CN104437198A - 超声波静态混合器 - Google Patents

Abstract

本发明属于流体混合技术领域，尤其涉及一种超声波静态混合器。它将超声波与传统的静态混合器两者优点集于一体，用于石油化工行业中两种流体的混合。包括静态混合器，静态混合器是在圆管的两端分别焊接有法兰，圆管的左端设有物料进口，圆管的右端设有物料出口；圆管内设有螺旋片；具体是将静态混合器设置在超声波声场作用槽中，超声波声场作用槽设置在底座上，超声波声场作用槽与底座上设置的若干个超声波换能器相连接，超声波换能器通过电缆联接线与超声波发生器相连接。本发明具有结构简单、制造方便、易清洗等特点，可以有效避免因缩短混合长度而导致混合效果不好的问题，使混合效率较现有技术得到显著的提高，同时减小压力降。

Description

超声波静态混合器

技术领域

本发明属于流体混合技术领域，尤其涉及一种超声波静态混合器。它将超声波与传统的静态混合器两者优点集于一体，用于石油化工行业中两种流体的混合。

背景技术

目前使用的静态混合器，大多是传统的双螺旋结构的静态混合器。在很多对混合器混合性能有特殊要求的场合，传统的双螺旋结构的静态混合器并不能适应生产的要求。当对流体的混合效果要求较高时，就需要增加混合元件的个数。混合元件个数的增加，不仅增加了混合器加工制造的难度，而且增加了流体在混合器内的停留时间和压力降。在很多要求快速混合的场合，传统的双螺旋结构的静态混合器就无能为力了。当对流体的混合时间要求较短时，就需要缩短混合器的混合长度。混合长度的缩短导致混合器内混合元件的减少，从而影响了流体的混合效果。这样的静态混合器也不能满足生产的要求。

发明内容

为了解决目前的静态混合器混合效果与混合时间不能同时达到最优化这一问题，本发明提供一种超声波静态混合器，其目的是为了达到混合效果最佳，混合时间能够同时达到最优化效果的目的。

本发明为实现上述发明目的，是通过以下技术方案实现的：

超声波静态混合器 ，包括静态混合器，静态混合器是在圆管的两端分别焊接有法兰，圆管的左端设有物料进口，圆管的右端设有物料出口；圆管内设有螺旋片；具体是将静态混合器设置在超声波声场作用槽中，超声波声场作用槽设置在底座上，超声波声场作用槽与底座上设置的若干个超声波换能器相连接，超声波换能器通过电缆联接线与超声波发生器相连接。

   所述的右旋螺旋片和左旋螺旋片分别设有1-3个，并可以扭转180°，相邻的两个右旋螺旋片和左旋螺旋片的旋向相反，并相错90°排列；相邻两个螺旋片之间以点焊的形式相连接，在圆管的两端，螺旋片与圆管之间同样采用点焊的形式相连接。

所述的底座上焊接若干个与超声波换能器相配套的螺钉，在螺钉的周围设有超声波胶水涂层，再将超声波换能器扭进去；

所述的超声波换能器呈带状均匀间隔布置，构成一个激振装置。

所述的超声波换能器和超声波发生器在静态混合器中的应用。

本发明的优点效果是：

本发明是集超声波与传统的静态混合器两者优点于一体，将超声波换能器和超声波发生器在静态混合器中的新应用。由于本发明在静态混合器的下方设置有超声波声场作用槽，在底座上设置有超声波换能器激振装置，因此本发明装置可以避免因缩短混合长度而导致混合效果不好的问题。使混合效率较现有技术得到显著的提高，同时也减小了压力降。本发明还具有结构简单、制造方便、易清洗等特点，可以广泛适用于石油化工行业中两种流体的混合。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

  图3是本发明中底座俯视图。

    图中：静态混合器1，超声波声场作用槽2，底座3，超声波换能器4，超声波发生器5，法兰6，右旋螺旋片7，左旋螺旋片8，圆管9。

具体实施方式

本发明是一种超声波静态混合器，如图1至2所示，图1是本发明超声波静态混合器的结构示意图，图2是图1的侧视图。

本发明是由超声波发生器5、底座3、超声波换能器4、超声波声场作用槽2和静态混合器1构成。静态混合器1设置在超声波声场作用槽2中，超声波声场作用槽2设置在底座3上，超声波声场作用槽2与底座3上设置的若干个超声波换能器4相连接，超声波换能器4通过电缆联接线与超声波发生器5相连接。

