一種振動旋轉(zhuǎn)復(fù)合式大槳葉低速攪拌器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種振動旋轉(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、傳動裝置、槳葉軸、槳葉組成，所述的調(diào)速電機通過傳動裝置連接槳葉軸，槳葉設(shè)置在槳葉軸下端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型裝置可以使液體中超聲波空化作用和攪拌對流作用充分耦合，使得液體內(nèi)部產(chǎn)生較復(fù)雜的湍流-振動模式的流場，加速溶質(zhì)分子在溶液中擴散的速率，因而能夠顯著加速固體在液體中的溶解。
【專利說明】一種振動旋轉(zhuǎn)復(fù)合式大槳葉低速攪拌器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實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加速溶解的方法耦合起來，設(shè)計了 一種振動旋轉(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)周圍的溶液分子的濃度降低，從而使溶質(zhì)分子擴散進(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”:超聲波振動清水會使水里產(chǎn)生微細(xì)的真空氣泡，當(dāng)真空氣泡爆破時，儲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程，如何結(jié)合攪拌和超聲二者的優(yōu)勢一直是工程技術(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、實際耦合作用不強。我們開發(fā)的這種大槳葉振動旋轉(zhuǎn)復(fù)合式攪拌器能夠?qū)⒊暫蛿嚢璧墓δ軐崿F(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旋轉(zhuǎn)復(fù)合式大槳葉低速攪拌器。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種振動旋轉(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、傳動裝置、槳葉軸、槳葉組成，所述的調(diào)速電機通過傳動裝置連接槳葉軸，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的傳導(dǎo)對外周設(shè)備的影響。
[0009]所述的傳動裝置包括傳動帶和傳動輪，所述的傳動帶分別與設(shè)置在槳葉軸和調(diào)速電機軸上的傳動輪相連接，這種帶式傳動方式可以實現(xiàn)對超聲產(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；采用大槳葉低速轉(zhuǎn)動的設(shè)計，可以使得整個攪拌過程平穩(wěn)，并使液體的流動覆蓋容器內(nèi)所有空間，因為對溶解度較小(如小于lmg/100ml)且溶解動力學(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: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)，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-振動模式的流場，因而能夠顯著加速固體在液體中的溶解。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是【具體實施方式】中的振動旋轉(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4、傳動帶5、傳動輪6、夾持軸承7、槳葉8、超聲換能器9。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016]實施例:
[0017]如圖1所示，一種振動旋轉(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通過電刷3與集流環(huán)2連接，能夠產(chǎn)生并輸出超聲信號。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的傳導(dǎo)對外周設(shè)備的影響。
[0019]攪拌裝置，由調(diào)速電機4、傳動裝置、槳葉軸、槳葉8組成，所述的調(diào)速電機4通過傳動裝置連接槳葉軸，槳葉8設(shè)置在槳葉軸下端。所述的傳動裝置包括傳動帶5和傳動輪6，所述的傳動帶5分別與設(shè)置在槳葉軸和調(diào)速電機軸上的傳動輪6相連接，這種帶式傳動方式可以實現(xiàn)對超聲產(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4的傳動帶5松緊適中后，打開調(diào)速電機4電源帶動槳葉8勻速旋轉(zhuǎn)；待轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后打開超聲音頻發(fā)生器I的電源，即可實現(xiàn)對溶液的振動與攪拌同步進(jìn)行。攪拌過程中，通過調(diào)節(jié)調(diào)速電機4以及超聲音頻發(fā)生器1，可以分別實現(xiàn)對攪拌和超聲速率/強度的調(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)識到，以上的【具體實施方式】僅是用來說明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述【具體實施方式】的變化、變型都將落在本實用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種振動旋轉(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、傳動裝置、槳葉軸、槳葉組成，所述的調(diào)速電機通過傳動裝置連接槳葉軸，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，所述的傳動裝置包括傳動帶和傳動輪，所述的傳動帶分別與設(shè)置在槳葉軸和調(diào)速電機軸上的傳動輪相連接。
【文檔編號】B01F13/10GK203400670SQ201320484889
【公開日】2014年1月22日 申請日期: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, 儲德韌 申請人:上海天科化工檢測有限公司, 上?；ぱ芯吭?br>