一種靜態(tài)混合器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種靜態(tài)混合器，屬于流體混合裝置領(lǐng)域，為解決現(xiàn)有的靜態(tài)混合器混合過(guò)程有死角，后續(xù)清理不便以及阻力大，能耗高等問(wèn)題而設(shè)計(jì)。靜態(tài)混合器包括混合器主體，所述混合器主體為圓管，所述圓管內(nèi)在進(jìn)液方向上依次設(shè)置有多個(gè)混合器單元，每個(gè)混合器單元包括一個(gè)漏斗形流通通道和一個(gè)蜂窩狀流通單元。流體從外界管路進(jìn)入靜態(tài)混合器內(nèi)，通過(guò)混合器單元的漏斗形流通通道的混合和蜂窩狀流通單元的分散，增加了液體的擾動(dòng)，使得多種流體得到徑向混合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流體混合均勻，且流體混合阻力小、能耗低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種靜態(tài)混合器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種流體混合裝置，尤其涉及一種靜態(tài)混合器。
【背景技術(shù)】
[0002]靜態(tài)混合器是一種沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件、倚靠混合單元的特殊結(jié)構(gòu)和流體運(yùn)動(dòng)，使互不相溶的流體或濃度分布不均的流體各自分散，彼此混合的高效混合設(shè)備。目前，國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的靜態(tài)混合器具有SV型、SK型，SH型，SL型和SX型。這些常見(jiàn)靜態(tài)混合器存在徑向上混合不均勻，阻力大，影響處理量擴(kuò)大，以及存在混合盲區(qū)等問(wèn)題。因此，現(xiàn)有技術(shù)有待于改進(jìn)與完善，以設(shè)計(jì)出更具工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的新型靜態(tài)混合器。
[0003]中國(guó)專(zhuān)利CN201010587543.X公開(kāi)了一種靜態(tài)混合器，它包括沿主方向(X)延伸的通道，帶有至少一個(gè)設(shè)置在其內(nèi)的混合元件，其中混合元件包括用于使通過(guò)通道輸送的介質(zhì)流分割、轉(zhuǎn)向和/或合并的結(jié)構(gòu)，至少一個(gè)分割結(jié)構(gòu)將介質(zhì)流分成至少一個(gè)第一個(gè)支流和一個(gè)第二支流，其中，第一支流和第二支流從分割結(jié)構(gòu)直至合并處具有不同的平均路徑長(zhǎng)度。該專(zhuān)利利用混合元件實(shí)現(xiàn)流體的分割、轉(zhuǎn)向、合并來(lái)達(dá)到混合目的，阻力過(guò)大，能耗高；中國(guó)專(zhuān)利CN201220054938.8公開(kāi)了一種靜態(tài)混合器，包括若干串聯(lián)式的孔道式混合元件，混合元件包括內(nèi)管和隔板，內(nèi)管的內(nèi)層與外層之間通過(guò)內(nèi)管和隔板上的若干小孔連通。該專(zhuān)利的孔道尺寸可調(diào)，可適應(yīng)不同粘度流體的混合，但是流體能耗高，混合過(guò)程有多處死角，容易造成管道的阻塞，需要進(jìn)行清理，為后續(xù)工藝帶來(lái)不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流體混合均勻，流體混合阻力小，能耗低的靜態(tài)混合器。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提出一種增加流體的擾動(dòng)，增強(qiáng)流體湍流的靜態(tài)混合器。
[0006]本發(fā)明的還一個(gè)目的是提出一種流體混合效果好、無(wú)混合死角，便于后續(xù)清理的靜態(tài)混合器。
[0007]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明提供了一種靜態(tài)混合器，包括混合器主體，所述混合器主體為圓管，所述圓管內(nèi)在進(jìn)液方向上依次設(shè)置有多個(gè)混合器單元，每個(gè)混合器單元包括一個(gè)漏斗形流通通道和一個(gè)蜂窩狀流通單元。
[0009]優(yōu)選的，每個(gè)混合器單元還包括過(guò)渡流通通道，所述過(guò)渡流通通道設(shè)置在所述漏斗形流通通道與所述蜂窩狀流通單元之間，且覆蓋在蜂窩狀流通單元的整個(gè)上表面。
[0010]優(yōu)選的，每個(gè)漏斗形流通通道包括側(cè)面為曲面的錐形體通道和與所述錐形體通道相連通的直通道，所述漏斗形流通通道的內(nèi)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)的螺紋深度按照從所述錐形體通道到所述直通道的順序逐漸變淺。
[0011]優(yōu)選的，所述蜂窩狀流通單元包括若干個(gè)隨機(jī)開(kāi)設(shè)且彼此連通的孔道，所述蜂窩狀流通單元的進(jìn)液口端和出液口端均具有一弧形凸起，所述孔道分布在所述蜂窩狀流通單元的進(jìn)液口端、進(jìn)液口端與出液口端之間的內(nèi)部空間、出液口端弧形凸起的兩端。
