CN102350237B - 一种固液无尘静态混合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固液无尘静态混合系统，属于固液混合领域，其结构是由主流体通道及粉料通道构成，流体进口、控制阀、射流负压机构、二级静态混合器及动力泵串联构成主流体通道，进料管、阀门及一级静态混合器依次串联构成粉料通道，一级静态混合器出料口与射流负压机构侧壁的射流入口相连接。与现有技术相比，本发明的固液无尘静态混合系统具有无粉尘污染环境和不危害人体皮肤及呼吸系统、可以使粉质物料与液体充分混合或溶解或反应，对于黏性物料不会形成外湿内干的粉团，在原有基础上改造时无需再增加新的动力，压头损失小，混合效率高等特点，可广泛的应用于粉类或小颗粒类物料与液体混合或相溶解的场合，具有很好的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种物料混合装置，具体地说是一种固液无尘静态混合系统。
背景技术
工业生产中，存在着一类将粉末或粉末颗粒物混合或溶解到水或有机液体中的操作过程，传统的方法是将粉末或粉末颗粒物倾倒于液体中，然后通过机械搅拌来实现混合或溶解。上述方式存在的问题是操作过程中粉尘大，浪费原材料，污染环境，危害操作人员的皮肤及呼吸系统，同时溶解性粉末颗粒在倾倒液体过程中，会形成大小不等的外湿内干的颗粒团，通过机械搅拌很难打碎这些颗粒团，从而难以形成均一溶液状态。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种节能、高效的固液无尘静态混合系统。
本发明的技术任务是按以下方式实现的：一种固液无尘静态混合系统，其特点是：由主流体通道及粉料通道构成，流体进口、控制阀、射流负压机构、二级静态混合器及动力泵依次串联构成主流体通道，进料管、阀门及一级静态混合器依次串联构成粉料通道，一级静态混合器出料口与射流负压机构侧壁的射流入口相连接。
粉料通道的一级静态混合器用于将粉质物料颗粒进行充分地击碎混合，为充分的固液混合打下良好的基础。击碎后的粉质物料经过射流入口进入主流体通道，与流体初步混合形成固液混合体系。固液混合体系经过二级静态混合器时粉质物料和流体就能得到进一步充分地混合，完全消除粉团物料的存在。
为了避免杂物通过进料管进入一级静态混合器，可以在粉料通道进料管管口处设置网状粉料过滤头。
所述一级静态混合器和二级静态混合器可选用市售静态混合器，但为了达到最好的混合效果，优选以下结构的静态混合器：
所述二级静态混合器主要由带有法兰的筒状壳体及若干个混合单元构成， 由若干个混合单元焊接形成的直列式元件组合体固定在筒状壳体内，
所述混合单元由边长与筒状壳体内直径相等的正方形钢板弯曲成形，弯曲成形的单个混合单元的弯曲中心线为正方形的对角线，混合单元垂直于弯曲中心线的截面为圆弧形，曲率与筒状壳体的管壁曲率相同，
直列式元件组合体中各混合单元的排列规则为：第n块混合单元与第n+1块混合单元一边的中点处垂直并且成90度角焊合，且第n块混合单元与第n+2块混合单元的弧面朝向相反，n为自然数。
本发明的固液无尘静态混合系统与现有技术相比具有以下突出的有益效果：
(一)粉末颗粒和空气经一级静态混合器后，粉末颗粒得到充分分散，而粉末颗粒与流体在经过射流负压机构的初步混合及二级静态混合器的进一步混合后，则可达到完全分散或溶解，避免外湿内干颗粒团的出现，分散或溶解效果好，效率高。
(二)由于是负压吸粉，因此可防止粉尘的飞扬，从而避免了污染环境和对人体的伤害，同时减轻了劳动强度，减少了物料的浪费，节约原材料。
(三)使用该系统时，一般无需增加外部动力(仅需要一台动力泵即可运行)，投资少，效果突出。
(四)所公开一级(二级)静态混合器的直列式元件组合体采用规则正方形圆弧曲面按一定规则排列并焊接在一起，具有压头损失小，剪切混合强烈等特点，固液混合体系从进入到流出瞬间会经过几百万次剪切和撞击，可把粉团彻底击碎并和流体充分混合或溶解或反应。每个混合单元都是曲面，在流体前进方向上没有垂直的截留面，其混合单元的曲面只起改变流体前进方向的作用，且曲率与静态混合器的外管曲率相同.曲率大于静态混合器的外管曲率时，则改变流体前进方向过于剧烈，虽然有利于撞击和摩擦，但压头损失偏大，压头损失大则流体前进速度会变慢，流体前进速度变慢则会使射流器产生的负压变小，这不利于负压吸粉；曲率小于静态混合器的外管曲率时，则改变流体前进方向过于缓和，虽然压头损失小，但不利于撞击和摩擦；当混合单元曲 率与静态混合器的外管曲率相同时，则即可保证较小的压头损失，又可以保证极佳的改变流体前进方向达到极佳的撞击和摩擦效果，同时由于每个静态混合单元的边长等于静态混合器的外管的内直径，因此可以保证单位长度静态混合器外管内的静态混合单元最多，这有利于使在静态混合器长度最小的情况下保证更充分的混合。当流体流经第一块静态混合单元时，则流体被剪切成两部分，再流经第二块静态混合单元时则被分成四部分，再流经第三块静态混合单元时则被分成八部分，......当流经第n块静态混合单元时则被分成2的n次方部分，当静态混合器外管内的静态混合单元为20个时，则含有粉质的流体从进于到流出静态混合器已被剪切了一百多万次，再加上因流体方向改变而造成的撞击和摩擦，粉质物料已被彻底粉碎并与液体充分混合或反应。
