CN116532001A - 导流筒结构及搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种导流筒结构及搅拌装置，该导流筒结构包括第一筒体和至少两个第二筒体，第一筒体具有柔性，第二筒体具有刚性，第一筒体设于相邻两个第二筒体之间。本公开技术方案有效解决了传统搅拌装置内流体混合效果较差的技术问题。

Description

导流筒结构及搅拌装置

技术领域

本公开涉及搅拌设备技术领域，尤其涉及一种导流筒结构及搅拌装置。

背景技术

搅拌装置是化工、冶金、生物发酵、废水处理等生产过程中进行物料混合的基本操作单元。搅拌操作主要是通过电机带动固定在搅拌轴上的搅拌桨转动，并向流体输入机械能，使搅拌槽内的流体形成特定的流场，在流场内进行相应的质量传递、热量传递、动量传递或者进行化学反应的过程。然而，仅通过搅拌叶搅拌混合，无法兼顾距离搅拌叶较远的搅拌槽底部的流速较小的搅拌“死区”，使得流体内部的混合程度不高。

相关技术中，为改善搅拌槽内的搅拌“死区”，提高流体的混合效果，在搅拌器外侧设置了刚性导流筒，以增强搅拌过程中流体的轴向循环流动，改善流体轴向上的混合效果。但是，流动过程中的流体与刚性导流筒之间的相互作用力较小，使得流体在轴向上逐渐形成“稳定”流型，搅拌槽内流体的混合程度远不如预期，流体混合效果有限。

发明内容

本公开提供了一种导流筒结构及搅拌装置，以解决传统搅拌装置内流体混合效果较差的技术问题。

为此，第一方面，本公开实施例提供了一种导流筒结构，包括第一筒体和至少两个第二筒体，第一筒体具有柔性，第二筒体具有刚性，第一筒体设于相邻两个第二筒体之间。

在一种可能的实施方式中，第一筒体的轴向尺寸与第二筒体的轴向尺寸的比值为(1.5～6)：1；和/或，

第一筒体的最大径向尺寸与第二筒体的最大径向尺寸相同。

在一种可能的实施方式中，第一筒体的内侧面为平面、波浪状面、齿状面或异形曲面中的任一者；和/或，

第一筒体的外侧面为平面、波浪状面、齿状面或异形曲面中的任一者。

第二方面，本公开实施例还提供了一种搅拌装置，包括：

装置本体，具有容置待搅拌物料的搅拌槽；

如上所述的导流筒结构，设于搅拌槽内；

弹性连接组件，用于连接导流筒结构的第二筒体和装置本体；以及

搅拌器，设于导流筒结构内。

在一种可能的实施方式中，导流筒结构的最大径向尺寸与搅拌槽的最大径向尺寸的比值为(0.3～0.6)：1；和/或，

导流筒结构的轴向尺寸与搅拌槽的轴向尺寸的比值为(0.5～0.9)：1。

在一种可能的实施方式中，导流筒结构的底部到搅拌槽的底部之间的距离与搅拌槽的最大径向尺寸的比值为(0.25～0.5)：1。

在一种可能的实施方式中，搅拌器包括搅拌轴、至少两个搅拌桨及驱动件，至少两个搅拌桨沿搅拌轴的轴向间隔布置于搅拌轴，搅拌轴连接于驱动件的输出端；

一个第二筒体的内配置有至少一个搅拌桨。

在一种可能的实施方式中，导流筒结构的最大径向尺寸与搅拌桨的最大径向尺寸的比值为(1.25～2.5)：1；和/或，

第二筒体的轴向尺寸与搅拌桨的轴向尺寸的比值为(4～16)：1。

在一种可能的实施方式中，弹性连接组件包括顺次连接的第一连接件、弹性件及第二连接件，第一连接件连接于第二筒体，第二连接件连接于装置本体，弹性连接组件沿导流筒结构的径向延伸。

在一种可能的实施方式中，弹性件的振幅为0.3cm～1.5cm；和/或，

第一连接件、弹性件及第二连接件一体成型。

根据本公开实施例提供的导流筒结构及搅拌装置，该导流筒结构包括第一筒体和至少两个第二筒体，第一筒体具有柔性，第二筒体具有刚性，第一筒体设于相邻两个第二筒体之间。本公开实施例，通过优化导流筒结构的具体配置，使导流筒结构同时兼具刚性特点和柔性特点，如此，在满足导流筒结构与装置本体的刚性连接和导流筒结构对装置本体内部流体的轴向导流的同时，通过导流筒结构中的第一筒体的柔性形变提高了搅拌槽内流体在径向和/或与轴向呈角度的其他方向上的流动，打破了传统刚性导流筒在流体流动过程中形成的“轴向稳定流型”现象，大幅增强了流体的湍动程度和混沌程度，促使流体形成“轴向非稳定流型”，大大提高了流体的混合效果。具体而言，将导流筒结构配置为至少包括柔性的第一筒体和刚性的第二筒体的组合构件，该第一筒体配置在相邻两个第二筒体之间，用于给导流筒结构提供柔性和多方向的形变。如此，流经该段的流体可沿多个方向撞击/冲击至第一筒体的筒壁上，第一筒体的筒壁受到该撞击/冲击力后产生形变，并反馈给流体一个反作用力，使该流体在撞击/冲击到第一筒体的筒壁后反向运动，从而打破搅拌槽内流体沿导流筒结构的轴向运动的稳定状态；该第一筒体的形变运动和多体运动不仅打破了导流筒结构内流体的稳定流动状态，还打破了导流筒结构与装置本体之间的流体的稳定流动状态，大幅提高了搅拌槽内所有区域流体流动的无序性，增强了流体的湍动程度和混沌程度。该第二筒体用于给导流筒结构提供刚性和流体导流，如此，以实现导流筒结构与装置本体的刚性连接，提高第二筒体在其径向上的稳定性，提高搅拌桨的作业环境稳定性，同时，刚性的第二筒体能给流经该段的流体提供一沿导流筒结构的轴向运动的稳定流动环境，使流经该段的流体能实现轴向流动的稳定状态，实现导流筒结构对搅拌槽内流体的良好导流效果。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。另外，在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，且附图并未按照实际的比例绘制。