[0012]優(yōu)選的，分布在所述蜂窩狀流通單元出液口端弧形凸起兩端的孔道緊貼所述圓管的管壁設(shè)置，且所述孔道的開(kāi)設(shè)方向與所述圓管平行。
[0013]優(yōu)選的，所述弧形凸起的兩端點(diǎn)連線與其頂點(diǎn)的中軸距離H為3-5cm。
[0014]優(yōu)選的，所述蜂窩狀流通單元的孔隙率不小于60%。
[0015]優(yōu)選的，所述圓管的進(jìn)液口處設(shè)置有過(guò)濾格柵。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:
[0017](I)本發(fā)明提供了一種靜態(tài)混合器，混合器主體的圓管內(nèi)在進(jìn)液方向上依次設(shè)置有多個(gè)混合器單元，每個(gè)混合器單元包括一個(gè)漏斗形流通通道和一個(gè)蜂窩狀流通單元。流體從外界管路進(jìn)入靜態(tài)混合器內(nèi)，通過(guò)混合器單元的漏斗形流通通道的混合和蜂窩狀流通單元的分散，增加了液體的擾動(dòng)，使得多種流體得到徑向混合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流體混合均勻，且流體混合阻力小、能耗低。
[0018](2)過(guò)渡流通通道設(shè)置在漏斗形流通通道與蜂窩狀流通單元之間，且覆蓋在蜂窩狀流通單元的整個(gè)上表面，促使流體以發(fā)散柱狀流進(jìn)蜂窩狀流通單元中。由漏斗形流通通道流出的多種混合流體經(jīng)過(guò)渡流通通道對(duì)各流體流程的改變，先后地進(jìn)入蜂窩狀流通單元進(jìn)行分散，流體混合效果更好，無(wú)混合死角，方便后續(xù)清理。
[0019](3)漏斗形流通通道的內(nèi)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)的螺紋深度按照從錐形體通道到直通道的順序逐漸變淺，進(jìn)一步增加了流體在漏斗形流通通道內(nèi)的擾動(dòng)，增強(qiáng)流體的湍流，加快流體的徑向混合。
[0020](4)蜂窩狀流通單元的進(jìn)液口端和出液口端均具有一弧形凸起，且蜂窩狀流通單元的進(jìn)液口端、進(jìn)液口端與出液口端之間的內(nèi)部空間、出液口端弧形凸起的兩端均設(shè)置有隨機(jī)開(kāi)設(shè)且彼此連通的孔道。多種流體以發(fā)散柱狀流入進(jìn)液口端的孔道，經(jīng)內(nèi)部孔道對(duì)各流體路徑長(zhǎng)度的改變，最終由出液口端弧形凸起的兩端孔道沿管壁流出形成漩渦，有利于接下來(lái)的再度混合。
[0021](5)弧形凸起的兩端點(diǎn)連線與其頂點(diǎn)的中軸距離H為3-5cm，使得部分流體優(yōu)先流經(jīng)弧形凸起頂點(diǎn)的孔道，另一部分流體延時(shí)流經(jīng)弧形凸起兩端的孔道，從而增加了流體的分散程度。
[0022](6)圓管的進(jìn)液口處設(shè)置有過(guò)濾格柵，可消除流體中存在的雜物，防止雜物堵塞漏斗形流通通道與蜂窩狀流通單元的孔道，保證了管路的暢通和流體的混合效果。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種靜態(tài)混合器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中，1、圓管；2、混合器單元；21、漏斗形流通通道；211、錐形體通道；212、直通道；22、蜂窩狀流通單元；221、孔道；23、過(guò)渡流通通道。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖并通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0026]實(shí)施例一:
[0027]本實(shí)施例提供了一種靜態(tài)混合器，該靜態(tài)混合器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括混合器主體，混合器主體為圓管1，圓管I內(nèi)在進(jìn)液方向(如圖1所示的箭頭指向)上依次設(shè)置有多個(gè)混合器單元2，每個(gè)混合器單元2包括一個(gè)漏斗形流通通道21、一個(gè)蜂窩狀流通單元22和一個(gè)過(guò)渡流通通道23。流體從外界管路進(jìn)入靜態(tài)混合器內(nèi)，通過(guò)混合器單元的漏斗形流通通道21的混合和蜂窩狀流通單元22的分散，增加了液體的擾動(dòng)，使得多種流體得到徑向混合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流體混合均勻，且流體混合阻力小、能耗低。
[0028]過(guò)渡流通通道23設(shè)置在漏斗形流通通道21與蜂窩狀流通單元22之間，且覆蓋在蜂窩狀流通單元22的整個(gè)上表面，促使流體以發(fā)散柱狀流進(jìn)蜂窩狀流通單元22中。由漏斗形流通通道21流出的多種混合流體經(jīng)過(guò)渡流通通道23對(duì)各流體流程的改變，先后地進(jìn)入蜂窩狀流通單元22進(jìn)行分散，流體混合效果更好，無(wú)混合死角，方便后續(xù)清理。
[0029]每個(gè)漏斗形流通通道21包括側(cè)面為曲面的錐形體通道211和與錐形體通道211相連通的直通道212。具體的，如圖1所示，側(cè)面為曲面的錐形體通道211為在進(jìn)液方向上直徑逐漸縮小的通道，且通道直徑縮小的程度逐漸變緩，如此增加了流體在錐形體通道211內(nèi)的停留時(shí)間，有利于多種流體進(jìn)行混合。
