CN110559904A - 一种静态混合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静态混合器，属于流体混合装置领域，其技术方案要点是包括管体，所述管体内同轴固定连接有螺旋板，所述螺旋板分为左螺旋板和右螺旋板，所述左螺旋板和右螺旋板依次交替设置，相邻的所述左螺旋板和右螺旋板交替固定连接，相邻的所述左螺旋板和右螺旋板相互靠近的侧壁呈垂直设置，所述管体内固定连接若干垂直于左螺旋板或右螺旋板曲面的扰流杆。本发明提升混合器的混合效果。

Description

一种静态混合器

技术领域

本发明涉及流体混合装置技术领域，更具体地说，它涉及一种静态混合器。

背景技术

静态混合器是一种没有运动部件的高效混合设备，其基本工作机理是利用固定在管内的混合单元体改变流体在管内的流动状态，以达到不同流体之间良好分散和充分混合的目的。

目前，申请号为CN92235669.6的中国发明专利公开了一种静态混合器，左右螺旋片在管道内安装按一定规则固定布置，左右螺旋片依次交替排列，外接三通管具有物流入口及出口在大流量流体的混合是多个单根管道混合器并联组成为多段管束式混合器，混合器之间是由管束隔板、隔开的高温段、混合腔混合段、混合器与外面的管道连接均为法兰联接。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：流体在管线中流动冲击左右螺旋片,流体经过“分割-位置移动-重新汇合”达到混合的目的，但是在单个螺旋片内仅仅通过流体原有的流动方向偏差而产生的位置移动，从而导致混合效果不佳。

发明内容

本发明目的在于提供一种静态混合器，在管体内设置扰流杆，达到了提升混合器的混合效果的目的。

本发明为了实现上述目的，提供了如下技术方案：一种静态混合器，包括管体，所述管体内同轴固定连接有螺旋板，所述螺旋板分为左螺旋板和右螺旋板，所述左螺旋板和右螺旋板依次交替设置，相邻的所述左螺旋板和右螺旋板交替固定连接，相邻的所述左螺旋板和右螺旋板相互靠近的侧壁呈垂直设置，所述管体内固定连接若干垂直于左螺旋板或右螺旋板曲面的扰流杆。

通过采用上述技术方案，流体从管体的一端进入后在静态混合器内部的螺旋板的作用下分离、移动和重聚，将流体混合；当流体经过扰流杆时，空气会在扰流杆的后方形成气旋，在气旋的作用下增加了螺旋板两侧的流体的横向移动，进而增加了流体的混合，最终达到了提升混合器的混合效果。

本发明进一步设置为：所述扰流杆的直径满足一下条件：，其中：L为扰流杆 的直径，ρ为流体的密度，v为流体的流速，μ为流体的粘度。

通过采用上述技术方案，流体进过扰流杆时，会在扰流杆的后方两侧周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列漩涡，从而增加了涡旋的数量和稳定性，进而提升了混合器的混合效果。

本发明进一步设置为：每个所述左螺旋板和右螺旋板均对应有一扰流杆，所述扰流杆位于左螺旋板或右螺旋板长度方向的靠近进口的位置。

通过采用上述技术方案，使出现气旋后流体有足够的时间混合。

本发明进一步设置为：所述扰流杆垂直穿置于螺旋板，所述扰流杆的两端均固定连接于管体侧壁。

通过采用上述技术方案，增加扰流杆与管体的连接结构强度，增加扰流杆和螺旋板连接结构强度，同时通过扰流杆增加管体和螺旋板之间的连接结构强度。

本发明进一步设置为：所述管体内壁开设有供扰流杆穿置的安装槽，所述管体侧壁开设有与安装槽同轴设置的安装孔，所述安装孔内螺纹连接有抵触于扰流杆的锁紧螺栓。

通过采用上述技术方案，安装扰流杆时，将扰流杆从安装孔内穿置管体内，使其穿过螺旋板后置于安装槽内，然后另一端利用锁紧螺栓抵紧，方便了扰流杆的安装，并且增加了扰流杆的结构强度。

本发明进一步设置为：所述锁紧螺栓朝向管体内的一端开设有供扰流杆穿置的放置孔，所述锁紧螺栓的杆部周向开设有多个于放置孔连通的锁紧槽，所述锁紧螺栓的杆部呈锥状，并且朝向管体内为小端面。

通过采用上述技术方案，使扰流杆一端穿置于放置孔内，锁紧螺栓与管体螺纹连接时会将使锁紧螺栓的杆部将扰流杆抱紧，从而进一步增加的扰流杆的稳定性。

本发明进一步设置为：所述螺旋板与扰流杆螺纹连接。

通过采用上述技术方案，增加了螺旋板和扰流杆之间连接结构的强度。

本发明进一步设置为：每个所述螺旋板上开设有两个扰流孔，位于同一螺旋板上的两个所述扰流孔以所述螺旋板中心轴线呈轴对称设置，所述螺旋板固定连接有流线型的挡板，所述挡板位于扰流孔靠近管体进口的一端，所述挡板沿着空气流动的方向延伸。

