CN106076185B - 基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法及混合液搅拌机 - Google Patents

基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法及混合液搅拌机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于相变‑气‑液耦合式高性能搅拌方法，通过流量泵将混合液从液体容器中吸入至喇叭状吸入口，同时利用压缩泵得到的压力容器里面的压缩空气通过开口端喷射到混合液中，实现气动式激励作用混合，混合后排回至液体容器中；还通过流量控制泵控制供水流量，并利用偏心管增加水与加热器直接接触面积进行蒸发，最终实现利用相变对液体容器中的混合液激励混合的目的；混合液搅拌机，包括相互连接的箱体2和箱盖1，所述箱体2内依次设有气动式混合装置、液动式混合装置和相变式混合装置。本发明通过气动式混合、液动式混合和相变式混合结合，以三种激励耦合的方式大幅提高混合液搅拌效率，而且结构简单，生产成本较低。

Description

基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法及混合液搅拌机
技术领域
本发明涉及一种混合液搅拌领域，特别是一种基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法及混合液搅拌机。
背景技术
混合液搅拌机多用于对一些液体材料上，比如洗浴产品、生活用品或者生产化工产品等，这些产品都是由好几种化工原料或植物精油经过混合形成，而整个混合的过程都是由机器设备进行，现有的机械混合搅拌机一般混合液搅拌效率低下，而且也有使用结构较为复杂的混合液搅拌机，虽然提高了效率，但是造价昂贵，无法进行有效推广使用。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法及混合液搅拌机。本发明通过气动式混合、液动式混合和相变式混合结合，以三种激励耦合的方式大幅提高混合液搅拌效率，而且结构简单，生产成本较低。
本发明的技术方案：基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法，其特征在于：通过流量泵将混合液从液体容器中吸入至喇叭状吸入口，同时利用压缩泵得到的压力容器里面的压缩空气通过开口端喷射到混合液中，实现气动式激励作用混合，混合后排回至液体容器中；还通过流量控制泵控制供水流量，并利用偏心管增加水与加热器直接接触面积进行蒸发，最终实现利用相变对液体容器中的混合液激励混合的目的。
前述的基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法中，所述压力容器内的压力为0.2-0.3MPa。
前述的基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法中，所述偏心管是向下偏心管，偏心度是偏心管的圆管半径的20％-30％。
前述的基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法中，所述蒸发速度控制在10-30g/min。
实现前述的基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法的混合液搅拌机，其特征在于：包括相互连接的箱体和箱盖，所述箱体内依次设有气动式混合装置、液动式混合装置和相变式混合装置，所述气动式混合装置包括进气导管，进气导管依次连接有压缩泵、压力容器、出气导管和压力喷射机构，所述液动式混合装置包括进液导管，进液导管经流量泵连接有喇叭状吸入口，喇叭状吸入口的端部经收缩管连接有圆锥形出液口，喇叭状吸入口与压力喷射机构对应设置，所述相变式混合装置包括水箱，水箱连接有流量控制泵，流量控制泵经进水导管连接有偏心管，偏心管内设有加热器，偏心管两端设有出蒸汽导管，出蒸汽导管连接有多孔介质。
前述的混合液搅拌机中，所述压力喷射机构端部设有若干喷射孔。
前述的混合液搅拌机中，所述偏心管是向下偏心管，偏心度是偏心管的圆管半径的20％-30％。
前述的混合液搅拌机中，所述加热器的功率控制在500-1500w。
与现有技术相比，本发明通过气动式混合、液动式混合和相变式混合结合，以三种激励耦合的方式大幅提高混合液搅拌效率，而且结构简单，生产成本较低。
本发明基于压力喷射机构，把利用压缩泵得到的压力容器里面的压缩空气通过箱体的开口端喷射到混合液当中，最终实现气动式激励作用。为了把压缩空气在较广范围内喷射，压力喷射机构的末端有很多均匀分布的喷射孔。为了便于实现气动式混合功能与基于液体旋转装置的液动式混合功能的耦合，从压力喷射机构出来的压缩空气应往液体旋转方向倾斜(相当于收缩管的出气端与圆锥形出液口内的液体旋转方向倾斜)。利用了喇叭状吸入口，有助于增大混合区域。