[0030]漏斗形流通通道21的內(nèi)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)的螺紋深度按照從錐形體通道211到直通道212的順序逐漸變淺，進(jìn)一步增加了流體在漏斗形流通通道21內(nèi)的擾動(dòng)，增強(qiáng)流體的湍流，加快流體的徑向混合。
[0031]蜂窩狀流通單元22包括若干個(gè)隨機(jī)開(kāi)設(shè)且彼此連通的孔道221，蜂窩狀流通單元22的進(jìn)液口端和出液口端均具有一弧形凸起，孔道221分布在蜂窩狀流通單元22的進(jìn)液口端、進(jìn)液口端與出液口端之間的內(nèi)部空間、出液口端弧形凸起的兩端。分布在蜂窩狀流通單元22出液口端弧形凸起兩端的孔道221緊貼圓管I的管壁設(shè)置，且孔道221的開(kāi)設(shè)方向與圓管I平行，方便流體沿管壁流出。多種流體以發(fā)散柱狀流入進(jìn)液口端的孔道，經(jīng)內(nèi)部孔道對(duì)各流體路徑長(zhǎng)度的改變，最終由出液口端弧形凸起的兩端孔道沿管壁流出形成漩渦，有利于接下來(lái)的再度混合，重復(fù)徑向混合過(guò)程。
[0032]如圖1所示，弧形凸起的兩端點(diǎn)連線與其頂點(diǎn)的中軸距離H為3-5cm，使得部分流體優(yōu)先流經(jīng)弧形凸起頂點(diǎn)的孔道，另一部分流體延時(shí)流經(jīng)弧形凸起兩端的孔道，從而增加了流體的分散程度。
[0033]為了增加流體的混合效果，保證蜂窩狀流通單元22的孔隙率不小于60%。通過(guò)高孔隙率的設(shè)置，改變各流體流經(jīng)蜂窩狀流通單元22的路徑長(zhǎng)度，在一段時(shí)間內(nèi)保證全局混
八
口 ο
[0034]另外，圓管I的進(jìn)液口處設(shè)置有過(guò)濾格柵(圖1未示出)，可消除流體中存在的雜物，防止雜物堵塞漏斗形流通通道與蜂窩狀流通單元的孔道，保證了管路的暢通和流體的混合效果。
[0035]以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉?zhuān)绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它【具體實(shí)施方式】，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種靜態(tài)混合器，其特征在于:包括混合器主體，所述混合器主體為圓管(1)，所述圓管(I)內(nèi)在進(jìn)液方向上依次設(shè)置有多個(gè)混合器單元(2)，每個(gè)混合器單元(2)包括一個(gè)漏斗形流通通道(21)和一個(gè)蜂窩狀流通單元(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜態(tài)混合器，其特征在于:每個(gè)混合器單元(2)還包括過(guò)渡流通通道(23)，所述過(guò)渡流通通道(23)設(shè)置在所述漏斗形流通通道(21)與所述蜂窩狀流通單元(22)之間，且覆蓋在所述蜂窩狀流通單元(22)的整個(gè)上表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種靜態(tài)混合器，其特征在于:所述漏斗形流通通道(21)包括側(cè)面為曲面的錐形體通道(211)和與所述錐形體通道(211)相連通的直通道(212)，所述漏斗形流通通道(21)的內(nèi)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)的螺紋深度按照從所述錐形體通道(211)到所述直通道(212)的順序逐漸變淺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種靜態(tài)混合器，其特征在于:所述蜂窩狀流通單元(22)包括若干個(gè)隨機(jī)開(kāi)設(shè)且彼此連通的孔道(221)，所述蜂窩狀流通單元(22)的進(jìn)液口端和出液口端均具有一弧形凸起，所述孔道(221)分布在所述蜂窩狀流通單元(22)的進(jìn)液口端、進(jìn)液口端與出液口端之間的內(nèi)部空間、出液口端弧形凸起的兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種靜態(tài)混合器，其特征在于:分布在所述蜂窩狀流通單元(22)出液口端弧形凸起兩端的孔道(221)緊貼所述圓管(I)的管壁設(shè)置，且所述孔道(221)的開(kāi)設(shè)方向與所述圓管(I)平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求4 所述的一種靜態(tài)混合器，其特征在于:所述弧形凸起的兩端點(diǎn)連線與其頂點(diǎn)的中軸距離H為3-5cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種靜態(tài)混合器，其特征在于:所述蜂窩狀流通單元(22)的孔隙率不小于60%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜態(tài)混合器，其特征在于:所述圓管(I)的進(jìn)液口處設(shè)置有過(guò)濾格柵。
【文檔編號(hào)】B01F5/06GK104014263SQ201410276224
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】李春利, 方靜, 李肇宇, 王榮良 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)