图1为本公开实施例提供的搅拌装置的透视图；

图2为本公开实施例提供的搅拌装置的局部立体结构示意图；

图3为本公开实施例提供的导流筒结构的立体结构示意图。

附图标记说明：

100、导流筒结构；110、第一筒体；120、第二筒体；

200、装置本体；201、搅拌槽；

300、弹性连接组件；310、第一连接件；320、弹性件；330、第二连接件；

400搅拌器；410、搅拌轴；420搅拌桨；430、驱动件；

X、径向；Y、轴向。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

参见图1至图3，本公开实施例提供了一种导流筒结构，包括第一筒体110和至少两个第二筒体120，第一筒体110具有柔性，第二筒体120具有刚性，第一筒体110设于相邻两个第二筒体120之间。

本实施例中，通过优化导流筒结构100的具体配置，使导流筒结构100同时兼具刚性特点和柔性特点，如此，在满足导流筒结构100与装置本体200的刚性连接和导流筒结构100对装置本体200内部流体的轴向Y导流的同时，通过导流筒结构100中的第一筒体110的柔性形变提高搅拌槽201内流体在径向X和/或与轴向Y呈角度的其他方向上的流动，打破传统刚性导流筒在流体流动过程中形成的“轴向Y稳定流型”现象，大幅增强了流体的湍动程度和混沌程度，促使流体形成“轴向Y非稳定流型”，大大提高了流体的混合效果。

具体而言，将导流筒结构100配置为至少包括柔性的第一筒体110和刚性的第二筒体120的组合构件，该第一筒体110配置在相邻两个第二筒体120之间，用于给导流筒结构100提供柔性和多方向形变量。如此，流经该段的流体可沿多个方向撞击/冲击至第一筒体110的筒壁上，第一筒体110的筒壁受到该撞击/冲击力后产生形变，并反馈给流体一个反作用力，使该流体在撞击/冲击到第一筒体110的筒壁后反向运动，从而打破搅拌槽201内流体沿导流筒结构100的轴向Y运动的稳定状态；该第一筒体110的形变运动和多体运动不仅打破了导流筒结构100内流体的稳定流动状态，还打破了导流筒结构100与装置本体200之间的流体的稳定流动状态，大幅提高了搅拌槽201内所有区域流体流动的无序性，增强了流体的湍动程度和混沌程度。该第二筒体120用于给导流筒结构100提供刚性和流体导流，如此，以实现导流筒结构100与装置本体200的刚性连接，提高第二筒体120在其径向X上的位置稳定性，提高搅拌桨420的作业环境稳定性；同时，刚性的第二筒体120能给流经该段的流体提供一沿导流筒结构100的轴向Y运动的稳定流动环境，使流经该段的流体能实现轴向Y流动的稳定状态，实现导流筒结构100对搅拌槽201内流体的良好导流效果。

在一示例中，第一筒体110和第二筒体120均为两端开口的筒状结构。第一筒体110设置有一个，第二筒体120设置有两个，第一筒体110无缝连接在两个第二筒体120之间。如此，导流筒结构100可给流体提供两段轴向Y流动的稳定环境和一段多方向流动的无序流动环境。

当然，在其他实施例中，第一筒体110还可以设置N个，第二筒体120设置(N+1)个，第一筒体110无缝连接在相邻两个第二筒体120之间，保证导流筒结构100的首尾两部分均为刚性的第二筒体120即可。此时，导流筒结构100能给流体提供N段多方向流动的无序流动环境和(N+1)段轴向Y流动的稳定环境，无序流动环境和轴向Y稳定环境交错设置，使得导流筒结构100对流体混合的效果更佳，混合效率也越高。

在一示例中，第一筒体110的材质为四氟乙烯、氯丁橡胶、丁苯橡胶、硅胶或PVC等柔性材质中的任一者。

在一种可能的实施方式中，第一筒体110的轴向Y尺寸与第二筒体120的轴向Y尺寸的比值为(1.5～6)：1。

本实施例中，对第一筒体110个第二筒体120的高度尺寸进行优化。具体而言，将第一筒体110的轴向Y尺寸与第二筒体120的轴向Y尺寸的比值配置为(1.5～6)：1，如此，以使导流筒结构100能够发生适当或足够的形变运动，提高流体的无序流动；同时，使导流筒结构100具备适当的刚性，提高流体的良好导流/引流效果。例如但不限于，第一筒体110的轴向Y尺寸与第二筒体120的轴向Y尺寸的比值为2：1。

