CN208472074U - 一种半框组合搅拌桨 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半框组合搅拌桨，包括斜U型外框、紧固螺钉、转轴、开槽斜式桨叶、半圆式平直桨叶，用于搅拌混合及发酵领域。其特征在于：该搅拌桨由上半框搅拌桨和下半框搅拌桨组成，上、下半框搅拌桨均具有斜U型外框，外框截面采用圆形结构，整体呈圆柱形结构；上半框的U型端口处交叉分布有半圆式平直桨叶，下半框的U型端口处交叉分布有开槽斜式桨叶；上、下半框搅拌桨之间沿转轴轴线的距离可调；该搅拌桨与内搅拌桨和增强搅拌桨组合使用，形成内外循环***。该搅拌桨能够使发酵液混合及气体分散效果更好，同时，该搅拌桨较小的体积占有对提高发酵罐内的空间利用和降低搅拌设备的功率消耗十分有利。

Description

一种半框组合搅拌桨

技术领域

本实用新型涉及一种半框组合搅拌桨，用于搅拌混合领域，具体地用于搅拌混合及发酵领域。

背景技术

搅拌设备在发酵领域广泛应用，其时常运用于两相或三相的操作条件。在生物发酵过程中，时常伴随着传热传质和生物反应，需要向发酵装置通入气体，使其与发酵液体充分地混合，气体在发酵液体中的分散程度对于最终发酵的结果有决定性影响，在高黏度的发酵体系下，其影响程度更大。搅拌桨是实现混合及分散效果的主要装置，目前的搅拌桨在高黏度发酵领域的混合和分散效果不理想。同时，在整个发酵过程中，发酵液的黏度从中低黏度逐渐向高黏度变化，其变化范围较大，这对搅拌桨在较大黏度变化范围内的适应性提出了更高的要求。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型设计一种半框组合搅拌桨，将其与传统搅拌桨进行组合，并应用于发酵过程，以此解决发酵过程中的气液混合不充分，较高黏度发酵过程中气体分散不均匀的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种半框组合搅拌桨，包括斜U型外框、紧固螺钉、转轴、开槽斜式桨叶、半圆式平直桨叶，其特征在于：所述半框组合搅拌桨由上半框搅拌桨和下半框搅拌桨组成，上、下半框搅拌桨均具有斜U型外框，斜U型外框上组合布置有半圆式平直桨叶和开槽斜式桨叶，对发酵液产生混沌混合效果；所述半框组合搅拌桨与内搅拌桨和其余增强搅拌桨组合使用，所有搅拌桨均通过紧固螺钉固定在转轴上，两个半框搅拌桨上下对称并相互垂直90°安装，其中间位置安装内搅拌桨，上半框搅拌桨上端和下半框搅拌桨下端各安装一个增强搅拌桨，一起对发酵液进行搅拌；半框组合搅拌桨主要对发酵液中加入的气体进行充分分散，并与内搅拌桨、增强搅拌桨形成内循环***，进一步促进发酵液的混合与气体的分散。

进一步地，所述上、下半框搅拌桨的外框呈斜U型结构，且U型端悬伸长度不同。上半框搅拌桨的U型端口处交叉分布有半圆式平直桨叶，下半框搅拌桨的U型端口处交叉分布有开槽斜式桨叶。

进一步地，所述半框组合搅拌桨上的桨叶分为轴向流桨和径向流桨两种类型，轴向流桨叶采用平直叶，径向流桨叶采用45°斜叶，其中平直叶形状呈多个半圆形，或采用多个正弦或余弦形，在搅拌发酵液时对发酵液产生充分地扰动，加强混合；斜叶下方的连接部分开设有一个矩形或三角形槽口，圆角过渡，在减少阻力的同时对发酵液进行进一步剪切，加强混合效果，斜叶均沿上方倾斜，对气体的向上分散具有导向作用。

进一步地，所述半框组合搅拌桨的斜U型外框截面采用圆形结构，整体呈圆柱形结构，与片状结构相比，具有更好的剪切效果。

进一步地，所述内搅拌桨和增强搅拌桨为轴向或径向流搅拌桨，对发酵液进行充分混合。

进一步地，上半框搅拌桨和下半框搅拌桨之间沿转轴轴线的距离可调，以满足不同发酵液搅拌需求。

本实用新型技术方案的有益效果是：本实用新型公开的半框组合搅拌桨结构简单，加工制造方便，适于大批量加工生产，其安装高度可调，能够适应多种工作环境，并且能与现有生产技术成熟的多种轴向或径向流搅拌桨组合使用，具有很强的适用性。半框组合搅拌桨的创新型结构能够实现发酵过程中的搅拌混合及气体在发酵液中的充分分散，使发酵体系中混合及分散效果更好，同时，半框组合搅拌桨具有较小的体积，对于提高发酵罐内的空间利用和降低搅拌设备的功率消耗十分有利。

