一種多孔板旋流靜態(tài)混合器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種流體混合裝置，特別是涉及一種多孔板旋流靜態(tài)混合器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，多孔板主要應(yīng)用在水力空化和差壓式流量計兩個方面。作為低成本的節(jié)流元件，多孔板具有工作性能可靠、價格低廉等許多優(yōu)點。與文丘里管相比，在水力空化裝置中，相同條件下多孔板裝置適合于產(chǎn)生強烈空化效應(yīng)，而且具有結(jié)構(gòu)簡單和容易調(diào)節(jié)的特點；在差壓式流量計中，多孔板既具有傳統(tǒng)標準孔板的優(yōu)良特性，又克服了標準孔板的缺陷，具有測量精度高、重復(fù)性好、直管段要求低、永久壓力損失低、量程比寬以及雷諾數(shù)使用范圍廣等優(yōu)點。這些應(yīng)用充分考慮了孔板的節(jié)流作用，然而孔板作為過流元件，孔也是流體的流通通道。
[0003]旋流靜態(tài)混合器的典型代表是扭片型靜態(tài)混合器。當流體沿著管道進入扭片型靜態(tài)混合器時，在扭旋葉片作用下，通道內(nèi)流體在流動斷面方向形成二次流一一旋流，由此導(dǎo)致很強的剪切力作用于流體，從而使流體的細微部分被分割，進而實現(xiàn)強化傳熱和傳質(zhì)。相比傳統(tǒng)攪拌器，靜態(tài)混合器具有流程簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、混合性能好、能耗少、安全性高、操作靈活性大、安裝檢修方便等優(yōu)點。從現(xiàn)有的靜態(tài)混合器類型看，還沒有一種靜態(tài)混合器能兼顧圓直管、方直管、異形管、彎管等管路的安裝。
[0004]在利用旋流靜態(tài)混合器基本原理的前提下，發(fā)明一種適用管路范圍較廣，加工制造及安裝簡易的新型靜態(tài)混合器是必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于提供一種多孔板旋流靜態(tài)混合器，本實用新型混合器內(nèi)流體形成旋流，無流動死區(qū)，有效消除流體在管內(nèi)的徑向差異，增加湍動程度，提高傳熱和傳質(zhì)效果，適用管路范圍較廣。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]—種多孔板旋流靜態(tài)混合器，所述混合器包括管子、多孔板以及定距桿，左旋多孔板和右旋多孔板上孔的傾斜角方向相反，左旋多孔板和右旋多孔板中間留有安裝定距桿的圓孔，插入定距桿并以焊接方式對左旋多孔板和右旋多孔板的軸向和周向定位，左旋多孔板和右旋多孔板的外緣與管子的內(nèi)壁緊密貼合；左旋多孔板和右旋多孔板上開孔數(shù)量應(yīng)在3個以上，并且傾斜方向相同，周向均布，構(gòu)成一個混合元件；相鄰兩個左旋多孔板和右旋多孔板沿圓周錯開角度布置。
[0008]所述的一種多孔板旋流靜態(tài)混合器，所述混合器配置多個定距桿，其長度=相鄰多孔板間距X (多孔板個數(shù)-1)。
[0009]所述的一種多孔板旋流靜態(tài)混合器，所述左旋多孔板和右旋多孔板與定距桿焊接而成的整體置入混合管內(nèi)后，應(yīng)在其端部與管子內(nèi)壁進行焊接固定。
[0010]所述的一種多孔板旋流靜態(tài)混合器，所述左旋多孔板和右旋多孔板上的開孔排列方式，至少3個傾斜孔形成一個組合，多個相同的組合沿圓周均勻分布。
[0011]本實用新型的優(yōu)點與效果是:
[0012]1.本實用新型多孔板旋流靜態(tài)混合器的傳熱和傳質(zhì)效率高。由于多個孔的傾斜誘導(dǎo)流體形成旋流，使管子中心和管壁的流體有規(guī)律地互換位置，有效消除流體的徑向差異，增強流體的湍動程度，進而提高混合效果；
[0013]2.本實用新型多孔板旋流靜態(tài)混合器結(jié)構(gòu)簡單，加工制造簡單易行，多個孔板與定距桿焊接形成一個整體；