当第一筒体110的轴向Y尺寸与第二筒体120的轴向Y尺寸的比值过小，第一筒体110提供的形变运动有限，流经该段的流体与第一筒体110之间的相互作用较弱，此时第一筒体110的引流作用远大于给流体提供无序流动环境的作用；当第一筒体110的轴向Y尺寸与第二筒体120的轴向Y尺寸的比值过大时，导流筒结构100的柔性段过大，影响流体轴向Y流动的稳定性和导流/引流效果。

在一种可能的实施方式中，第一筒体110的最大径向X尺寸与第二筒体120的最大径向X尺寸相同。

本实施例中，为保证第一筒体110和第二筒体120的无缝连接，将第一筒体110的最大径向X尺寸与第二筒体120的最大径向X尺寸相同配置。当然，第一筒体110的筒壁厚度也与第二筒体120的筒壁厚度相同。

在一实施例中，第一筒体110和第二筒体120可通过打孔缝合而成，也可通过激光焊接成型。

在一种可能的实施方式中，第一筒体110的内侧面为平面、波浪状面、齿状面或异形曲面中的任一者；和/或，

第一筒体110的外侧面为平面、波浪状面、齿状面或异形曲面中的任一者。

本实施例中，对第一筒体110的形状进行优化。具体而言，第一筒体110的内侧筒壁面和/或外侧筒壁面可以被配置为光滑平面，以减低加工难度。在其他实施例中，为进一步增加流体在无序流动环境中的流动时间，提高导流筒结构100的柔软度，还可以将第一筒体110的内侧筒壁面和/或外侧筒壁面配置为波浪状面、齿状面或异形曲面。

应当理解，第一筒体110的内侧筒壁面和外侧筒壁面的形状可以相同，也可以不同，在此并不局限。

参见图1至图3，第二方面，本公开还提供了一种搅拌装置，包括装置本体200、如上所述的导流筒结构100、弹性连接组件300及搅拌器400。

装置本体200，具有容置待搅拌物料的搅拌槽201；

如上所述的导流筒结构100，设于搅拌槽201内；

弹性连接组件300，用于连接导流筒结构100的第二筒体120和装置本体200；以及搅拌器400，设于导流筒结构100内。

本实施例中，通过优化搅拌装置中导流筒结构100的具体配置及导流筒结构100与装置本体200的连接方式，以至少从导流筒结构100的局部(第一筒体110的柔性形变和多体运动)、导流筒结构100与装置本体200之间的连接组件局部(弹性连接组件300给第二筒体120提供的径向运动)和导流筒结构100整体(第一筒体110和第二筒体120之间的径向相对运动)三个层面提高搅拌装置的径向X和/或非轴向Y混沌程度和流体非稳定性流动，从而破坏传统搅拌装置由于使用刚性导流筒，刚性导流筒与装置本体200之间的位置相对固定，刚性导流筒在搅拌装置中仅发挥轴向Y导流/引流的作用，而导致流体在流动过程中容易形成的“轴向Y稳定流型”；以及打破传统搅拌装置由于采用直连杆连接刚性导流筒和搅拌槽内壁，直连杆只用于固定刚性导流筒，缺乏对流体与刚性导流筒之间的相互作用力的利用，而导致流体混合过程的强化作用弱，搅拌槽201内的流体混合不充分的局面。

具体而言，将搅拌装置配置为至少包括装置本体200、如上所述的导流筒结构100、弹性连接组件300及搅拌器400的组合构件，该装置本体200的搅拌槽201用于收容、盛装待搅拌物料/流体；该导流筒结构100将搅拌槽201中的流体分为内外两个部分，以将外侧的流体引流/导流至导流筒结构100的内侧，经搅拌器400搅拌混合后，从导流筒结构100的底部向外(导流筒结构100与装置本体200的内壁之间)流出、并在装置本体200的内侧壁的限位/反作用力下，使流体朝导流筒结构100的顶部流动；该搅拌器400用于搅拌混合导流筒结构100内侧的流体，并在导流筒结构100内侧产生卷吸力，将导流筒结构100顶部的流体吸引/引流至导流筒结构100内。如此，使流体在搅拌槽201内形成轴向Y循环，提高搅拌槽201内流体的轴向Y混沌程度。

进一步地，该弹性连接组件300一方面用于固定导流筒结构100；另一方面，在流体混合搅拌过程中，弹性连接组件300由于受到流体与导流筒结构100之间的相互作用力而进行收缩、伸长或振动，而该弹性连接组件300的收缩、伸长或者振动过程会聚集或释放能量，从而引起导流筒结构100的非稳态运动，增大流体与导流筒结构100之间的相互作用力。同时，弹性连接组件300在流体混合搅拌过程中一直保持非稳态振动，使得流体与导流筒结构100之间的相互作用力被充分利用，进一步促进搅拌槽201内流体的非稳态振动，增强流体的混沌程度/湍动程度，强化流体之间的传递与混合过程，提高流体的混合效率。

