CN101279214A - 一种适于互不相溶液体的零搅拌混合装置 - Google Patents

Abstract

一种适于互不相溶液体的零搅拌混合装置，包括涡流共振盒、导流片、共振簧片，所述涡流共振盒中心为空腔，两端各设有液体入口和液体出口；在所述液体入口内侧的涡流共振盒箱体上，设有3－5片延伸至涡流共振盒箱体中的导流片；在所述液体出口，均布有3片延伸至涡流共振盒箱体中的共振簧片。本发明结构简单、操作使用方便、混合颗粒大小均一、分散均匀度高、使用寿命长、运行维护工作量小、运行成本低，可实现工业化生产，适于作为互不相溶液体乳化混合用。

Description

一种适于互不相溶液体的零搅拌混合装置

技术领域

本发明涉及一种混合装置，特别涉及一种适于互不相溶液体的零搅拌混合装置。

背景技术

石油、化工、造纸、纺织印染、消防和食品等行业经常要将两种或两种以上互不相溶的液体(如油和水)以很细微的颗粒均匀地混合在一起，以达到不同液体间的分散、乳化和浸润的目的。目前常用的混合装置有：机械搅拌混合装置、簧片哨乳化混合装置、多层滤网式混合装置、电超声波混合装置等。这些混合装置在实际应用中都或多或少地存在一些问题。机械搅拌装置由于传动设备的转速一般不超过3000r/min，由于频率不高，搅拌混合液体的颗粒大小不一，分散不均匀，易于分层，有待进一步改进。簧片哨乳化混合装置是将互不混溶的液体按比例通过喷嘴高速喷出，迎面冲击固定在支座上的簧片，使之产生振动发射出超声波，以迫使液体激烈分散，其频率约5000赫芝，混合效果较机械搅拌好，但因簧片寿命短，实践中亦少采用。多层滤网式混合装置是将混合液体在流动中通过多层滤网时进行细微化混合，不需要另外消耗电能，但由于滤网孔径较小，而有些液体(如重油、煤焦油、沥青等)的粘度较大、流动性较差，温度较低时容易结块，有时液体中难免含有少量固体颗粒状杂质，易将网孔堵塞，运行维护工作量大，实际应用困难。电超声波混合装置比上述三种装置要好。由于电超声波的频率高(2万赫芝左右)，在高频振荡下互不相溶液体可产生强制压缩，乳化颗粒细小均匀，不易分层，具有较好的稳定性，但该装置需要消耗较多的电能以产生高频振荡，运行成本较高。基于上述原因，这几种混合装置在实际生产中均难以得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种结构简单、操作使用方便、混合颗粒大小均一、分散均匀度高、使用寿命长、运行维护工作量小、运行成本低的适于互不相溶液体的零搅拌混合装置。

本发明---一种适于互不相溶液体的零搅拌混合装置，包括涡流共振盒、导流片、共振簧片，所述涡流共振盒中心为空腔，两端各设有液体入口和液体出口；在所述液体入口内侧的涡流共振盒盒体上，设有3-5片延伸至涡流共振盒箱体中的导流片；在所述液体出口，均布有3片延伸至涡流共振盒箱体中的共振簧片；所述共振簧片为等腰三角形，3个等腰三角形的顶点相连，底边均匀分布固定在涡流共振盒盒体上。

本发明的进一步改进是在涡流共振盒外套装一外壳，在外壳与涡流共振盒之间填充有保温耐火纤维棉。

本发明中，所述导流片为底角60度，顶角30度的直角三角形。

本发明中，所述导流片与液体流向之间夹角为α＝30---60度，与液体入口圆周切线之间的夹角为β＝45度。

本发明中，所述涡流共振盒、外壳、导流片、共振簧片均为不锈钢。

本发明的工作原理简述于下：当互不相溶的两种或两种以上液体由液体入口流经该装置时，因入口导流安装时导流片顶部向液体流动的轴心方向倾斜，使液体从入口刚进入空腔时流动空间体积减小，且受到导流片的切割和阻扰，因此，混合液体刚进入空腔时受到入口导流片的压缩。在入口导流片的压缩下，液体流速加快，对四周液体产生雾化；液体以螺旋式旋转方式进入涡流共振盒，由于涡流共振盒体积突然增大，液流外环部分在涡流共振盒内形成涡流，液流中心部分液体仍然以较大的轴向速度前进，并对共振簧片产生冲击，使之产生振动，发射出频率约5000赫芝的超声波，使互不混溶的液体激烈分散成超细微颗粒，实现乳化混合的目的；同时，后续液体不断推动前面的液体流动，经超声波作用分散成超细微颗粒的流体只能通过三块共振簧片之间的空腔，被三块共振簧片剪切后，流出涡流共振盒，这样液珠被再一次混匀，进一步提升了乳化混合的效果。另外，采用在涡流共振盒外套装一外壳，在外壳与涡流共振盒之间填充保温耐火纤维棉的结构，可以保证液体在混合过程中温度不发生变化，有效提升液体混合的均匀性及混合液体的稳定性。另外，本发明中，设有顶部汇合成一点、均匀分布的三块共振簧片，相互支撑，使三块簧片结构稳定、牢固，不易磨损和振坏，有效保证了共振簧片的寿命。本发明通过导流片、涡流共振盒，利用混合液在管道中流动所具有的动势，使液体形成涡流、通过共振簧片产生共振，使互不相溶的二种或二种以上的液体产生强制压缩，形成很小的液珠，实现乳化混合颗粒细微均匀，不易分层，混合液具有良好的稳定性，且不需要消耗额外的机械能或电能，无需搅拌；采用三块簧片相互支撑的保护结构，有效的提升共振簧片强度和使用寿命。连续使用寿命可以达到八年以上。综上所述，本发明结构简单、操作使用方便、混合颗粒大小均一、分散均匀度高、使用寿命长、运行维护工作量小、运行成本低，可实现工业化生产，适于作为互不相溶液体乳化混合用。

