CN112370986A - 一种低压降防堵塞型静态混合器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低压降防堵塞型静态混合器，具体的说是一种利用被混合的多种流体在流经导流部件时，流体被导流部件分成若干股子流体，由于边界脱离形成尾涡，尾涡具有强化混合的作用，从而加强了混合效果。本低压降防堵塞型静态混合器较传统混合器通道面积大，不易堵塞，导流部件强度高、刚性好，特别适合于有压力的紧急泄压工况使用，适宜大范围推广。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种低压降防堵塞型静态混合器，具体的说是一种利用被混合的多种流体。当多种流体流经安装于壳体内部的，数量为复数个流线型的导流部件时，流体被导流部件分成八股子流体(以四个导流部件圆周均布为例)。
当流体经过导流部件后由于边界脱离形成尾涡，尾涡具有强化混合的作用。同时中心未被导流部件分离的流体，流经导流部件时由于截面积变小，而导致流速加快，增加了湍流程度。而当中心流体经过导流部件后，同样由于边界分离而会在导流部件后形成强烈的尾涡，从而加强了混合效果。
本低压降防堵塞型静态混合器较传统混合器通道面积大，不易堵塞，导流部件强度高、刚性好，特别适合于有压力的紧急泄压工况使用，适宜大范围推广。
【背景技术】
混合器是一种先进的、高性能的、低的操作和维护成本、耐用的混合设备单元，由于具有以上特性，使它在混合、乳化、反应以及热传递等方面得到广泛使用。与搅拌类动态混合器相比，静态混合器没有机械运动部件，不依靠旋转搅拌结构对多种流体进行混合，而是采用优化的内部混合单元的结构使流体在经过混合单元时产生分割流体、尾部涡流和湍流，使多种流体在分割、旋转和湍流过程中使两种流达到高效的混合的目的，由于没有运动部件，不需要电动机械驱动，也节约了能耗，降低了维护成本。
现有混合器的混合单元一般是由与轴线不平行的多组导流板组成，在多种流体同时进入上游同一管道后再进入混合单元，在经过混合单元时，时而左旋，时而右旋，不断改变流动方向，不仅将理想状态下平行流动流体的中部流体推向周边，而且将周边流体也推向中部，从而达到良好的混合效果。
现有混合器可应用于液-液、液-气、液-固、气-气的等状态介质的混合，对于不同粘度范围的流体，无论是间歇操作还是连续操作，都具有较好的效果。但是，现有混合器由于采用多组导流板结构，导致现有的混合器整体尺寸较长，使沿程阻力损失增加，且由于通道面积较小，容易发生堵塞的问题。
本发明所述的静态混合器在保证混合效果的前提下，还具有阻力损失小，防堵塞的特点。在同样混合效果下，阻力损失小的，也就是意味着所需要的泵的出口压力会降低，减少了能源消耗。
【发明内容】
为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供了一种低压降防堵塞型静态混合器。当多种流体流经安装于壳体内部的，数量为复数个流线型的导流部件时，流体被导流部件分成八股子流体(以四个导流部件圆周均布为例)。
当流体经过导流部件后由于边界脱离形成尾涡，尾涡具有强化混合的作用。同时中心未被导流部件分离的流体，流经导流部件时由于截面积变小，而导致流速加快，增加了湍流程度。而当中心流体经过导流部件后，同样由于边界分离而会在导流部件后形成强烈的尾涡，从而加强了混合效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下结构方案：
一种低压降防堵塞型静态混合器(见附图1)包括以下部分：
01-壳体；02-导流部件。
本发明具有以下优点：
本发明所述混合器由于采用特殊的设计理念，使得混合器整体过流截面积大，混合单元强度高，解决了常规静态混合器阻塞的问题。由于本发明所述的静态混合器整体压降小，混合效果好，整体结构简单，使用寿命长，降低了能源消耗同时节约了维护成本。
【附图说明】
图1是本发明所述低压降防堵塞型静态混合器整体示意图；
图2是本发明所述低压降防堵塞型静态混合器的导流部件结构示意图；
图3是本发明所述的导流部件中的支撑板的示意图；