本发明通过流量控制泵控制供水流量，并利用向下偏心管增加水与加热器直接接触面积，最终达到较高的蒸发速度和较短的预热时间，最终实现利用相变来激励混合过程的目的。换句话说，从向下偏心管中间进去的水蒸发后，从向下偏心管两端出来并通过各自的多孔介质来扩大影响区域，对液体容器内的混合液作用。能提高蒸发速度的主要原因是向下偏心管使供应水直接与加热器接触，并增加了接触面积。通过改变向下偏心管的参数，我们可以控制水的蒸发速度，最终能达到供应水瞬间蒸发的效果，以提高工作效率的目的。
本发明具有结构较简单，较容易安装，制造费较低，反应时间快，搅拌效果好等优点的混合液搅拌机。
附图说明
图1表示基于相变-气-液耦合式高性能混合液搅拌机整体布局；
图2表示基于压缩空气的气动式混合功能部分；
图3表示基于液体旋转装置的液动式混合功能部分；
图4表示基于向下偏心管的相变式混合功能部分；
图5表示外壳形状。
附图中的标记为：1-箱盖；2-箱体；3-进气导管；4-压缩泵；5-压力容器；6-出气导管；7-压力喷射机构；8-收缩管；9-水箱；10-偏心管；11-进水导管；12-流量控制泵；13-多孔介质；14-出蒸汽导管；15-加热器；16-进液导管；17-流量泵；18-喇叭状吸入口；19-圆锥形出液口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法，其特征在于：通过流量泵将混合液从液体容器中吸入至喇叭状吸入口，同时利用压缩泵得到的压力容器里面的压缩空气通过开口端喷射到混合液中，实现气动式激励作用混合，混合后排回至液体容器中；还通过流量控制泵控制供水流量，并利用偏心管增加水与加热器直接接触面积进行蒸发，最终实现利用相变对液体容器中的混合液激励混合的目的。
所述压力容器内的压力为0.2-0.3MPa。所述偏心管是向下偏心管，偏心度是偏心管的圆管半径的20％-30％。所述蒸发速度控制在10-30g/min。
实现上述的基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法的混合液搅拌机，构成如图1-5所示，包括相互连接的箱体2和箱盖1，所述箱体2内依次设有气动式混合装置、液动式混合装置和相变式混合装置，所述气动式混合装置包括进气导管3，进气导管3依次连接有压缩泵4、压力容器5、出气导管6和压力喷射机构7，所述液动式混合装置包括进液导管16，进液导管16经流量泵17连接有喇叭状吸入口18，喇叭状吸入口18的端部经收缩管8连接有圆锥形出液口19，喇叭状吸入口18与压力喷射机构7对应设置，所述相变式混合装置包括水箱9，水箱9连接有流量控制泵12，流量控制泵12经进水导管11连接有偏心管10，偏心管10内设有加热器15，偏心管10两端设有出蒸汽导管14，出蒸汽导管14连接有多孔介质13(可以是多孔透气层)。
所述压力喷射机构7端部设有若干喷射孔。
所述偏心管10是向下偏心管，偏心度是偏心管的圆管半径的20％-30％。
所述加热器15的功率控制在500-1500w。
箱体：提供安放压缩泵，压力容器，压力喷射机构，流量泵，喇叭状吸入口，液体旋转装置，水箱，流量控制泵，加热器，向下偏心管等部件的空间。
压缩泵：使压力容器里面的压力增大。
压力容器：储存压缩空气。
压力喷射机构：把压缩空气喷射到混合液当中。
流量泵：吸入混合液的动力源。
喇叭状吸入口：有助于提高混合区域。
水箱：容纳水源。
流量控制泵：控制供水流量。
加热器：电能转化为热能。
向下偏心管：因圆形管与加热器有一定的向下偏心，增加水与加热器表面之间的接触面积，从而可以加速蒸发速度。同时，水与加热器直接接触，所以可以有效地减少预热时间。
本发明基于压力喷射机构，把利用压缩泵得到的压力容器里面的压缩空气通过箱体的开口端喷射到混合液当中，最终实现气动式激励作用。为了把压缩空气在较广范围内喷射，压力喷射机构的末端有很多均匀分布的喷射孔。为了便于实现气动式混合功能与基于液体旋转装置的液动式混合功能的耦合，从压力喷射机构出来的压缩空气应往液体旋转方向倾斜(相当于收缩管的出气端与圆锥形出液口内的液体旋转方向倾斜)。利用了喇叭状吸入口，有助于增大混合区域。
本发明通过流量控制泵控制供水流量，并利用向下偏心管增加水与加热器直接接触面积，最终达到较高的蒸发速度和较短的预热时间，最终实现利用相变来激励混合过程的目的。换句话说，从向下偏心管中间进去的水蒸发后，从向下偏心管两端出来并通过各自的多孔介质来扩大影响区域，对液体容器内的混合液作用。能提高蒸发速度的主要原因是向下偏心管使供应水直接与加热器接触，并增加了接触面积。通过改变向下偏心管的参数，我们可以控制水的蒸发速度，最终能达到供应水瞬间蒸发的效果，以提高工作效率的目的。