进一步地，将导流筒结构100配置为包括至少两个第二筒体120和连接在相邻两个第二筒体120之间得第一筒体110的组合构件。该第二筒体120具有刚性，一方面可满足弹性连接组件300与导流筒结构100的刚性连接，提高弹性连接组件300与导流筒结构100的连接稳固性；另一方面可在搅拌器400搅拌时给流体产生的剪切力提供刚性支撑，避免导流筒结构100发生形变而丧失/失去对流体的轴向Y导流/引流作用；并且，刚性设置的第二筒体120还可以给柔性的第一筒体110提供良好的轴向Y连接环境，增强第一筒体110与第二筒体120的连接稳固性。该第一筒体110具有柔性，一方面可给导流筒结构100内外两侧流经该段的流体提供形变量，如此，流经该段的导流筒结构100内侧或外侧的流体可沿多个方向撞击/冲击至第一筒体110的筒壁上，第一筒体110的筒壁受到该撞击/冲击力后产生形变，并反馈给流体一个反作用力，使该流体在撞击/冲击到第一筒体110的筒壁后反向运动，从而打破搅拌槽201内流体沿导流筒结构100的轴向Y运动的稳定状态，提高搅拌槽201内流体的无序性，提高流体的非轴向Y流动，增强流体的内部混乱程度，促使流体形成“轴向Y非稳定性流型”；另一方面，相较于传统固定轴向Y长度的刚性导流筒，兼具刚性和柔性的复合型导流筒结构100的轴向Y长度可随流体撞击/冲击柔性而发生变化，导流筒结构100的轴向Y循环能力也随之发生变化。

此外，该第二筒体120通过弹性连接组件300与装置本体200连接，以在第二筒体120处给流体提供较小范围的径向X流动环境。当第二筒体120受到某一方向的合力时，在该合力的作用下，弹性连接组件300会发生收缩或伸长，进而带动第二筒体120发生径向X移动，此时，第二筒体120内的流体整体发生径向X移动；然后，在弹性连接组件300的弹力作用下，第二筒体120朝恢复原位置的方向移动，此时，带动第二筒体120内的流体整体朝恢复原位置的方向移动，从而实现流经第二筒体120的内外两侧的流体的小幅径向X移动，进一步促进搅拌槽200内流体的进行非稳态流动，增强流体的混沌程度或湍动程度，提高流体的混合效率。

在一示例中，装置本体200为一端开口的圆桶结构，导流筒结构100为两端开口的圆筒结构，该导流筒结构100间隔配置在装置本体200中。

在一种可能的实施方式中，导流筒结构100的最大径向X尺寸与搅拌槽201的最大径向X尺寸的比值为(0.3～0.6)：1。

本实施例中，对导流筒结构100与装置本体200的径向X尺寸进行优化，以提高搅拌装置的轴向Y循环能力。具体而言，将导流筒结构100的最大径向X尺寸与搅拌槽201的最大径向X尺寸的比值配置在(0.3～0.6)：1。例如但不限于，导流筒结构100的最大径向X尺寸与搅拌槽201的最大径向X尺寸的比值为0.5：1。

具体地，当导流筒结构100的最大径向X尺寸与搅拌槽201的最大径向X尺寸的比值过小时，导流筒结构100内侧的流体流通截面变小，内侧流体流速增大，此时，导流筒结构100与装置本体200内壁之间的距离变大，导流筒结构100外侧的流体流通截面变大，外侧流体流速变小，导流筒结构100内外两侧的流体流速差较大，流体的轴向Y循环能力过大，流体来不及发生或者仅少量发生径向X/与轴向Y呈角度的多方向运动便被迫轴向Y流动，流体轴向Y有序流动稳定性强，流体内部混合效果差。当导流筒结构100的最大径向X尺寸与搅拌槽201的最大径向X尺寸的比值过大时，导流筒结构100内侧的流体流通截面变大，内侧流体流速增小，此时，导流筒结构100与装置本体200内壁之间的距离变小，导流筒结构100外侧的流体流通截面变小，外侧流体流速变大，流体容易在导流筒结构100的底部形成搅拌“死区”。

在一种可能的实施方式中，导流筒结构100的轴向Y尺寸与搅拌槽201的轴向Y尺寸的比值为(0.5～0.9)：1。

本实施例中，对导流筒结构100与装置本体200的轴向Y尺寸进行优化，以提高搅拌装置的轴向Y循环能力。具体而言，将导流筒结构100的轴向Y尺寸与搅拌槽201的轴向Y尺寸的比值配置为(0.5～0.9)：1。例如但不限于，导流筒结构100的轴向Y尺寸与搅拌槽201的轴向Y尺寸的比值0.8：1。

具体地，当导流筒结构100的轴向Y尺寸与搅拌槽201的轴向Y尺寸的比值较小时，流体的轴向Y循环路径较短，搅拌槽201内流体的轴向Y循环范围较小，搅拌槽201内流体的轴向Y循环能力有限；当导流筒结构100的轴向Y尺寸与搅拌槽201的轴向Y尺寸的比值较大时，流体的轴向Y循环路径较长，搅拌槽201内流体的循环范围较大，所消耗的搅拌功率较大。

在一种可能的实施方式中，导流筒结构100的底部到搅拌槽201的底部之间的距离与搅拌槽201的最大径向X尺寸的比值为(0.25～0.5)：1。

本实施例中，对导流筒结构100与装置本体200的底部距离进行优化，以提高搅拌装置的轴向Y循环能力。具体而言，将导流筒结构100的底部到搅拌槽201的底部之间的距离与搅拌槽201的最大径向X尺寸的比值配置为(0.25～0.5)：1。例如但不限于，导流筒结构100的底部到搅拌槽201的底部之间的距离与搅拌槽201的最大径向X尺寸的比值为0.35：1。