通过采用上述技术方案，流体经过挡板时会时流体的流动速速加快，因为流速快的一端压强变小，从而部分流体会从螺旋板的一侧流动至另一侧，因为两侧流体的相会流动，进一步增加了流体的移动。

本发明进一步设置为：所述挡板朝向螺旋板的一端固定连接有多个垂直于挡板的导流板，所述导流板呈倾斜设置，所述导流板远离管体进口的一端向螺旋板中心方向倾斜。

通过采用上述技术方案，在导流板的作用下，进一步增加了流体的移动，进一步增加了流体的混合效果。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，在管体内设置有垂直于螺旋板的扰流杆，当流体经过扰流杆时，空气会在扰流杆的后方形成气旋，在气旋的作用下增加了螺旋板两侧的流体的横向移动，进而增加了流体的混合，最终达到了提升混合器的混合效果；

其二，在管体内壁开设有供扰流杆穿置的安装槽，锁紧螺栓拧紧时将扰流杆的另一端夹紧，扰流杆与螺旋板螺纹连接，进而增加扰流杆与管体之间已经扰流杆和螺旋板之间的连接结构的稳定性；

其三，每个所述螺旋板上开设有两个扰流孔，使部分流体会从螺旋板的一侧流动至另一侧，因为两侧流体的相会流动，进一步增加了流体的移动。

附图说明

图1为本实施例的立体图；

图2为本实施例用于展示螺旋板的结构示意图；

图3为本实施例用于展示扰流孔的结构示意图；

图4为本实施例用于展示扰流杆的剖面图；

图5为本实施例用于展示锁紧螺栓的结构示意图。

附图标记：101、管体；102、螺旋板；103、法兰盘；104、左螺旋板；105、右螺旋板；106、扰流孔；107、挡板；108、导流板；109、扰流杆；110、安装槽；111、安装孔；112、锁紧螺栓；113、外螺纹；114、放置孔；115、锁紧槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：一种静态混合器，如图1所示，包括管体101和同轴固定连接于管体101内部的螺旋板102。管体101两端均固定连接有法兰盘103，用于与脱硝装置的其余部件连接。管体101的左端为其进口，其右端为出口。

如图2所示，螺旋板102有多个，并且分为左螺旋板104和右螺旋板105两种。左螺旋板104和右螺旋板105的螺旋角度均为180°，并且螺旋方向相反。左螺旋板104和右螺旋板105依次交替设置，并且相邻的左螺旋板104和右螺旋板105相互靠近的侧壁呈垂直并且焊接固定。最靠近管体101两端的螺旋板102焊接于管体101内壁。流体从管体101的进口进入后在螺旋板102的作用下分离、移动和重聚，将流体混合。

为了增加流体混合的效果，如图2和图3所示，每个螺旋板102均开设有两个扰流孔106。位于同一螺旋板102上的两个扰流孔106以该螺旋板102中心轴线呈轴对称设置，并且扰流孔106位于螺旋板102靠近出口的一端。螺旋板102固定连接有流线形的挡板107，挡板107位于扰流孔106靠近管体101进口的一端，并且沿着空气流动的方向延伸。固定连接于同一螺旋板102上的挡板107以螺旋板102的中心轴线呈轴对称设置。流体经过挡板107时会时，流体的流动速度加快，因为流速快的一端压强变小，从而部分流体会从螺旋板102的一侧流动至另一侧，因为两侧流体的相对流动，进一步增加了流体的横向（即垂直于流体流动方向）移动。挡板107朝向螺旋板102的一侧固定连接有多个垂直于挡板107的导流板108。导流板108呈倾斜设置，其远离管体101进口的一端向螺旋板102中心方向倾斜。在导流板108的作用下，进一步增加了流体的横向移动，进一步增加了流体的混合效果。

如图4所示，管体101内固定连接有扰流杆109，扰流杆109的数量和螺旋板102的数 量相同。每个螺旋板102均对应有一扰流杆109。扰流杆109垂直穿过螺旋板102，并且位于螺 旋板102长度方向的靠近管体101进口的位置。扰流杆109的直径满足一下条件： ，其 中：L为扰流杆109的直径，ρ为流体的密度，v为流体的流速，μ为流体的粘度。当流体经过扰 流杆109时，会在扰流杆109的后方（扰流杆109迎向流体的一侧为其前方，另一侧为其后方） 两侧周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列漩涡。在气旋的作用下增加了螺旋板 102两侧的流体的横向移动，进而增加了流体的混合，最终达到了提升混合器的混合效果。