[0014]3.本實用新型多孔板旋流靜態(tài)混合器適用于圓直管、彎管、方管、異形管等管路的安裝，可用于各種工業(yè)領(lǐng)域；
[0015]4.本實用新型多孔板旋流靜態(tài)混合器是多個孔的傾斜誘導(dǎo)流體形成旋流，在孔板間充分應(yīng)用旋流的衰減性，流動阻力小；
[0016]5.本實用新型多孔板旋流靜態(tài)混合器可替代機械攪拌釜式反應(yīng)器，制作連續(xù)式反應(yīng)器；
[0017]本實用新型多孔板旋流靜態(tài)混合器針對不同的應(yīng)用場合和操作條件，可改變孔的數(shù)量和排列方式，對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)強化混合的目的。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型多孔板旋流靜態(tài)混合元件立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型的主視圖；
[0020]圖3(a)和圖3 (b)為本實用新型的相鄰兩個孔板向視圖；
[0021]圖4(a)和圖4 (b)為本實用新型的相鄰兩個孔板中每個孔的傾斜方向局部斷面圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖所示實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0023]如圖1~4所示:本實用新型所提供的多孔板旋流靜態(tài)混合器，包括管子(1)、孔的傾斜方向相反的左旋多孔板(2)和右旋多孔板(3)、用于多孔板間軸向和周向定位的定距桿⑷。
[0024]每個多孔板上布置N個傾斜孔，孔間夾角為360° /N，長徑比(相鄰兩個多孔板的距離與多孔板的直徑之比)取1:1~5:1之間。多孔板中間還留有安裝定距桿的圓孔，插入定距桿并以焊接方式定位多孔板，必須保證多孔板與定距桿之間牢固可靠。
[0025]每一個多孔板上開孔數(shù)量應(yīng)在3個以上，并且傾斜方向相同，周向均布，構(gòu)成一個混合元件；每個混合元件開孔的數(shù)量、直徑、傾斜角度以及相鄰兩個多孔板間的距離由混合器直徑、混合效果和流體阻力等因素確定。多孔板的外輪廓應(yīng)與混合管內(nèi)壁相貼合，間隙保證不大于2mm。相鄰多孔板軸向間距誤差在±3mm之內(nèi)，并沿圓周錯開一定角度α，若每個多孔板上有N個孔，則α =180° /N。
[0026]定距桿可采用圓鋼或鋼管，視混合器的直徑大小，可以配置多個定距桿，其長度=相鄰多孔板間距X (多孔板個數(shù)-1)。采用鋼管時應(yīng)將其兩端封死，以防止流體短路。
[0027]整個混合元件(所有多孔板與定距桿焊接而成的整體)置入混合管內(nèi)后，應(yīng)在其端部與管子內(nèi)壁進行焊接固定。
[0028]本實用新型的靜態(tài)混合器可垂直布置、水平布置、傾斜布置，或垂直、水平、傾斜組合布置；可為單段或多段組合；多段組合時，段與段間可采用對接或采用連接管連接，連接方式可采用焊接、法蘭連接或螺紋連接；段與段間的連接管內(nèi)同樣可以置入多孔板，要求連接管的彎曲角度小于等于180°，實現(xiàn)持續(xù)強化流體混合的目的。
[0029]實施例一
[0030]多孔板旋流靜態(tài)混合器，管子(I)的長度為1000mm，外徑為48mm，壁厚為4mm。內(nèi)設(shè)定距桿(4)的直徑為4mm，長度964mm。設(shè)置17個直徑為39mm厚度為4mm的多孔板，相鄰兩個多孔板(2)和(3)的間隔為60mm。每個多孔板沿圓周均布4個直徑為1mm的孔(中心圓直徑24mm)?？纵S線與多孔板間夾角γ=9°，孔軸線在多孔板上投影與相鄰兩個孔連線的夾角β=45°，相鄰兩個多孔板沿圓周錯開角度α=45°布置。
[0031]實施例二
[0032]實施例二與實施例一基本相同，不同之處在于:由四段管子(I)和三段180°彎管組合而成，管間距為150_。四段管子(I)的多孔板設(shè)置與實施例一完全一致。在每段彎管內(nèi)設(shè)置與實施例一相同的多孔板4個，相鄰兩個多孔板(2)和(3)沿彎管中心線弧長間隔60mmo