具体地，当导流筒结构100的底部与搅拌槽201底部之间的距离较小时，在固液混合过程中，导流筒结构100的底部容易发生固体颗粒堆积，造成搅拌槽201内的底部区域堵塞；当导流筒结构100的底部与搅拌槽201底部之间的距离较大时，搅拌槽201底部区域的流体流速较小，流体湍动程度较小，容易形成搅拌“死区”。

在一种可能的实施方式中，搅拌器400包括搅拌轴410、至少两个搅拌桨420及驱动件430，至少两个搅拌桨420沿搅拌轴410的轴向Y间隔布置于搅拌轴410，搅拌轴410连接于驱动件430的输出端；

一个第二筒体120的内配置有至少一个搅拌桨420。

本实施例中，对搅拌器400的具体配置进行优化，以提高搅拌装置的搅拌混合效果。具体而言，将搅拌器400配置为至少包括搅拌轴410、至少两个搅拌桨420及驱动件430的组合构件，该驱动件430的输出端连接在搅拌轴410上，该搅拌轴410穿设于导流筒结构100内，该搅拌桨420配置在搅拌轴410上，且该搅拌桨420对应第二筒体120设置，如此，可通过驱动该驱动件430，从而带动搅拌轴410转动，进而带动搅拌轴410上的搅拌桨420转动，以在导流筒结构100的内侧产生卷吸力，将导流筒结构100外侧的流体吸入/导入/引入导流筒结构100的内侧进行搅拌混合。

在一示例中，搅拌桨420为轴流搅拌桨420，驱动件430件驱动电机。

在一示例中，一个第二筒体120对应设置一个搅拌桨420，以对流经该段的流体进行搅拌混合。当然，在其他实施例中，一个第二筒体120内还可对应设置两个或多个搅拌桨420，以提高流经该段的流体的混沌程度。

在一种可能的实施方式中，导流筒结构100的最大径向X尺寸与搅拌桨420的最大径向X尺寸的比值为(1.25～2.5)：1。

本实施例中，对导流筒结构100与搅拌桨420的最大径向X尺寸进行优化。具体而言，将导流筒结构100的最大径向X尺寸与搅拌桨420的最大径向X尺寸的比值配置为(1.25～2.5)：1。例如但不限于，导流筒结构100的最大径向X尺寸与搅拌桨420的最大径向X尺寸的比值为2：1。

具体地，在固液混合过程中，当导流筒结构100的最大径向X尺寸与搅拌桨420的最大径向X尺寸的比值较小时，导流筒结构100内侧的流体流速大，内侧流体的轴向Y运动能力强，此时，导流筒结构100外侧的流体流速小，外侧流体的轴向Y运动能力弱，流体中的固体颗粒容易在导流筒结构100的外侧堆积。当导流筒结构100的最大径向X尺寸与搅拌桨420的最大径向X尺寸的比值较大时，导流筒结构100内侧的流速小，内侧流体的轴向Y运动能力弱，此时，导流筒结构100外侧的流体流速大，外侧流体的轴向Y运动能力强，流体中的固体颗粒容易在导流筒结构100的内侧堆积。

在一种可能的实施方式中，第二筒体120的轴向Y尺寸与搅拌桨420的轴向Y尺寸的比值为(4～16)：1。

本实施例中，对导流筒结构100与搅拌桨420的轴向Y尺寸进行优化。具体而言，将第二筒体120的轴向Y尺寸与搅拌桨420的轴向Y尺寸的比值配置为(4～16)：1。例如但不限于，第二筒体120的轴向Y尺寸与搅拌桨420的轴向Y尺寸的比值为10：1。

具体地，当第二筒体120的轴向Y尺寸与搅拌桨420的轴向Y尺寸的比值较小时，第二筒体120的轴向Y尺寸较小，其引发的引流作用较小，流体的轴向Y循环能力弱；当第二筒体120的轴向Y尺寸与搅拌桨420的轴向Y尺寸的比值较大时，第二筒体120的轴向Y尺寸较大，由于导流筒结构100的轴向Y尺寸相对固定，过大的第二筒体120的轴向Y尺寸使得第一筒体110的轴向Y尺寸减小，降低了导流筒结构100的柔性和给流体提供的非轴向Y形变量，不利于打破搅拌槽201内流体的轴向Y稳定流动环境。

在一种可能的实施方式中，弹性连接组件300包括顺次连接的第一连接件310、弹性件320及第二连接件330，第一连接件310连接于第二筒体120，第二连接件330连接于装置本体200，弹性连接组件300沿导流筒结构100的径向X延伸。

本实施例中，对弹性连接组件300的具体配置进行优化。具体而言，将弹性连接组件300配置为至少包括第一连接件310、弹性件320及第二连接件330的组合构件，该第一连接件310用于连接弹性件320和第二筒体120，该第二连接件330用于连接弹性件320和装置本体200，如此，以通过弹性连接组件300给导流筒结构100提供一径向X弹性力，在第二筒体120远离/偏离原位置时，使其能够在该径向X弹性力的作用下自行恢复原位置。如此，给流经该段的流体提供一整体的径向X移动变量，从而提高流经第二筒体120的流体的径向X湍动程度和混乱程度。

