CN106422836A - 一种静止型气液流体混合方法及装置 - Google Patents

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汪继超
钱新玲
李科
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Abstract

本发明公开了一种静止型气液流体混合方法及装置，是分别通过液体导入管（9）和气体导入管（28）将液体和气体引入混合壳体内，并从第一混合盘（16）轴心处的流体入口（17）流入第一混合盘（16）和第二混合盘（20）之间，并呈蛇形状流经错位设置的第一凹孔（19）和第二凹孔（21）之间的间隙，然后从第二混合盘（20）边缘的流体流出间隙（26）流出，再进入第三混合盘（22）上的导流体（8）之间的导流槽内，在导流过程中继续混合，最后从混合壳体另一端的出口流出。本发明具有混合效率高、效果好、气液混合均匀气泡直径小的特点。

Description

一种静止型气液流体混合方法及装置
技术领域
本发明涉及一种流体混合方法及装置，特别是一种静止型气液流体混合方法及装置。
背景技术
流体混合装置是一种流体生产加工过程中常见的设备，如在纳米涂料生产制备过程中，就需要用到流体混合设备，但是，现有的流体混合装置均是动态型混合，即是通过将流体放入容器内，然后利用搅拌装置进行搅拌，使流体中的组份混合，这种装置混合效率较低，效果较差。而静止型气液流体混合装置目前还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种静止型气液流体混合方法及装置。本发明具有混合效率高、效果好、气液混合均匀气泡直径小的特点。
本发明的技术方案：一种静止型气液流体混合方法，是分别通过液体导入管和气体导入管将液体和气体引入混合壳体内，并从第一混合盘轴心处的流体入口流入第一混合盘和第二混合盘之间，并呈蛇形状流经错位设置的第一凹孔和第二凹孔之间的间隙，然后从第二混合盘边缘的流体流出间隙流出，再进入第三混合盘上的导流体之间的导流槽内，在导流过程中继续混合，最后从混合壳体另一端的出口流出。
前述的静止型气液流体混合方法，流出混合壳体的混合后的气液混合流体在第二泵的作用下，经回流管重新流入混合壳体内，进行再次混合。
一种实现前述方法的静止型气液流体混合装置，包括有壳体，壳体两端分别连接有流体导入管和流体导出管，流体导入管上连接有气体导入管，壳体内同轴设有至少一个混合单元，所述混合单元包括有第一混合盘、第二混合盘和第三混合盘，第二混合盘设于中间，第一混合盘上与第二混合盘相对的内侧设有凹槽，凹槽的底部设有若干呈蜂窝状的第一凹孔，圆形凹槽底部的轴心处设有流体入口；所述第二混合盘的外边沿与凹槽的内边沿之间设有流体流出间隙，第二混合盘上与第一混合盘相对的内侧设有若干呈蜂窝状的第二凹孔，第一凹孔和第二凹孔错位设置；所述第三混合盘与第二混合盘刚好重合，第三混合盘上与第二混合盘背对的一面设有至少2块导流体，相邻导流体之间设有导流沟槽。
前述的静止型气液流体混合装置，所述第一凹孔和第二凹孔的截面呈正六边形，相邻三个第一凹孔或第二凹孔的交点位于与其相对的第二凹孔或第一凹孔的中心轴上。
前述的静止型气液流体混合装置，所述壳体包括有中通外壳，中通外壳的两端分别设有一个端盖，中通外壳与端盖经设于中通外壳一端的第一法兰和设于端盖一端的第二法兰连接，端盖的轴心设有流体通孔，端盖的另一端设有第三法兰；其中与所述流体入口相向的一端的端盖经第三法兰连接液体导入管，液体导入管上设有第一泵，另一端的端盖上经第三法兰连接有液体导出管。
前述的静止型气液流体混合装置，所述壳体外设有回流管，回流管上设有第二泵，回流管的两端分别经第一三通阀和第二三通阀连接在液体导入管和液体导出管上。
本发明的有益效果：
1、本发明通过在流体入口的一端连接液体导入管和气体导入管，液体和气体混合后进入壳体内，并通过将带有蜂窝状的凹孔的混合盘对扣，并将两个混合盘上的凹孔错位布局，气体和液体的混合流体从流体入口进入凹孔中，并沿着弯曲的路径流动，流动过程中实现气液混合，并均匀的从流体流出间隙中流出，然后继续经导流体之间的导流沟槽进行混流，使将气体均匀的混合在液体中，由于本发明是通过改变流体的流动路径而达到混合的目的的，因此，与传统搅拌装置相比，其混合效率更高；同时，可将气体混合成直径更小更均匀的小气泡。