附图说明：

图1是本实用新型一种半框组合搅拌桨的结构示意图。

图2是本实用新型半框组合搅拌桨与内搅拌桨和增强搅拌桨的组合示意图。

图3是本实用新型一种半框组合搅拌桨的正视图。

图中：1、斜U型外框；2、紧固螺钉；3、转轴；4、开槽斜式桨叶；5、半圆式平直桨叶；6、下半框搅拌桨；7、上半框搅拌桨；8、增强搅拌桨；9、内搅拌桨。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

结合附图1，本实用新型一种半框组合搅拌桨的具体结构如图1所示：1为斜U型外框，2为紧固螺钉，3为转轴，4为开槽斜式桨叶，5为半圆式平直桨叶。其中，1具有圆形截面结构，该结构旨在形成绕流，对流体具有剪切作用，绕流能减少液体流动的阻力；开槽斜式桨叶和半圆式平直桨叶焊接于斜U型外框上，开槽斜式桨叶的焊接区域开设有1个矩形槽，其目的在于对流场进行局部剪切，进而形成新的混沌区域，半圆式平直桨叶的半圆结构能够对外流场形成小范围扰动，加强其混合效果。两个斜U型外框上的桨叶交叉分布，上半框搅拌桨和下半框搅拌桨垂直90°安装，旨在与内搅拌桨组合产生倾斜流动区域，使发酵液混合更加均匀。同时，上半框搅拌桨和下半框搅拌桨之间沿转轴轴线的距离可调，以满足不同发酵液搅拌需求。

结合附图2，本实用新型一种半框组合搅拌桨在应用过程中与现有轴向流或径向流搅拌桨组合使用。其中6为下半框搅拌桨，7为上半框搅拌桨，8为增强搅拌桨，分布于上半框搅拌桨和下半框搅拌桨的两端，其搅拌桨形式不作更为细致的要求，因此在图2中仅作示意展示，9为内搅拌桨，用于与上、下半框搅拌桨形成内部搅拌组合，其搅拌桨形式也不作更细致的要求。图2中所示的搅拌桨均可使用现有搅拌桨，不需再单独对其结构进行创新设计，因此也更能体现本实用新型半框组合搅拌桨的广泛适应性。

图2中半框组合搅拌桨与其余桨的组合形式为其最终在发酵过程中所使用的形式之一。在发酵初期，整个发酵液的黏度不高，流场以湍流形式为主，通入气体后，半框组合搅拌桨主要对斜U型外框旋转区域及周边的流场进行混合，并对斜U型外框旋转区域及周边的气体进行充分分散；内搅拌桨与上端和下端增强搅拌桨则发挥其原有的搅拌混合作用。半框组合搅拌桨能够使整个发酵液的外部区域保持一定的流动速度，并且与内搅拌桨共同作用，形成与水平面倾斜45°的流体流动，并在该流动方向上带动发酵液翻转式流动，在发酵液翻转式流动的同时，上端和下端的增强搅拌桨的桨叶上下两侧均具有液体排出区域，此排出区域将液体带入组合式单框搅拌桨和内搅拌桨形成的流场内，使其进一步混合，从而整个搅拌体系中的混沌效果变得更加显著。

应当说明，本实用新型的具体实施方式只是多种实施方式中的一种，其目的在于从事本领域的技术人员能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。本实用新型具体实施方式中关于半框组合搅拌桨的边框形状、半圆式平直桨半圆的个数、倾斜式桨开槽的个数和槽的形状以及分布于边框上桨的个数均可由技术人员作出相关变动，但根据本实用新型的精神和原则所作的任何修改、等效变化和改进等，均应包含在本实用新型要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种半框组合搅拌桨，包括斜U型外框、紧固螺钉、转轴、开槽斜式桨叶、半圆式平直桨叶，其特征在于：所述半框组合搅拌桨由上半框搅拌桨和下半框搅拌桨组成，上、下半框搅拌桨均具有斜U型外框，斜U型外框上组合布置有半圆式平直桨叶和开槽斜式桨叶；所述半框组合搅拌桨与内搅拌桨和增强搅拌桨组合使用，所有搅拌桨均通过紧固螺钉固定在转轴上，两个半框搅拌桨上下对称并相互垂直90°安装，其中间位置安装内搅拌桨，上半框搅拌桨上端和下半框搅拌桨下端各安装一个增强搅拌桨。

2.根据权利要求1所述的半框组合搅拌桨，其特征在于：所述上、下半框搅拌桨的外框呈斜U型结构，且U型端悬伸长度不同；上半框搅拌桨交叉分布有半圆式平直桨叶，下半框搅拌桨交叉分布有开槽斜式桨叶；上半框搅拌桨和下半框搅拌桨之间沿转轴轴线的距离可调。

3.根据权利要求1所述的半框组合搅拌桨，其特征在于：所述搅拌桨上的桨叶分为轴向流桨和径向流桨两种类型，轴向流桨叶为平直叶，径向流桨叶为45°斜叶，其中平直叶形状呈多个半圆形，或采用多个正弦或余弦形，斜叶下方的连接部分开设有一个矩形或三角形槽口，圆角过渡，斜叶均沿上方倾斜。

4.根据权利要求1所述的半框组合搅拌桨，其特征在于：所述搅拌桨的斜U型外框截面采用圆形结构，整体呈圆柱形结构。