在一示例中，弹性件320为碳素弹簧、硅锰弹簧、钒铬弹簧或不锈钢弹簧中的任一者。第一连接件310和第二连接件330为刚性连接杆。

在一种可能的实施方式中，弹性件320的振幅为0.3cm～1.5cm。

本实施例中，对弹性件320提供的弹力进行优化。具体而言，将弹性件320的振幅配置在0.3cm～1.5cm，以适当调节弹性件320的振动幅度，使导流筒结构100的径向X非稳定振动幅度适宜，搅拌槽201内流体的混沌程度适宜。应当理解，弹性件320的强度至少满足对导流筒结构100的重力的支撑，如此，以确保导流筒结构100不会因为自身重力而使弹性连接组件300向下弯曲形变，发生轴向Y位移。

具体地，当弹性件320的振幅较小时，搅拌槽201内流体的混沌程度较小，流体混合效果有限，混合效率低；当弹性件320的振幅较大时，导流筒结构100的径向X非稳定振动幅度较大，影响搅拌槽201内流体的轴向Y循环流动。

在一种可能的实施方式中，第一连接件310、弹性件320及第二连接件330一体成型。

本实施例中，为方便加工，减少装配时间，将第一连接件310、弹性件320及第二连接件330一体成型设置。此时，需使第一连接件310和第二连接件330与弹性件320的线径相同，以确保第一连接件310和第二连接件330能和弹性件320形成一体铸件，提升弹性连接组件300的强度和使用寿命。

当然，在其他实施例中，第一连接件310、弹性件320及第二连接件330还可分体成型，后通过焊接或其他方式连接即可。

为进一步阐述通过本公开提供的导流筒结构100及搅拌装置的有益效果，下面结合具体实施例组进行阐述。应当理解，该具体实施例组为对本公开的进一步详细说明，并不限制本公开的保护范围。同时，在实施例组中涉及的原材料及使用设备均可通过在市面上购买获得。

实施例组1

1、①传统搅拌装置为：导流筒为纯刚性导流筒，且导流筒和装置本体200之间通过刚性连接杆连接。

②本申请中提供的搅拌装置为：导流筒结构100为兼具刚性和柔性的导流筒，且导流筒结构100与装置本体200通过弹性连接组件300连接。具体地，导流筒结构100配置为具有两个第二筒体120和一个第一筒体110的复合结构，搅拌器400配置为两个搅拌桨420，每一搅拌桨420对应一第二筒体120设置。其中，弹性件320为不锈钢弹簧，弹性件320的长度为0.06m，线径为0.006m。搅拌槽201的直径为0.48m，高度为1m，搅拌槽201内的流体高度保持在0.8m。导流筒结构100的高度为0.54m，导流筒结构100的底部与搅拌槽201的底部之间的距离为0.13m；第二筒体120的高度为0.12m；第一筒体110的材质为硅胶，第一筒体110的高度为0.3m。搅拌桨420的高度为0.04m。

2、将传统搅拌装置与本申请中提供的搅拌装置分别于50rpm、100rpm及150rpm的搅拌转速下对液相为0.8％的羧甲基纤维素钠溶液进行酸碱脱色试验，测定流体的混合时间，并获得如表1所示的结果数据。

表1传统搅拌装置与本申请中提供的搅拌装置在不同搅拌速度下的流体混合时间

3、结果分析：由表1中的数据可知，当搅拌转速为50rpm时，相较于传统搅拌装置的42s混合时长，本申请提供的搅拌装置的混合时长缩短至39s，整体缩短了7.14％；当搅拌转速为100rpm时，相较于传统搅拌装置的35s混合时长，本申请提供的搅拌装置的混合时长缩短至31s，整体缩短了11.43％；当搅拌转速为150rpm时，相较于传统搅拌装置的29s混合时长，本申请提供的搅拌装置的混合时长缩短至25s，整体缩短了13.79％。

实施例组2

1、搅拌装置的选择：导流筒结构100配置为具有两个第二筒体120和一个第一筒体110的复合结构，搅拌器400配置为两个搅拌桨420，每一搅拌桨420对应一第二筒体120设置。其中，弹性件320为不锈钢弹簧，弹性件320的长度为0.06m，线径为0.006m。搅拌槽201的直径为0.48m，高度为1m，搅拌槽201内的流体高度保持在0.8m。导流筒结构100的高度为0.54m，导流筒结构100的直径为0.18m、0.24m及0.32m，导流筒结构100的底部与搅拌槽201的底部之间的距离为0.13m；第二筒体120的高度为0.12m；第一筒体110的材质为硅胶，第一筒体110的高度为0.3m。搅拌桨420的高度为0.04m，直径为0.14m，搅拌转速为100rpm。

2、分别对导流筒结构100的直径与搅拌槽201的直径的比值为0.375、0.5及0.67的搅拌装置内液相为0.8％的羧甲基纤维素钠溶液进行酸碱脱色试验，测定流体的混合时间，并获得如表2所示的结果数据。

