CN101491748A - 多种液体的混合方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了多种液体的混合方法及其装置。本发明的混合方法包括步骤a)将多种液体预混合，并通过升压装置升高预混合后的液体的压力；步骤b)使升高压力后的液体进入一输入混合室内，并以射流的形式流出节流小孔后流入一输出混合室；其中，输入混合室与输出混合室相连，输入混合室和输出混合室之间设有一将输出混合室和输入混合室相互隔开的隔板，节流小孔设置在该隔板上。本发明的混合装置包括多条液体入口管、用于升高预混合后的多种液体的压力的升压装置以及小孔节流装置。升高压力后的预混合液流过小孔节流装置的节流小孔后，在节流小孔后面形成高速射流，高速射流形成涡流流场，从而使多种液体能够充分均匀混合。

Description

多种液体的混合方法及其装置
技术领域
本发明涉及将两种及两种以上的液体进行充分混合的方法及装置。
背景技术
在工业生产或科学研究过程中，常常需要将两种或两种以上的液体充分而均匀地混合，对于互不相溶的两种液体或两种以上的液体而言，这存在着一定的难度。因而，亟需有一种能够将多种液体充分混合且简单易行的混合方法和相应的装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够将两种或两种以上的液体进行充分混合的多种液体的混合方法及其装置。
本发明所采用的技术方案是：一种多种液体的混合方法，包括以下步骤：
a)将多种液体预混合，并通过升压装置升高预混合后的液体的压力；
b)使升高压力后的液体进入一输入混合室内，并以射流的形式流出节流小孔后流入一输出混合室；其中，输入混合室与输出混合室相连，输入混合室和输出混合室之间设有一将输出混合室和输入混合室相互隔开的隔板，节流小孔设置在该隔板上。
在上述的多种液体的混合方法中，进入输入混合室内的液体、输入混合室、节流小孔、输出混合室满足下列条件：P1＞10P2，D2＞D1，D1＞2d，D2＞10d；其中，P1为输入混合室内升高压力后的液体的压强，P2为输出混合室内的大气压强，D1为输入混合室的内径，D2为输出混合室的内径，d为节流小孔的直径。
本发明还提供了一种实施上述多种液体混合方法的多种液体混合装置，包括：
用于输入多种液体的多条液体入口管；
升压装置，该升压装置的入口通过管路分别与多条液体入口管连通，用于升高预混合后的多种液体的压力；
小孔节流装置，包括输入混合室和输出混合室，输入混合室与输出混合室相连；输入混合室设有液体入口，输出混合室设有液体出口，输入混合室的液体入口与升压装置的出口相连；输入混合室和输出混合室之间设有一将输入混合室和输出混合室相互隔开的隔板，在隔板上设有节流小孔。
上述多种液体的混合装置，输入混合室、输出混合室和节流小孔满足下列条件：D2＞D1，D1＞2d，D2＞10d，其中，D1为输入混合室的内径，D2为输出混合室的内径，d为节流小孔的直径。
采用上述的技术方案，升高压力后的预混合液流过节流小孔后，在节流小孔后面形成高速射流，高速射流形成涡流流场，从而使多种液体能够充分均匀混合，形成乳化液体。
附图说明
图1是本发明的小孔节流装置的一种实施方式的结构示意图；
图2是本发明的多种液体的混合方法的原理示意图；
图3是本发明的多种液体的混合装置的一种实施方式的结构示意图。
图中：1.水入口管  2.截止阀  3.流量调节阀  4.流量计  5.单向阀  6.油入口管7.二位三通阀  8.流量计  9.加压泵  10.压力表  11.可调压力溢流阀  12.小孔节流装置  13.容器  14.液位控制开关  15.单向阀  16.出口阀  17.乳化液出口  71.第一接口  72.第二接口  73.第三接口  100.涡流场流线  121.输入混合室  122.输出混合室  123.隔板  124.节流小孔
具体实施方式
下面结合附图对本发明做出进一步说明。
参考图1和2，本发明的多种液体的混合方法，包括以下步骤：
a)将多种液体预混合，并通过升压装置升高预混合后的液体的压力；
b)使升高压力后的液体进入一输入混合室121内，并以射流的形式流出节流小孔后流入一输出混合室122；其中，输入混合室121与输出混合室122相连，输入混合室121和输出混合室122之间设有一将输入混合室121和输出混合室122相互隔开的隔板123，节流小孔124设置在隔板123上。
为了使升高压力后的液体以高速射流的形式流出设置在隔板上的节流小孔，最好是，进入输入混合室内的液体、输入混合室、节流小孔、输出混合室满足下列条件：P1＞10P2，D2＞D1，D1＞2d，D2＞10d；其中，P1为输入混合室内升高压力后的液体的压强，P2为输出混合室内的大气压强，D1为输入混合室的内径，D2为输出混合室的内径，d为节流小孔的直径。
输入混合室和输出混合室可以是筒体形状。
节流小孔124可以是圆孔、方孔、长方孔或其它各种小孔形式的组合。
本发明的多种液体的混合方法的工作原理是：预混合液流过节流小孔后，在节流小孔后面形成高速射流，高速射流形成如图2示出的涡流流场，从而使二种或二种以上的预混合液体经过本发明的混合方法处理后充分混合，形成乳化液体。
图2的涡流流场具有如下特点：
1.图2示出了某一截面上的涡流场流线100，在任一截面上有相似的涡流场流线。
2.P1与P2的比值越大，小孔射流的流速越高，涡流越强烈。
3.涡流越强烈，混合越充分，混合(乳化)效果越好。
为实施本发明的多种液体的混合方法，本发明的多种液体的混合装置，包括：
用于输入多种液体的多条液体入口管；
升压装置，该升压装置的入口通过管路与多条液体入口管连通，用于升高预混合后的多种液体的压力；
小孔节流装置，包括输入混合室和输出混合室，输入混合室与输出混合室相连；输入混合室设有液体入口，输出混合室设有液体出口，输入混合室的液体入口与升压装置的出口相连；输入混合室和输出混合室之间设有一将输入混合室和输出混合室相互隔开的隔板，在隔板上设有节流小孔。
为了使升高压力后的液体以高速射流的形式流出设置在隔板上的节流小孔，最好是，输入混合室、输出混合室和节流小孔满足下列条件：D2＞D1，D1＞2d，D2＞10d，其中，D1为输入混合室的内径，D2为输出混合室的内径，d为节流小孔的直径。
图3示出了本发明的多种液体的混合装置的一种具体实施方式的结构示意图，本实施方式仅仅给出了水和油两种液体相互混合的示例，然而，本领域技术人员应该知道，本发明也适用于将两种以上的液体相互充分混合。如图所示，油从油入口管6流入，经过三通阀7的第一接口71、第二接口72及流量计8，到达加压泵9的入口；水从水入口管1流入，经过截止阀2、流量调节阀3、流量计4及单向阀5，到达加压泵9的入口，在图中，水和油在加压泵9的入口前面的管道中预混合，形成油水混合液。油水混合液经加压泵9增压后，经过如图1所示的小孔节流装置12后，形成强烈的涡流场，使油水充分混合，呈乳化状态，乳化液体随后进入容器13，再经截止阀16及乳化液出口17，进入目标装置。在容器13的内壁上设有液位控制开关14，该液位控制开关14分别与截止阀2和二位三通阀7电连接。当容器13内的液位到达控制上限时，液位控制开关14发出信号，使截止阀2关闭，停止进水，同时控制二位三通阀7，停止从油入口管6进油，使容器13、单向阀15、三通阀7的第三73接口及第二接口72、流量计8、加压泵9、小孔节流装置12、容器13，形成一个内循环回路。反之，当容器内液位到达控制下限时，液位控制开关14也发出信号，使截止阀2开启，重新进水，同时控制二位三通阀7，重新从油入口管6进油，从而满足目标装置对乳化液的非定量需求。加压泵9、可调压力溢流阀11的回路，使小孔节流器装置12的供油压力控制在合理的范围内，同时若加压泵9是容积泵，则可调压力溢流阀11可保护加压泵9的安全。

