CN107961687A - 一种内部安装的静态液体混合结构及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种内部安装的静态液体混合结构及其控制方法，混合结构包括主管路、支路和混合器；支路与主管路连通，交汇处为连接点；混合器为圆锥型，两端分别为大径端和小径端，大径端到小径端的方向为第一方向；混合器内部沿第一方向具有依次连接的第一通道、第二通道和第三通道；第一通道位于大径端内侧，呈沿第一方向内径渐缩的圆锥型；第三通道位于小径端内侧，呈沿第一方向内径渐扩的圆锥型；第二通道为圆柱型，与第一通道和第三通道末端连接；混合器的大径端与主管路或者支路末端连接，且位于连接点的后端。本发明安装方便、节约占地、造价便宜、加工简单，其混合液的扰动和湍动效果大，混合效果好，且加工制作方便，适用于轻化工厂液液混合。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工工艺设备，特别是一种内部安装的静态液体混合结构及其控制方法。
背景技术
液体混合器是一种没有运动部件的高效混和设备，与搅拌器之类的动态混合器相比，具有流程简单、结构紧凑、耗能小、投资少、操作弹性大、安装维修简便、混合性能好等优点。液体混合器应用范围广，在石油、炼油、化工、医药、食品、矿冶等部门中，广泛应用于液液、液气、液固、气气的混合。然而，市面上的产品都是安装在主管路的外部，例如套在主管路外周，因此，占地面积特别大，安装也特别复杂。现有的液体混合器通过固定在管内的混合单元内件，使两股或多股流体产生流体的切割、剪切、旋转和重新混合，达到流体之间充分混合的目的；主要的加工在于混合单元内件，制造繁琐，设备长度根据流体运动方式而定，有的产品较长，在已有的老厂房布局内，特别是已经在运行工厂的改造项目来讲，进行安装难度较大，有的甚至无法安装。
发明内容
本发明的目的是提供一种内部安装的静态液体混合结构，其结构简单，安装简便，占地面积小，混合效果好。
本发明的另一目的是提供一种内部安装的静态液体混合结构的控制方法，其操作简单，使液体混合效果好。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种内部安装的静态液体混合结构，它包括主管路、支路和混合器；该支路与主管路连通，交汇处为连接点；该混合器为圆锥型，两端分别为大径端和小径端，该大径端到该小径端的方向为第一方向；该混合器内部沿该第一方向具有依次连接的第一通道、第二通道和第三通道；该第一通道位于该大径端内侧，呈沿该第一方向内径渐缩的圆锥型；该第三通道位于该该小径端内侧，呈沿该第一方向内径渐扩的圆锥型；第二通道为圆柱型，与该第一通道和第三通道末端连接；该混合器的大径端与该主管路或者支路末端连接，且位于该连接点的后端。
进一步的，所述第一通道的圆锥角为25°-30°，所述第三通道的圆锥角为10°-20°；所述第二通道长度为10-20mm，所述第三通道长度为20-40mm。
进一步的，所述混合器的大径端与所述主管路的末端固定连接，该混合器的小径端与一混合管路连接。
进一步的，所述支路末端伸入所述主管路内部，所述混合器的大径端与该支路末端固定连接。
进一步的，所述支路末端具有多个呈圆周分布的喷管，各喷管末端均固定连接有所述混合器。
进一步的，所述支路末端设有转盘，该转盘能以所述主管路中轴线为轴转动；所述喷管设于该转盘上；该转盘内部具有连通该支路和喷管的通道。
进一步的，所述转盘连接驱动装置，该驱动装置连接至主管路外部的控制器。
一种所述的内部安装的静态液体混合结构的控制方法，开启主管路，使主管路流体流动；开启支路，使支路流体流动；通过控制器，控制驱动装置，使所述喷管以所述主管路中轴线为轴转动。
进一步的，所述主管路流体、支路流体的流速之间的关系为：
其中，v1是支路流体速度，ρ1是支路内流体的密度，D1是第一通道外端内径，v2是主管路流体速度，ρ2是主管路内流体的密度，D2是第三通道外端内径。
本发明的有益效果是：本发明具有安装方便、节约占地、造价便宜、加工简单等特点，相较市面上的产品，其混合液的扰动和湍动效果大，混合效果更好，且加工制作方便，适用于轻化工厂液液混合。
附图说明
图1是本发明内部安装的静态液体混合结构的实施例1的结构示意图。
图2是本发明内部安装的静态液体混合结构的实施例2的结构示意图。
图3是本发明内部安装的静态液体混合结构的混合器的结构示意图。
图4是本发明内部安装的静态液体混合结构的实施例3的结构示意图。
图5是本发明内部安装的静态液体混合结构的实施例4的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。
