分別通過彎頭7連接；位于上方的圓形空心管4穿過各個槳葉 單元3上端的彎頭7將各個槳葉單元3的上端串連在一起，位于下方的圓形空心管4穿過 各個槳葉單元3下端的彎頭7將各個槳葉單元3的下端串連在一起。其中，每個槳葉單元3 中的一根外圈空心槳葉6位于兩個圓形空心管4內側，另一根外圈空心槳葉6位于兩個圓 形空心管4外側。位于上方的圓形空心管4與轉軸1之間均勻焊接有3根水平設置的上層 輻條2，位于下方的圓形空心管4與轉軸1之間均勻設置有3根水平設置的下層輻條2，每 對上下對應的輻條2位于同一垂直面上且相互平行，每對上下對應的輻條2之間設置有圓 柱形內圈空心槳葉5。所有外圈空心槳葉6和內圈空心槳葉5都與轉軸1平行設置。所有 外圈空心槳葉6、所有內圈空心槳葉5、所有彎頭7、兩個圓形空心管4、所有輻條2和轉軸1 都為空心結構，且各個部件的空心部分相通。實施例3
如圖1所示，本發明提供了一種具有加熱功能的混合攪拌裝置，包括轉軸1和攪拌槳； 轉軸1的上端為開口端，下端為閉合端，且轉軸1的上端還設置有法蘭A8。整個混合攪拌 裝置設置在混合容器9內部，且轉軸1呈垂直狀態設置在混合容器9中心內部。如圖11和
712所示，攪拌槳由多個槳葉單元3串連而成多個槳葉單元3位于兩個呈上下設置的圓形 空心管4之間，這兩個圓形空心管4直徑相等，且水平設置在混合容器9內部；轉軸1位于 兩個圓形空心管4內側，轉軸1的中軸線與兩個圓形空心管4的兩個圓心位于同一條垂直 直線上。如圖13所示，每個槳葉單元3只包括一根圓柱形外圈空心槳葉6 ；外圈空心槳葉 6的上下端分別連接有彎頭7 ；位于上方的圓形空心管4穿過各個槳葉單元3上端的彎頭7 將各個槳葉單元3的上端串連在一起，位于下方的圓形空心管4穿過各個槳葉單元3下端 的彎頭7將各個槳葉單元3的下端串連在一起。其中，所有外圈空心槳葉6都位于兩個圓 形空心管4的外側。位于上方的圓形空心管4與轉軸1之間均勻焊接有3根水平設置的上 層輻條2，位于下方的圓形空心管4與轉軸1之間均勻焊接有3根水平設置的下層輻條2， 每對上下對應的輻條2位于同一垂直面上且相互平行，每對上下對應的輻條2之間設置有 圓柱形內圈空心槳葉5。所有外圈空心槳葉6和內圈空心槳葉5都與轉軸1平行設置。所 有外圈空心槳葉6、所有內圈空心槳葉5、所彎頭7、兩個圓形空心管4、所有輻條2和轉軸1 都為空心結構，且各個部件的空心部分相通。本發明混合攪拌裝置的空心轉軸1是截面為正圓形厚壁管；上下層管狀水平輻條 2、兩個圓形空心管4、外圈空心槳葉6、內圈空心槳葉5和彎頭7的截面為等壁厚的正圓形、 橢圓形或矩形。整個混合攪拌裝置的各個部件的連接處都是焊接在一起的。如圖1所示，使用時，將本發明攪拌裝置內置在混合容器9中，轉軸1呈垂直狀態 設置在混合容器9中心內部；本發明攪拌裝置需要和帶有空心主軸11的傳動機構10和雙 向內管式旋轉接頭12配套使用。本發明攪拌裝置轉軸1的上端安裝有傳動機構10，傳動機 構10的空心主軸11上端與雙向內管式旋轉接頭12連接。傳動機構10的空心主軸11下 端設置有法蘭B13，將法蘭A8與法蘭B13配合并固定在一起。