Claims (7)

1.一种多种液体的混合方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将所述多种液体预混合，并通过升压装置升高预混合后的液体的压力；
b)使升高压力后的液体进入一输入混合室内，并以射流的形式流出节流小孔后流入一输出混合室；其中，所述输入混合室与所述输出混合室相连，输入混合室和输出混合室之间设有一将输出混合室和输入混合室相互隔开的隔板，所述节流小孔设置在所述隔板上。
2.如权利要求1所述的多种液体的混合方法，其特征在于，进入输入混合室内的液体、输入混合室、节流小孔、输出混合室满足下列条件：P1＞10P2，D2＞D1，D1＞2d，D2＞10d；其中，P1为输入混合室内升高压力后的液体的压强，P2为输出混合室内的大气压强，D1为输入混合室的内径，D2为输出混合室的内径，d为节流小孔的直径。
3.如权利要求1所述的多种液体的混合方法，其特征在于，所述升压装置为加压泵。
4.一种多种液体的混合装置，其特征在于，包括：
用于输入所述多种液体的多条液体入口管；
升压装置，所述升压装置的入口通过管路分别与所述多条液体入口管连通，用于升高预混合后的多种液体的压力；
小孔节流装置，包括输入混合室和输出混合室，所述输入混合室与所述输出混合室相连；输入混合室设有液体入口，输出混合室设有液体出口，输入混合室的液体入口与升压装置的出口相连；输入混合室和输出混合室之间设有一将输入混合室和输出混合室相互隔开的隔板，在所述隔板上设有节流小孔。
5.如权利要求4所述的一种多种液体的混合装置，其特征在于，所述输入混合室、输出混合室和所述节流小孔满足下列条件：D2＞D1，D1＞2d，D2＞10d，其中，D1为输入混合室的内径，D2为输出混合室的内径，d为节流小孔的直径。
6.如权利要求4所述的一种多种液体的混合装置，其特征在于，
所述多条液体入口管包括一第一液体入口管和一第二液体入口管；
所述升压装置为加压泵；
所述混合装置还包括截止阀、二位三通阀、容器、液位控制开关、单向阀、乳化液出口管；所述液位控制开关设置在所述容器的内壁上，并分别与所述截止阀和所述二位三通阀电连接；
所述第一液体入口管通过管路与截止阀、加压泵的入口依次连通；所述第二液体入口管通过管路与二位三通阀的第一接口、第二接口以及加压泵的入口依次连通；加压泵的出口与所述输入混合室的液体入口连通，所述输出混合室的液体出口通过管路与容器连通；所述容器通过管路分别与二位三通阀的第三接口和乳化液出口管相连通，所述单向阀设置在容器与二位三通阀的第三接口之间的管路上。
7.如权利要求5所述的一种多种液体的混合装置，其特征在于，所述节流小孔为圆孔或矩形孔。
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