如图1、图2、图3所示，本发明提供一种内部安装的静态液体混合结构，它包括主管路1、支路2和混合器3。该支路2与主管路1连通，交汇处为连接点4。该混合器3为圆锥型，两端分别为大径端A和小径端B，该大径端A到该小径端B的方向为第一方向。该混合器3内部沿该第一方向具有依次连接的第一通道31、第二通道32和第三通道33。该第一通道31位于该大径端A内侧，呈沿该第一方向内径渐缩的圆锥型。该第三通道33位于该该小径端B内侧，呈沿该第一方向内径渐扩的圆锥型。第二通道32为圆柱型，与该第一通道31和第三通道33末端连接。该混合器3的大径端A与该主管路1或者支路2末端连接，且位于该连接点4的后端。优选的，该第一通道31的圆锥角为25°-30°，该第三通道33的圆锥角为10°-20°；该第二通道32长度为10-20mm，该第三通道33长度为20-40mm。
如图1、图3所示，本发明的混合器3可以通过大径端A与该主管路1的末端固定连接，该混合器3的小径端B与一混合管路5连接，由于第三通道33采用末端放大的结构形式形成放射状的喷射效果，可以增加流体的湍动程度和扰动，增强混合效果。
如图2、图3所示，本发明的混合器3还可以通过大径端A与该支路2末端固定连接，此时该支路2末端伸入该主管路1内部，位于主管路1的中轴线上。此安装方式，可在混合器3第三通道33出口端形成负压，增强两种管线液体的混合效果。
为了更加均匀地混合液体，如图4所示，采用实施例2的方式支路2伸入主管路1内部连接的时候，该支路2末端具有多个呈圆周分布的喷管21，各喷管21末端均固定连接有该混合器3。进一步的，如图5所示，该支路2末端设有转盘22，该转盘22能以该主管路1中轴线为轴转动。该喷管21设于该转盘22上，该转盘22内部具有连通该支路2和喷管21的通道。该转盘22连接驱动装置，该驱动装置连接至主管路外部的控制器。使转盘22可以被控制转动，进而使喷管21转动，使液体混合更加均匀。
本发明还提供一种上述内部安装的静态液体混合结构的控制方法，开启主管路1，使主管路1流体流动。开启支路2，使支路2流体流动。通过控制器，控制驱动装置，使该喷管21以该主管路1中轴线为轴转动。该主管路1流体、支路2流体的流速之间的关系为：
其中，v1是支路流体速度，ρ1是支路内流体的密度，D1是第一通道外端内径，v2是主管路流体速度，ρ2是主管路内流体的密度，D2是第三通道外端内径。
本发明具有安装方便、节约占地、造价便宜、加工简单等特点，相较市面上的产品，其混合液的扰动和湍动效果大，混合效果更好，且加工制作方便，适用于轻化工厂液液混合。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本发明权利要求基础上的改动都是本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种内部安装的静态液体混合结构，其特征在于，它包括主管路、支路和混合器；该支路与主管路连通，交汇处为连接点；该混合器为圆锥型，两端分别为大径端和小径端，该大径端到该小径端的方向为第一方向；该混合器内部沿该第一方向具有依次连接的第一通道、第二通道和第三通道；该第一通道位于该大径端内侧，呈沿该第一方向内径渐缩的圆锥型；该第三通道位于该该小径端内侧，呈沿该第一方向内径渐扩的圆锥型；第二通道为圆柱型，与该第一通道和第三通道末端连接；该混合器的大径端与该主管路或者支路末端连接，且位于该连接点的后端。
2.根据权利要求1所述的内部安装的静态液体混合结构，其特征在于：所述第一通道的圆锥角为25°-30°，所述第三通道的圆锥角为10°-20°；所述第二通道长度为10-20mm，所述第三通道长度为20-40mm。
3.根据权利要求1或2所述的内部安装的静态液体混合结构，其特征在于：所述混合器的大径端与所述主管路的末端焊接或通过法兰固定连接，该混合器的小径端与一混合管路连接。
4.根据权利要求1或2所述的内部安装的静态液体混合结构，其特征在于：所述支路末端伸入所述主管路内部，所述混合器的大径端与该支路末端焊接或通过法兰固定连接。
5.根据权利要求4所述的内部安装的静态液体混合结构，其特征在于：所述支路末端具有多个呈圆周分布的喷管，各喷管末端均固定连接有所述混合器。
6.根据权利要求5所述的内部安装的静态液体混合结构，其特征在于：所述支路末端设有转盘，该转盘能以所述主管路中轴线为轴转动；所述喷管设于该转盘上；该转盘内部具有连通该支路和喷管的通道。
7.根据权利要求6所述的内部安装的静态液体混合结构，其特征在于：所述转盘连接驱动装置，该驱动装置连接至主管路外部的控制器。
8.一种权利要求1至7所述的内部安装的静态液体混合结构的控制方法，其特征在于，开启主管路，使主管路流体流动；开启支路，使支路流体流动；通过控制器，控制驱动装置，使所述喷管以所述主管路中轴线为轴转动。
9.根据权利要求8所述的内部安装的静态液体混合结构的控制方法，其特征在于，所述主管路流体、支路流体的流速之间的关系为：
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其中，v1是支路流体速度，ρ1是支路内流体的密度，D1是第一通道外端内径，v2是主管路流体速度，ρ2是主管路内流体的密度，D2是第三通道外端内径。
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