2、本发明的壳体采用三段式，并通过法兰连接，更加便于生产和组装。
3、本发明通过在壳体外设置回流管，混合过程中可使气液混合流体循环通过混合单元，混合效果更好，流体的混合更加均匀，气泡的均匀度和尺寸更小。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为本发明的混合单元的平面拆分图；
附图3为本发明的混合单元的立体拆分图；
附图4为本发明的第三混合盘的平面图。
附图标记说明：1-中通外壳，2-第一法兰，3-端盖，4-流体通孔，5-第三法兰，6-第二法兰，7-混合单元，8-导流体，9-液体导入管，10-液体导出管，11-第一泵，12-第一三通阀，13-第二三通阀，14-回流管，15-第二泵，16-第一混合盘，17-流体入口，18-凹槽，19-第一凹孔，20-第二混合盘，21-第二凹孔，22-凸起，23-第一连接孔，24-第二连接孔，25-螺钉，26-流体流出间隙，27-第三连接孔，28-气体导入管。
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。
本发明的实施例：
一种静止型气液流体混合方法，是分别通过液体导入管9和气体导入管28将液体和气体引入混合壳体内，并从第一混合盘16轴心处的流体入口17流入第一混合盘16和第二混合盘20之间，并呈蛇形状流经错位设置的第一凹孔19和第二凹孔21之间的间隙，然后从第二混合盘20边缘的流体流出间隙26流出，再进入第三混合盘22上的导流体8之间的导流槽内，在导流过程中继续混合，最后从混合壳体另一端的出口流出。
流出混合壳体的混合后的气液混合流体在第二泵15的作用下，经回流管14重新流入混合壳体内，进行再次混合。
一种静止型气液流体混合装置，如附图1-4所示，包括有壳体，壳体两端分别连接有液体导入管9和与液体导出管10，液体导入管9上连接有气体导入管28，壳体内同轴设有至少一个混合单元7，所述混合单元7包括有第一混合盘16、第二混合盘20和第三混合盘22（第一混合盘16上设有第一连接孔23，第二混合盘20上设有第二连接孔24，第三混合盘22上设有第三连接孔27，第一混合盘16、第二混合盘20和第三混合盘22经螺杆25连接），第二混合盘20设于中间，第一混合盘16上与第二混合盘20相对的内侧设有凹槽18，凹槽18的底部设有若干呈蜂窝状的第一凹孔19，圆形凹槽18底部的轴心处设有流体入口17；所述第二混合盘20的外边沿与凹槽18的内边沿之间设有流体流出间隙26，第二混合盘20上与第一混合盘16相对的内侧设有若干呈蜂窝状第二凹孔21，第一凹孔19和第二凹孔21错位设置；所述第三混合盘22与第二混合盘20刚好重合，第三混合盘22上与第二混合盘20背对的一面设有至少2块导流体8，相邻导流体8之间设有导流沟槽。
所述第一凹孔19和第二凹孔21的截面呈正六边形，相邻三个第一凹孔19或第二凹孔21的交点位于与其相对的第二凹孔21或第一凹孔19的中心轴上。
所述壳体包括有中通外壳1，中通外壳1的两端分别设有一个端盖3，中通外壳1与端盖3经设于中通外壳1一端的第一法兰2和设于端盖3一端的第二法兰6连接，端盖3的轴心设有流体通孔4，端盖3的另一端设有第三法兰5；其中与所述流体入口17相向的一端的端盖3经第三法兰5连接液体导入管9，液体导入管9上设有第一泵11，另一端的端盖3上经第三法兰5连接有液体导出管10。
所述壳体外设有回流管14，回流管14上设有第二泵15，回流管14的两端分别经第一三通阀12和第二三通阀13连接在液体导入管9和液体导出管10上。
工作原理：气体和液体分别经液体导入管9和气体导入管28导入流体通孔4中，使气体和液体的混合流体在第一凹孔19和第二凹孔21之间流动以蛇形状态流动，流体在流动过程中，进行混合处理，将气泡打散成均匀且直径细小的小气泡，然后，混合流体从流体流出间隙26流出，再经过导流体8之间的导流槽，在导流槽内流动的过程中继续混合，然后流向混合单元7的外部，并通过液体导出管10导出。当需要提高混合效果时，可启动第二泵15，将混合流体从液体导出管10经回流管14和液体导入管9重新导入混合装置内进行重复混合。