附图说明
附图1是本发明固液无尘静态混合系统的结构示意图；
附图2是图1所示固液无尘静态混合系统中一(二)级静态混合器结构示意图。
具体实施方式
参照说明书附图以具体实施例对本发明的固液无尘静态混合系统作以下详细地说明。
实施例：
本发明的固液无尘静态混合系统由主流体通道及粉料通道构成。
主流体通道由流体进口1、控制阀2、射流负压机构3、二级静态混合器4及动力泵5依次串联而成。(当粉质物料与液体混合后黏度很小时，动力泵5与二级静态混合器4出口连接更加有利于混合，当粉质物料与液体混合后黏度很大时，动力泵5与流体进入口1连接更加有利于混合。)
粉料通道由进料管6、阀门7及一级静态混合器8依次串联构成，在进料管6的进料口处设有网状粉料过滤头9。一级静态混合器8的出料口与射流负压机构3侧壁的射流入口相连接。
所述一级静态混合器8和二级静态混合器4均由两端带有法兰12的筒状壳 体10及若干个混合单元11构成。由若干个混合单元11焊接形成的直列式元件组合体固定在筒状壳体10内。
每片混合单元11均由正方形钢板弯曲成形。弯曲成形的弯曲中心线为正方形的对角线，混合单元垂直于弯曲中心线的截面为圆弧形，曲率与放入对应的静态混合器筒状壳体的管壁曲率相同。
各混合单元11的焊合规则是：第n块混合单元与第n+1块混合单元一边的中点处垂直焊合，且第n块混合单元与第n+2块混合单元的弧面朝向相反，n为自然数。
详细说明：
n＝1：在第1块混合单元一个边长的中点和第2块(即1+1)混合单元一边的中点处使两个混合单元垂直并且成90度角焊合；
n＝2：在第3块(即2+1)混合单元一边的中点再与第2块混合单元的和第1块混合单元焊合一边的对边中点处使两个混合单元垂直并且成90度角焊合；
n＝3：在第4块(即3+1)混合单元一边的中点再与第3块混合单元的和第2块混合单元焊合一边的对边中点处使两个混合单元垂直并且成90度角焊合......；
且第3块(1+2)混合单元与第1块混合单元的弧面朝向相反；
第4块(2+2)混合单元与第2块混合单元的弧面朝向相反；
第5块(3+2)混合单元与第3块混合单元的弧面朝向相反......。
本发明固液无尘静态混合系统的工作过程如下：
关闭阀门7，打开控制阀2，启动动力泵，流体由流体进口1进入，经过射流负压机构进入二级静态混合器4，再经过动力泵流出进入下游管道。当流体经过射流负压机构时会产生负压，把进料管放入被吸粉料内，打开阀门7，则粉质物料会经进料管进入一级静态混合器8，经过一级静态混合器时粉质物料颗粒被充分击碎混合，击碎后物料经射流入口进入流体中形成固液混合体系。固液混合体系进入二级静态混合器4，经过二级静态混合器时粉质物料和流体就会得到充分的混合，消除粉团物料的存在。
Claims (4)
1.一种固液无尘静态混合系统，其特征在于：由主流体通道及粉料通道构成，流体进口、控制阀、射流负压机构、二级静态混合器及动力泵串联构成主流体通道，进料管、阀门及一级静态混合器依次串联构成粉料通道，一级静态混合器出料口与射流负压机构侧壁的射流入口相连接。
2.根据权利要求1所述的固液无尘静态混合系统，其特征在于，粉料通道进料管管口处设有网状粉料过滤头。
3.根据权利要求1或2所述的固液无尘静态混合系统，其特征在于，所述一级静态混合器主要由带有法兰的筒状壳体及若干个混合单元构成，由若干个混合单元焊接形成的直列式元件组合体固定在筒状壳体内，
所述混合单元由边长与筒状壳体内直径相等的正方形钢板弯曲成形，弯曲成形的单个混合单元的弯曲中心线为正方形的对角线，混合单元垂直于弯曲中心线的截面为圆弧形，曲率与筒状壳体的管壁曲率相同，
直列式元件组合体中各混合单元的排列规则为：第n块混合单元与第n+1块混合单元一边的中点处垂直并且成90度角焊合，且第n块混合单元与第n+2块混合单元的弧面朝向相反，n为自然数。
4.根据权利要求1或2所述的固液无尘静态混合系统，其特征在于，所述二级静态混合器主要由带有法兰的筒状壳体及若干个混合单元构成，由若干个混合单元焊接形成的直列式元件组合体固定在筒状壳体内，
所述混合单元由边长与筒状壳体内直径相等的正方形钢板弯曲成形，弯曲成形的单个混合单元的弯曲中心线为正方形的对角线，混合单元垂直于弯曲中心线的截面为圆弧形，曲率与筒状壳体的管壁曲率相同，
直列式元件组合体中各混合单元的排列规则为：第n块混合单元与第n+1块混合单元一边的中点处垂直并且成90度角焊合，且第n块混合单元与第n+2块混合单元的弧面朝向相反，n为自然数。
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