Claims (3)

1.基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法，其特征在于：通过流量泵将混合液从液体容器中吸入至喇叭状吸入口，同时利用压缩泵得到的压力容器里面的压缩空气通过开口端喷射到混合液中，实现气动式激励作用混合，混合后排回至液体容器中；还通过流量控制泵控制供水流量，并利用偏心管增加水与加热器直接接触面积进行蒸发，最终实现利用相变对液体容器中的混合液激励混合的目的；所述压力容器内的压力为0.2-0.3MPa；所述偏心管是向下偏心管，偏心度是偏心管的圆管半径的20％-30％；所述蒸发速度控制在10-30g/min；
所述的基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法采用混合液搅拌机实现，所述混合液搅拌机包括相互连接的箱体(2)和箱盖(1)，所述箱体(2)内依次设有气动式混合装置、液动式混合装置和相变式混合装置，所述气动式混合装置包括进气导管(3)，进气导管(3)依次连接有压缩泵(4)、压力容器(5)、出气导管(6)和压力喷射机构(7)，所述液动式混合装置包括进液导管(16)，进液导管(16)经流量泵(17)连接有喇叭状吸入口(18)，喇叭状吸入口(18)的端部经收缩管(8)连接有圆锥形出液口(19)，喇叭状吸入口(18)与压力喷射机构(7)对应设置，所述相变式混合装置包括水箱(9)，水箱(9)连接有流量控制泵(12)，流量控制泵(12)经进水导管(11)连接有偏心管(10)，偏心管(10)内设有加热器(15)，偏心管(10)两端设有出蒸汽导管(14)，出蒸汽导管(14)连接有多孔介质(13)；所述偏心管(10)是向下偏心管，偏心度是偏心管的圆管半径的20％-30％。
2.根据权利要求1所述的基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法，其特征在于：所述压力喷射机构(7)端部设有若干喷射孔。
3.根据权利要求1所述的基于相变-气-液耦合式高性能搅拌方法，其特征在于：所述加热器(15)的功率控制在500-1500w。
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CN101185859A (zh) * 2007-09-06 2008-05-28 江苏大学 生物反应器用射流雾化混合器
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Assignee: Pingyang Intelligent Manufacturing Research Institute of Wenzhou University

Assignor: Wenzhou University

Contract record no.: X2020330000096

Denomination of invention: High performance mixing method and mixed liquid mixer based on phase change gas liquid coupling

Granted publication date: 20190806

License type: Common License

Record date: 20201122

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