Claims (6)

1.一种静止型气液流体混合方法，其特征在于：是分别通过液体导入管（9）和气体导入管（28）将液体和气体引入混合壳体内，并从第一混合盘（16）轴心处的流体入口（17）流入第一混合盘（16）和第二混合盘（20）之间，并呈蛇形状流经错位设置的第一凹孔（19）和第二凹孔（21）之间的间隙，然后从第二混合盘（20）边缘的流体流出间隙（26）流出，再进入第三混合盘（22）上的导流体（8）之间的导流槽内，在导流过程中继续混合，最后从混合壳体另一端的出口流出。
2.根据权利要求1所述的静止型气液流体混合方法，其特征在于：流出混合壳体的混合后的气液混合流体在第二泵（15）的作用下，经回流管（14）重新流入混合壳体内，进行再次混合。
3.一种实现权利要求1-2任一项所述的静止型气液流体混合方法的装置，其特征在于：包括有壳体，壳体两端分别连接有液体导入管（9）和液体导出管（10），液体导入管（9）上连接有气体导入管（28），壳体内同轴设有至少一个混合单元（7），所述混合单元（7）包括有第一混合盘（16）、第二混合盘（20）和第三混合盘（22），第二混合盘（20）设于中间，第一混合盘（16）上与第二混合盘（20）相对的内侧设有凹槽（18），凹槽（18）的底部设有若干呈蜂窝状的第一凹孔（19），圆形凹槽（18）底部的轴心处设有流体入口（17）；所述第二混合盘（20）的外边沿与凹槽（18）的内边沿之间设有流体流出间隙（26），第二混合盘（20）上与第一混合盘（16）相对的内侧设有若干呈蜂窝状的第二凹孔（21），第一凹孔（19）和第二凹孔（21）错位设置；所述第三混合盘（22）与第二混合盘（20）刚好重合，第三混合盘（22）上与第二混合盘（20）背对的一面设有至少2块导流体（8），相邻导流体（8）之间设有导流沟槽。
4.根据权利要求3所述的静止型气液流体混合装置，其特征在于：所述第一凹孔（19）和第二凹孔（21）的截面呈正六边形，相邻三个第一凹孔（19）或第二凹孔（21）的交点位于与其相对的第二凹孔（21）或第一凹孔（19）的中心轴上。
5.根据权利要求3所述的静止型气液流体混合装置，其特征在于：所述壳体包括有中通外壳（1），中通外壳（1）的两端分别设有一个端盖（3），中通外壳（1）与端盖（3）经设于中通外壳（1）一端的第一法兰（2）和设于端盖（3）一端的第二法兰（6）连接，端盖（3）的轴心设有流体通孔（4），端盖（3）的另一端设有第三法兰（5）；其中与所述流体入口（17）相向的一端的端盖（3）经第三法兰（5）连接液体导入管（9），液体导入管（9）上设有第一泵（11），另一端的端盖（3）上经第三法兰（5）连接有液体导出管（10）。
6.根据权利要求5所述的静止型气液流体混合装置，其特征在于：所述壳体外设有回流管（14），回流管（14）上设有第二泵（15），回流管（14）的两端分别经第一三通阀（12）和第二三通阀（13）连接在液体导入管（9）和液体导出管（10）上。
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