表2不同导流筒结构100的直径与搅拌槽201的直径的比值下的流体混合时间

3、结果分析：由表2中的数据可知，导流筒结构100的直径与搅拌槽201的直径的比值越大，流体的混合时长越长，流体的混合效率越低。

实施例组3

1、搅拌装置的选择：导流筒结构100配置为具有两个第二筒体120和一个第一筒体110的复合结构，搅拌器400配置为两个搅拌桨420，每一搅拌桨420对应一第二筒体120设置。其中，弹性件320为不锈钢弹簧，弹性件320的长度为0.06m，线径为0.006m。搅拌槽201的直径为0.48m，高度为1m，搅拌槽201内的流体高度保持在0.8m。导流筒结构100的高度分别为0.34m、0.54m及0.64m，导流筒结构100的直径为0.24m，导流筒结构100的底部与搅拌槽201的底部之间的距离为0.13m；第二筒体120的高度为0.12m；第一筒体110的材质为硅胶，第一筒体110的高度为0.3m。搅拌桨420的高度为0.04m，直径为0.14m，搅拌转速为100rpm。

2、分别对导流筒结构100的高度与搅拌槽201的高度的比值为0.425、0.675及0.8的搅拌装置内液相为0.8％的羧甲基纤维素钠溶液进行酸碱脱色试验，测定流体的混合时间，并获得如表3所示的结果数据。

表3不同导流筒结构100的高度与搅拌槽201的高度的比值下的流体混合时间

3、结果分析：由表3中的数据可知，导流筒结构100的高度与搅拌槽201的高度的比值越大，流体的混合时长越短，流体混合效率越高。

实施例组4

1、搅拌装置的选择：导流筒结构100配置为具有两个第二筒体120和一个第一筒体110的复合结构，搅拌器400配置为两个搅拌桨420，每一搅拌桨420对应一第二筒体120设置。其中，弹性件320为不锈钢弹簧，弹性件320的长度为0.06m，线径为0.006m。搅拌槽201的直径为0.48m，高度为1m，搅拌槽201内的流体高度保持在0.8m。导流筒结构100的高度为0.54m，导流筒结构100的直径为0.24m，导流筒结构100的底部与搅拌槽201的底部之间的距离分别为0.08m、0.13m及0.16m；第二筒体120的高度为0.12m；第一筒体110的材质为硅胶，第一筒体110的高度为0.3m。搅拌桨420的高度为0.04m，直径为0.14m，搅拌转速为100rpm。

2、分别对导流筒结构100的底部到搅拌槽201的底部之间的距离与搅拌槽201的直径的比值为0.167、0.271及0.333的搅拌装置内液相为0.8％的羧甲基纤维素钠溶液进行酸碱脱色试验，测定流体的混合时间，并获得如表4所示的结果数据。

表4不同导流筒结构100的底部到搅拌槽201的底部之间的距离与搅拌槽201的直径的比值下的流体混合时间

3、结果分析：由表4中的数据可知，当导流筒结构100的底部到搅拌槽201的底部之间的距离与搅拌槽201的直径的比值小于0.25时，流体的混合时长达到38s；当导流筒结构100的底部到搅拌槽201的底部之间的距离与搅拌槽201的直径的比值在0.25～0.5内时，流体的混合时长较短，流体混合效率较高。

实施例组5

1、搅拌装置的选择：导流筒结构100配置为具有两个第二筒体120和一个第一筒体110的复合结构，搅拌器400配置为两个搅拌桨420，每一搅拌桨420对应一第二筒体120设置。其中，弹性件320为不锈钢弹簧，弹性件320的长度为0.06m，线径为0.006m。搅拌槽201的直径为0.48m，高度为1m，搅拌槽201内的流体高度保持在0.8m。导流筒结构100的高度为0.54m，导流筒结构100的直径为0.28m，导流筒结构100的底部与搅拌槽201的底部之间的距离分别为0.13m；第二筒体120的高度为0.12m；第一筒体110的材质为硅胶，第一筒体110的高度为0.3m。搅拌桨420的高度为0.04m，直径为0.1m、0.14m及0.18m，搅拌转速为100rpm。

2、分别对导流筒结构100的直径与搅拌桨420的直径的比值为2.80、2.00及1.56的搅拌装置内液相为0.8％的羧甲基纤维素钠溶液进行酸碱脱色试验，测定流体的混合时间，并获得如表5所示的结果数据。

表5不同导流筒结构100的直径与搅拌桨420的直径的比值下的流体混合时间

3、结果分析：由表5中的数据可知，随着导流筒结构100的直径与搅拌桨420的直径的比值的减小，流体的混合时长越短，流体混合效率越高。

实施例组6

1、搅拌装置的选择：导流筒结构100配置为具有两个第二筒体120和一个第一筒体110的复合结构，搅拌器400配置为两个搅拌桨420，每一搅拌桨420对应一第二筒体120设置。其中，弹性件320为不锈钢弹簧，弹性件320的长度为0.06m，线径为0.006m。搅拌槽201的直径为0.48m，高度为1m，搅拌槽201内的流体高度保持在0.8m。导流筒结构100的高度为0.54m，导流筒结构100的直径为0.24m，导流筒结构100的底部与搅拌槽201的底部之间的距离分别为0.13m；第二筒体120的高度分别为0.07m、0.12m及0.22m；第一筒体110的材质为硅胶，对应地第一筒体110的高度分别为0.4m、0.3m及0.1m。搅拌桨420的高度为0.04m，直径为0.14m，搅拌转速为100rpm。

2、分别对第二筒体120的高度与搅拌桨420的高度的比值为10、7.5及2.5，第一筒体110的高度与第二筒体120的高度的比值为5.71、2.5及0.455的搅拌装置内液相为0.8％的羧甲基纤维素钠溶液进行酸碱脱色试验，测定流体的混合时间，并获得如表6所示的结果数据。