[0033]實施例三
[0034]多孔板旋流靜態(tài)混合器，管子(I)的長度3000mm，外徑219mm，壁厚9mm。內(nèi)設(shè)四根定距桿(4)的直徑為10mm，長度2710mm，其中多孔板中心布置I根，中心圓直徑10mm在孔的間隙處均布3根。設(shè)置10個直徑為200mm，厚度為1mm的多孔板，相鄰兩個多孔板(2)和
(3)的間隔為300mm。每個多孔板先沿圓周均布3個直徑為40mm的孔(中心圓直徑60mm)，再沿圓周均布8個直徑為40mm的孔(中心圓直徑150mm)?？纵S線與多孔板間夾角γ=12°，孔軸線在多孔板上投影與相鄰兩個孔連線的夾角β=60°，相鄰兩個多孔板沿圓周錯開角度α =45°布置。
[0035]實施例四
[0036]實施例四與實施例三基本相同，不同之處在于:內(nèi)設(shè)五根定距桿(4)，其中多孔板中心布置I根，中心圓直徑150mm在孔的間隙處均布4根。每個多孔板沿圓周均布4組孔(每組中心圓直徑100mm)，每組由4個以組中心均布的直徑為30mm斜孔。每組孔中單孔的軸線在多孔板上投影與同組中相鄰兩個孔連線的夾角β=60°，相鄰兩個多孔板沿圓周錯開角度α=45°布置。
[0037]實施例五
[0038]實施例五與實施例四基本相同，不同之處在于:管子(I)為140X140的方管。內(nèi)設(shè)五根定距桿(4)，其中多孔板中心布置I根，中心圓直徑90mm在孔的間隙處均布4根。每個多孔板均布4組孔(每組中心圓直徑100mm)，每組由4個以組中心均布的直徑為30mm斜孔(個別孔有不完整的情況)。
【主權(quán)項】
1.一種多孔板旋流靜態(tài)混合器，其特征在于，所述混合器包括管子、多孔板以及定距桿，左旋多孔板(2)和右旋多孔板(3)上孔的傾斜角方向相反，左旋多孔板(2)和右旋多孔板(3)中間留有安裝定距桿(4)的圓孔，插入定距桿(4)并以焊接方式對左旋多孔板(2)和右旋多孔板⑶的軸向和周向定位，左旋多孔板⑵和右旋多孔板⑶的外緣與管子(I)的內(nèi)壁緊密貼合；左旋多孔板⑵和右旋多孔板⑶上開孔數(shù)量應(yīng)在3個以上，并且傾斜方向相同，周向均布，構(gòu)成一個混合元件；相鄰兩個左旋多孔板(2)和右旋多孔板(3)沿圓周錯開角度布置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔板旋流靜態(tài)混合器，其特征在于，所述混合器配置多個定距桿(4)，其長度=相鄰多孔板間距X (多孔板個數(shù)-1)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔板旋流靜態(tài)混合器，其特征在于，所述左旋多孔板(2)和右旋多孔板(3)與定距桿(4)焊接而成的整體置入混合管內(nèi)后，應(yīng)在其端部與管子(1)內(nèi)壁進行焊接固定。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔板旋流靜態(tài)混合器，其特征在于，所述左旋多孔板(2)和右旋多孔板(3)上的開孔排列方式，至少3個傾斜孔形成一個組合，多個相同的組合沿圓周均勻分布。
【專利摘要】一種多孔板旋流靜態(tài)混合器，涉及一種流體混合裝置，多孔板旋流靜態(tài)混合器，涉及一種流體混合器，包括管子、多孔板以及定距桿，其中左旋多孔板(2)和右旋多孔板(3)上孔的傾斜角方向相反，多孔板(2)和(3)中間留有安裝定距桿(4)的圓孔，插入定距桿(4)并以焊接方式對多孔板(2)和(3)的軸向和周向定位，多孔板(2)和(3)的外緣與管子(1)的內(nèi)壁緊密貼合。本實用新型不僅適用于圓直管而且可以應(yīng)用在方直管、異形管、彎管等管路的安裝，充分應(yīng)用多孔板間旋流的衰減性，達到提高混合效果的同時降低流體流動阻力。
【IPC分類】B01F5/00
【公開號】CN204672153
【申請?zhí)枴緾N201520239987
【發(fā)明人】張靜, 龔斌, 李雅俠, 吳劍華, 李權(quán)樹
【申請人】沈陽化工大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年4月21日