如图4所示，为了方便安装和增加扰流杆109与管体101之间已经扰流杆109和螺旋板102之间的连接结构的稳定性，在管体101内壁开设有安装槽110，安装槽110与扰流杆109适配。管体101上开设有与扰流杆109同轴设置的安装孔111，安装孔111内螺纹连接有将扰流杆109锁紧的锁紧螺栓112。扰流杆109外壁一体成型由凸出于外表面的外螺纹113，扰流杆109与螺旋板102螺纹连接。安装扰流杆109时，将扰流杆109从安装孔111内穿置管体101内，然后使扰流杆109与螺旋板102螺纹连接，同时扰流杆109一端置于安装槽110内，最后另一端利用锁紧螺栓112将扰流杆109锁紧。

如图5所示，锁紧螺栓112朝向管体101内的一端开设有供扰流杆109穿置的放置孔114，锁紧螺栓112的杆部周向开设有多个与放置孔114连通的锁紧槽115。锁紧螺栓112的杆部呈锥状，并且朝向管体101内为小端面。扰流杆109至于放置孔114内，锁紧螺栓112与管体101螺纹连接时会将使锁紧螺栓112的杆部将扰流杆109抱紧，从而进一步增加的扰流杆109的稳定性。

本实施例的具体工作原理：流体从进口进入管体101内部，在螺旋板102的作用下分离、移动和重聚，将流体混合。当流体进过扰流杆109时，会在扰流杆109的后方两侧周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列漩涡，在气旋的作用下增加了螺旋板102两侧的流体的横向移动，进而增加了流体的混合，最终达到了提升混合器的混合效果。当空气经过挡板107时，流体的流动速度加快，因为流速快的一端压强变小，从而部分流体会从螺旋板102的一侧流动至另一侧，因为两侧流体的相会流动，进一步增加了流体的横向移动。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种静态混合器，包括管体（101），所述管体（101）内同轴固定连接有螺旋板（102），所述螺旋板（102）分为左螺旋板（104）和右螺旋板（105），所述左螺旋板（104）和右螺旋板（105）依次交替设置，相邻的所述左螺旋板（104）和右螺旋板（105）交替固定连接，相邻的所述左螺旋板（104）和右螺旋板（105）相互靠近的侧壁呈垂直设置，其特征在于：所述管体（101）内固定连接若干垂直于左螺旋板（104）或右螺旋板（105）曲面的扰流杆（109）。

2.根据权利要求1所述的一种静态混合器，其特征在于：所述扰流杆（109）的直径满足 一下条件：，其中：L为扰流杆（109）的直径，ρ为流体的密度，v为流体的流速，μ为流体 的粘度。

3.根据权利要求1所述的一种静态混合器，其特征在于：每个所述左螺旋板（104）和右螺旋板（105）均对应有一扰流杆（109），所述扰流杆（109）位于左螺旋板（104）或右螺旋板（105）长度方向的靠近进口的位置。

4.根据权利要求1所述的一种静态混合器，其特征在于：所述扰流杆（109）垂直穿置于螺旋板（102），所述扰流杆（109）的两端均固定连接于管体（101）侧壁。

5.根据权利要求4所述的一种静态混合器，其特征在于：所述管体（101）内壁开设有供扰流杆（109）穿置的安装槽（110），所述管体（101）侧壁开设有与安装槽（110）同轴设置的安装孔（111），所述安装孔（111）内螺纹连接有抵触于扰流杆（109）的锁紧螺栓（112）。

6.根据权利要求5所述的一种静态混合器，其特征在于：所述锁紧螺栓（112）朝向管体（101）内的一端开设有供扰流杆（109）穿置的放置孔（114），所述锁紧螺栓（112）的杆部周向开设有多个于放置孔（114）连通的锁紧槽（115），所述锁紧螺栓（112）的杆部呈锥状，并且朝向管体（101）内为小端面。

7.根据权利要求6所述的一种静态混合器，其特征在于：所述螺旋板（102）与扰流杆（109）螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的一种静态混合器，其特征在于：每个所述螺旋板（102）上开设有两个扰流孔（106），位于同一螺旋板（102）上的两个所述扰流孔（106）以所述螺旋板（102）中心轴线呈轴对称设置，所述螺旋板（102）固定连接有流线型的挡板（107），所述挡板（107）位于扰流孔（106）靠近管体（101）进口的一端，所述挡板（107）沿着空气流动的方向延伸。

9.根据权利要求8所述的一种静态混合器，其特征在于：所述挡板（107）朝向螺旋板（102）的一端固定连接有多个垂直于挡板（107）的导流板（108），所述导流板（108）呈倾斜设置，所述导流板（108）远离管体（101）进口的一端向螺旋板（102）中心方向倾斜。