表6不同第二筒体120的高度与搅拌桨420的高度、第一筒体110的高度与第二筒体120的高度的比值下的流体混合时间

3、结果分析：由表6中的数据可知，第二筒体120的高度与搅拌桨420的高度的比值在4～16、第一筒体110的高度与第二筒体120的高度的比值为1.5～6时的搅拌装置的流体混合时间较短，流体混合效率较高。

实施例组7

1、搅拌装置的选择：导流筒结构100配置为具有两个第二筒体120和一个第一筒体110的复合结构，搅拌器400配置为两个搅拌桨420，每一搅拌桨420对应一第二筒体120设置。其中，弹性件320为不锈钢弹簧，弹性件320的长度为0.06m，线径为0.006m。搅拌槽201的直径为0.48m，高度为1m，搅拌槽201内的流体高度保持在0.8m。导流筒结构100的高度为0.54m，导流筒结构100的直径为0.24m，导流筒结构100的底部与搅拌槽201的底部之间的距离分别为0.13m；第二筒体120的高度为0.12m；第一筒体110的材质为硅胶，第一筒体110的高度为0.3m。搅拌桨420的高度为0.04m，直径为0.14m，搅拌转速为100rpm。

2、分别对弹性件320的振幅为0.2cm、0.5cm及0.8cm的搅拌装置内液相为0.8％的羧甲基纤维素钠溶液进行酸碱脱色试验，测定流体的混合时间，并获得如表7所示的结果数据。

表7不同弹性件320振幅下的流体混合时间

3、结果分析：由表7中的数据可知，随着弹性件320的振幅的增大，流体的混合时长越短，流体混合效率越高。

综上可知，本申请的导流筒结构100的直径与搅拌槽201的直径的比值的范围为(0.3～0.6)：1，导流筒结构100的高度与搅拌槽201的高度的比值的范围为(0.5～0.9)：1，导流筒结构100的底部与搅拌槽201底部之间的距离与搅拌槽201的直径的比值为(0.25～0.5)：1，导流筒结构100的直径与搅拌桨420的直径的比值为(1.25～2.5)：1，导流筒结构100的高度与搅拌桨420的高度的比值为(4～16)：1，第一筒体110的高度与第二筒体120的高度的比值为(1.5～6)：1，弹性件320的振幅为0.3cm～1.5cm时的搅拌装置内流体的混合时间短、混合效率高，搅拌混合的效果最佳。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种导流筒结构，其特征在于，包括第一筒体和至少两个第二筒体，所述第一筒体具有柔性，所述第二筒体具有刚性，所述第一筒体设于相邻两个所述第二筒体之间。

2.根据权利要求1所述的导流筒结构，其特征在于，所述第一筒体的轴向尺寸与所述第二筒体的轴向尺寸的比值为(1.5～6)：1；和/或，

所述第一筒体的最大径向尺寸与所述第二筒体的最大径向尺寸相同。

3.根据权利要求1所述的导流筒结构，其特征在于，所述第一筒体的内侧面为平面、波浪状面、齿状面或异形曲面中的任一者；和/或，

所述第一筒体的外侧面为平面、波浪状面、齿状面或异形曲面中的任一者。

4.一种搅拌装置，其特征在于，包括：

装置本体，具有容置待搅拌物料的搅拌槽；

如权利要求1至3任一项所述的导流筒结构，设于所述搅拌槽内；

弹性连接组件，用于连接所述导流筒结构的第二筒体和装置本体；以及

搅拌器，设于所述导流筒结构内。

5.根据权利要求4所述的搅拌装置，其特征在于，所述导流筒结构的最大径向尺寸与所述搅拌槽的最大径向尺寸的比值为(0.3～0.6)：1；和/或，

所述导流筒结构的轴向尺寸与所述搅拌槽的轴向尺寸的比值为(0.5～0.9)：1。

6.根据权利要求4所述的搅拌装置，其特征在于，所述导流筒结构的底部到所述搅拌槽的底部之间的距离与所述搅拌槽的最大径向尺寸的比值为(0.25～0.5)：1。

7.根据权利要求4所述的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌器包括搅拌轴、至少两个搅拌桨及驱动件，至少两个所述搅拌桨沿所述搅拌轴的轴向间隔布置于所述搅拌轴，所述搅拌轴连接于所述驱动件的输出端；

一个所述第二筒体的内配置有至少一个所述搅拌桨。

8.根据权利要求7所述的搅拌装置，其特征在于，所述导流筒结构的最大径向尺寸与所述搅拌桨的最大径向尺寸的比值为(1.25～2.5)：1；和/或，

所述第二筒体的轴向尺寸与所述搅拌桨的轴向尺寸的比值为(4～16)：1。

9.根据权利要求4所述的搅拌装置，其特征在于，所述弹性连接组件包括顺次连接的第一连接件、弹性件及第二连接件，所述第一连接件连接于所述第二筒体，所述第二连接件连接于所述装置本体，所述弹性连接组件沿所述导流筒结构的径向延伸。

10.根据权利要求9所述的搅拌装置，其特征在于，所述弹性件的振幅为0.3cm～1.5cm；和/或，

所述第一连接件、所述弹性件及所述第二连接件一体成型。