其中静态混合器1是由混合元件右旋螺旋片7、左旋螺旋片8、圆管9和法兰6构成。静态混合器1是在圆管9的两端分别焊接有标准法兰6，圆管9的左端设有物料进口，圆管9的右端设有物料出口；圆管9内间隔连接有右旋螺旋片7和左旋螺旋片8，它们起到分割流体的作用。相邻两个元件之间以点焊的形式相连接，将焊接好的混合元件安置在圆管9内，在圆管9的两端，混合元件与圆管9之间同样采用点焊的形式相连接。

如图3所示，图3为本发明中底座部分的俯视图。在底座3上焊接若干个与超声波换能器4相配套的螺钉，将专业的超声波胶水涂在螺钉的周围，再将超声波换能器4扭进去，这样就在底座3上设置了若干个超声波换能器4。超声波换能器4与超声波发生器5构成了超声波系统，超声波系统的频率可以无级调节，可根据不同的工作条件和生产要求来选择。在本发明中超声波换能器4的作用是产生高频机械振荡，高频机械振荡经超声波声场作用槽2传播到流体中，产生空化效应，从而增强了流体的混合效果。

本发明所述的混合元件右旋螺旋片7和左旋螺旋片8的个数一般分别不超过3个，右旋螺旋片和左旋螺旋片一共不超过6个，混合元件右旋螺旋片7和左旋螺旋片8均可以扭转180°，相邻两个元件的旋向相反，并相错90°排列。这样就缩短了混合长度，从而缩短了混合时间，同时也减小了压力降。为了克服混合长度缩短导致混合效果不好的问题，在静态混合器的下方放置一个超声波声场作用槽，在底座上设置有若干个超声波换能器，这些超声波换能器呈带状均匀间隔布置，构成一个激振装置。将超声波声场作用槽2安置在底座3上。由超声波发生器5发出高频振荡信号，通过超声波换能器4转换成高频机械振荡经超声波声场作用槽传播到流体中，并在流体中产生数以万计的微小气泡，存在于流体中的微小气泡在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压力，并产生高温，这样就避免了因缩短混合长度而导致混合效果不好的问题。大大的提高了混合效率，同时也减小了压力降。

本发明超声波静态混合器的工作过程为：

两种待混合的流体从法兰6的物料进口端进入筒体中，通过第一个混合单元，中心附近的流体在右旋螺旋片7的作用下产生顺时针方向的旋转，边缘附近的流体在左旋螺旋片8的作用下产生逆时针方向的旋转。不同旋向的流动在其交汇处发生流体剪切混合作用，使流体达到快速充分的混合。当流体在静态混合器1内混合时，超声波发生器5发出高频振荡信号，通过超声波换能器4转换成高频机械振荡经超声波声场作用槽2传播到流体中，并在流体中产生数以万计的微小气泡，存在于流体中的微小气泡在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压力，并产生高温，进一步增强了流体的混合效果。最后流体经法兰6另一端的物料出口排出，进入到下一步的操作中。

本发明的应用用途是：将超声波换能器和超声波发生器在静态混合器中的应用。

Claims (5)

1.超声波静态混合器 ，包括静态混合器（1），静态混合器（1）是在圆管（9）的两端分别焊接有法兰（6），圆管（9）的左端设有物料进口，圆管（9）的右端设有物料出口；圆管（9）内设有螺旋片；其特征是：静态混合器（1）设置在超声波声场作用槽（2）中，超声波声场作用槽（2）设置在底座（3）上，超声波声场作用槽（2）与底座（3）上设置的若干个超声波换能器（4）相连接，超声波换能器（4）通过电缆联接线与超声波发生器（5）相连接。

2.根据权利要求1所述的超声波静态混合器 ，其特征是：所述的右旋螺旋片（7）和左旋螺旋片（8）分别设有1-3个，并可以扭转180°，相邻的两个右旋螺旋片（7）和左旋螺旋片（8）的旋向相反，并相错90°排列；相邻两个螺旋片之间以点焊的形式相连接，在圆管（9）的两端，螺旋片与圆管（9）之间同样采用点焊的形式相连接。

3.根据权利要求1所述的超声波静态混合器 ，其特征是：所述的底座（3）上焊接若干个与超声波换能器（4）相配套的螺钉，在螺钉的周围设有超声波胶水涂层，再将超声波换能器（4）扭进去。

4.根据权利要求1所述的超声波静态混合器 ，其特征是：所述的超声波换能器（4）呈带状均匀间隔布置，构成一个激振装置。

5.根据权利要求1所述的超声波静态混合器 ，其特征是：所述的超声波换能器和超声波发生器在静态混合器中的应用。