由傳動裝置10驅動空心主軸 10和本發明攪拌裝置轉軸1轉動，轉軸1的轉動再通過輻條2帶動整個攪拌槳的回轉運動， 達到攪拌液固相物料的目的形成復合液態料漿，料漿隨外圈空心槳葉6和內圈空心槳葉5 的旋轉方向做圓周運動形成如圖1中L所示的凹狀漩渦，攪拌好的復合料漿通過設置在混 合容器9底部的底料排料閥20排出。如圖2所示，雙向內管式旋轉接頭12的外管上設置 有蒸汽進口 14，內管上設置有多個蒸汽通過孔15 ；蒸汽進口 14、外管與內管之間的空腔16、 蒸汽通過孔15和內管的內腔17彼此連通；雙向內管式旋轉接頭12上的冷凝水出口 18與 冷凝水管19連通；內管的內腔17、傳動機構10的空心主軸11和本發明攪拌裝置的空心轉 軸1相互連通；冷凝水管19穿過內管的內腔17、傳動機構10的空心主軸11和本發明攪拌 裝置的空心轉軸1，一直延伸到空心轉軸1的下部。攪拌時，向雙向內管式旋轉接頭12的蒸汽進口 14通入高壓蒸汽，蒸汽通過外管與 內管之間的空腔16和蒸汽通過孔15進入內管的內腔17中，再進入傳動機構10的空心主 軸11和本發明攪拌裝置的空心轉軸1中，蒸汽繼續進入輻條2、上下圓形空心管4、彎頭7、 外圈空心槳葉6和內圈空心槳葉5中，使整個轉軸1和攪拌槳充滿蒸汽，在攪拌過程中，攪 拌槳內的蒸汽溫度補充了常溫粉體物料對熔體造成的溫降。攪拌槳內的蒸汽與物料換熱后 形成冷凝水，冷凝水通過冷凝水管19從雙向內管式旋轉接頭12的冷凝水出口 18排出。帶有空心軸11結構的傳動機構10以及雙向內管式旋轉接頭12均為已有的成熟 技術，工業品市場上有多種可供配套選擇的商品。本發明混合攪拌裝置既可以用于化工熔體液固相混合，亦可用于固體顆粒的尿素
8(或硝酸銨)熔融。
權利要求
一種具有加熱功能的混合攪拌裝置，其特征在于包括轉軸(1)和攪拌槳，攪拌槳通過輻條(2)與轉軸(1)連接；轉軸(1)、輻條(2)和攪拌槳都為空心結構，且三者的空心部分相通；所述轉軸(1)的上端為開口端，下端為閉合端。
2.根據權利要求1所述的混合攪拌裝置，其特征在于所述攪拌槳由多個槳葉單元(3) 串連而成多個槳葉單元(3)位于兩個呈上下設置的圓形空心管(4)之間，且多個槳葉單元(3)的上端通過位于上方的圓形空心管(4)串連在一起，下端通過位于下方的圓形空心管(4)串連在一起；轉軸(1)位于兩個圓形空心管(4)內側，兩個圓形空心管(4)與轉軸(1) 之間分別設置有上層和下層輻條(2);上層和下層輻條(2)數目相等，每對上下對應的輻 條(2)位于同一垂直面上且相互平行，每對上下對應的輻條(2)之間設置有內圈空心槳葉(5)。
3.根據權利要求2所述的混合攪拌裝置，其特征在于所述每個槳葉單元(3)包括兩根 外圈空心槳葉(6)；這兩根外圈空心槳葉(6)的兩個上端和兩個下端之間分別通過彎頭(7) 連接；上下兩個圓形空心管(4)分別穿過各個槳葉單元(3)的上下端彎頭(7)將各個槳葉單 元(3)的上下端串連在一起；其中，每個槳葉單元(3)中的一根外圈空心槳葉(6)位于兩個 圓形空心管(4)內側，另一根外圈空心槳葉(6)位于兩個圓形空心管(4)外側；所有外圈空 心槳葉(6)、所有內圈空心槳葉(5)、所有彎頭(7)、兩個圓形空心管(4)、所有輻條(2)和轉 軸(1)都為空心結構，且各個部件的空心部分相通。