附图说明

附图1为本发明实施例主剖视图。

附图2为附图1的A-A剖视图。

附图3为本发明中导流片安装后的立体结构示意图。

附图4为使用本发明一种实施例进行油水混合后的显微照片。

附图5为使用本发明另一种实施例进行油水混合后的显微照片。

附图6为使用本发明又一种实施例进行油水混合后的显微照片。

附图1、2、3中，3---涡流共振盒、2---导流片、6---共振簧片、5---外壳。

具体实施方式

本发明的具体实施方式，下面结合附图详细说明。

见附图1、2、3，本发明---一种适于互不相溶液体的零搅拌混合装置，包括涡流共振盒3、导流片2、共振簧片6，所述涡流共振盒3中心为空腔，两端各设有液体入口1和液体出口7；在所述液体入口1内侧的涡流共振盒3盒体上，设有3-5片延伸至涡流共振盒3盒体中的导流片2，所述导流片为底角60度，顶角30度的直角三角形；在所述液体出口7均布有3片延伸至涡流共振盒3箱体中的共振簧片6；所述共振簧片6为等腰三角形，3个等腰三角形的顶点相连，底边均匀分布固定在涡流共振盒3盒体上。

本发明的进一步改进是在涡流共振盒3外套装一外壳5，在外壳5与涡流共振盒3之间填充有保温耐火纤维棉4。

本发明中，所述导流片2与液体流向之间的夹角为α＝30---60度，与液体入口1圆周切线之间的夹角为β＝45度。

本发明中，所述涡流共振盒3、外壳5、导流片2、共振簧片6均为不锈钢。

参见附图4，当共振簧片与内腔侧壁呈30°交角时，油水混合物经过本装置混合后，在透光倍率为800时拍摄的显微照片，此时两种介质的细微混合率达到98.2％。

参见附图5，当共振簧片与内腔侧壁呈45°交角时，油水混合物经过本装置混合后，在透光倍率为250时拍摄的显微照片，此时两种介质的细微混合率达到98.5％。

参见附图6，当共振簧片与内腔侧壁呈60°交角时，油水混合物经过本装置混合后，在透光倍率为100时拍摄的显微照片，此时两种介质的细微混合率达到98.5％。

本发明的一种具体应用，是将其使用在燃油乳化燃烧技术中，无需增加投入，可以达到消烟除尘、保护环境，节能降耗的多重目的。油水混合燃烧后，不完全燃烧可燃产物的生成量大大减少，烟道着火现象得到有效抑制，氮氧化物的排放浓度大幅度降低，可节约燃油6％以上。

Claims (5)

1、一种适于互不相溶液体的零搅拌混合装置，包括涡流共振盒、导流片、共振簧片，其特征在于：所述涡流共振盒中心为空腔，两端各设有液体入口和液体出口；在所述液体入口内侧的涡流共振盒盒体上，设有3-5片延伸至涡流共振盒箱体中的导流片；在所述液体出口，均布有3片延伸至涡流共振盒箱体中的共振簧片；所述共振簧片为等腰三角形，3个等腰三角形的顶点相连，底边均匀分布固定在涡流共振盒盒体上。

2、根据权利要求1所述的一种适于互不相溶液体的零搅拌混合装置，其特征在于：所述涡流共振盒外套装有一外壳，在外壳与涡流共振盒之间填充有保温耐火纤维棉。

3、根据权利要求1或2所述的一种适于互不相溶液体的零搅拌混合装置，其特征在于：所述导流片为底角60度，顶角30度的直角三角形。

4、根据权利要求1或2所述的一种适于互不相溶液体的零搅拌混合装置，其特征在于：所述导流片与液体流向之间的夹角为α＝30---60度，与液体入口圆周切线之间的夹角为β＝45度。

5、根据权利要求1所述的一种适于互不相溶液体的零搅拌混合装置，其特征在于：所述涡流共振盒、外壳、导流片、共振簧片均为不锈钢。

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