4.根據權利要求2所述的混合攪拌裝置，其特征在于所述每個槳葉單元(3)包括一 根外圈空心槳葉(6);外圈空心槳葉(6)的上下端分別通過彎頭(7)與上下兩個圓形空心管 (4)連接；上下兩個圓形空心管(4)分別穿過各個槳葉單元(3)的上下端彎頭(7)將各個槳 葉單元(3)的上下端串連在一起；所有外圈空心槳葉(6)都位于兩個圓形空心管(4)的外 側；所有外圈空心槳葉(6)、所有內圈空心槳葉(5)、所有彎頭(7)、兩個圓形空心管(4)、所 有輻條(2)和轉軸(1)都為空心結構，且各個部件的空心部分相通。
5.根據權利要求2所述的混合攪拌裝置，其特征在于所述多個槳葉單位(3)分為多個 槳葉單位A和多個槳葉單元B;所述每個槳葉單元A包括兩根外圈空心槳葉(6 )，兩根外圈空心槳葉(6 )的兩個上端和 兩個下端之間分別通過彎頭(7)連接；所述每個槳葉單元B包括一根外圈空心槳葉(6)，每根外圈空心槳葉(6)的上下端分別 連接有彎頭(7);多個槳葉單位A和多個槳葉單元B呈交替設置位于上下兩根圓形空心管(4)之間；上 下兩個圓形空心管(4)分別穿過各個槳葉單元(3)的上下端彎頭(7)將各個槳葉單元(3)的 上下端串連在一起；其中，每個槳葉單位A中的一根外圈空心槳葉(6)位于兩個圓形空心管 (4)內側，另一根外圈空心槳葉(6)位于兩個圓形空心管(4)外側；槳葉單元B的外圈空心 槳葉(6)都位于兩個圓形空心管(4)外側；所有外圈空心槳葉(6)、所有內圈空心槳葉(5)、 所有彎頭(7)、兩個圓形空心管(4)、所有輻條(2)和轉軸(1)都為空心結構，且各個部件的 空心部分相通。
6.根據權利要求廣5中任何一項權利要求所述的混合攪拌裝置，其特征在于所述轉 軸(1)的截面為等壁厚的正圓形空心管。
7.根據權利要求3、中任何一項權利要求所述的混合攪拌裝置，其特征在于輻條(2)、兩個圓形空心管(4)、外圈空心槳葉(6)、內圈空心槳葉(5)和彎頭(7)的截面為等壁厚 的正圓形空心管或非正圓形空心管。
全文摘要
本發明公開了一種具有加熱功能的混合攪拌裝置，包括轉軸和攪拌槳，攪拌槳通過輻條與轉軸連接；轉軸、輻條和攪拌槳都為空心結構，且三者的空心部分相通；轉軸的上端為開口端，下端為閉合端。攪拌槳由多個槳葉單元串連而成多個槳葉單元位于兩個呈上下設置的圓形空心管之間，多個槳葉單元的上下端通過兩個圓形空心管串連在一起；轉軸位于兩個圓形空心管內側，兩個圓形空心管與轉軸之間設置有輻條，每對上下對應的輻條之間設置有內圈空心槳葉。本發明將現有技術中混合容器中靜止的蒸汽盤管結構改為了中心攪拌軸旋轉運動的蒸汽空心槳葉，既可以快速彌補常溫粉體物料對熔體造成的溫降，又可以對復合料漿進行均勻混合。
文檔編號B01F15/06GK101905130SQ201010255920
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月18日 優先權日2010年8月18日
發明者孔亦周, 楊建民 申請人:孔亦周