图4是本发明所述的导流部件中的盖板的示意图；
图5是本发明所述的低压降防堵塞型静态混合器的工作原理图；
图6是本发明所述的低压降防堵塞型静态混合器的另一种工况下的工作原理图；
图7是本发明所述的导流部件的布置图；
图8是本发明所述的导流部件的另一种布置图；
以上所有图中：01、壳体；02、导流部件；03、支撑板；04、盖板；05、流体。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，但本发明并不局限于下面的实施例；
首先需要说明的是，本发明在描述结构时采用的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
结合附图1和附图2所述的低压降防堵塞型静态混合器，包括壳体01和导流部件02，所述壳体01有一个入口一个出口，在所述壳体01的内壁连接有复数个导流部件02，形成所述的低压降防堵塞型静态混合器。
所述导流部件02为复数个，可分为复数组，每组的导流部件02布置在壳体01的同一径向截面圆周上，各组可以成线性对齐布置，也可以呈交错一定角度交叉布置。
导流部件02由支撑板03和盖板04连接组成。
所述支撑板03从壳体01的内壁向壳体01的中心轴线延伸，并向流体05下游倾斜，然后向流体05下游呈V型扩大。
所述支撑板03上表面从顶点沿弧线同时向两个方向延伸，分别为向流体05下游方向和向壳体01内壁方向。
所述盖板04连接于支撑板03上部，盖板04截面轮廓呈圆弧形，从支撑板03的顶点同时向两个方向延伸，分别为向流体05下游方向和向壳体01内壁方向。
所述盖板04上带有排气孔，防止导流部件02内部密闭空间内的气体在高温下产生内压力。
下面的实施例可以详细的解释本发明的某一实施实例，而不是全部实施实例。本发明保护范围不限于如下实施实例,凡是依据本发明的技术原理和精神所做的等效变化或替代技术，均在本发明的保护范围之内。公开本发明的目的旨在保护本发明内的一切技术改进，本专业技术领域内的技术人员，在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施实例，都属于本发明的保护范围之内。
结合图1、图2、图3、图4及工作原理图(图5)，对于所述的低压降防堵塞型静态混合器，其中流体05为来自上游的未混合充分的多种流体，当流体05通过壳体01入口进入到本发明所述的静态混合器内部时，在通过导流部件02时被分割成8股子流体(以4个导流部件02为例)，每股子流在流过导流部件02后由于边界层脱离，形成尾涡，会对流体05产生流向改变的效果。而中心未被分割的流体05则由于导流部件02出口横截面积变小，导致中心流体流速增加，同样在经过导流部件02后由于边界层脱离，形成尾涡而产生流向改变的效果。多股改变流向的流体05最终在汇合到一起的时候会产生流体的混合效果，也就是混合器要达到的混合作用。
图6是本发明所述的低压降防堵塞型静态混合器的另一种工况下的工作原理图，在流体05的流速较高时，每股子流在流过导流部件02后由于流速较高，发生的流向改变效果更为明显，即极端工况时会产生接近旋转的涡流，则能达到更佳的混合效果。
本发明所述的导流部件02可分为复数组，每组的导流部件02布置在壳体01的同一径向截面圆周上，各组可以成线性对齐布置，如图7所示。也可以呈交错一定角度交叉布置，如图8所示。
上述实施方式为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式不仅限于上述方式，除此上述方式之外的类似的置换方式，包括改变混合单元的形式、改变混合单元的布置形式等都应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种低压降防堵塞型静态混合器，包括壳体(01)、导流部件(02)，其特征是：所述壳体(01)有一个入口一个出口，在所述壳体(01)的内壁连接有复数个导流部件(02)，形成所述的低压降防堵塞型静态混合器。
2.根据权利要求1所述的低压降防堵塞型静态混合器，其特征是：所述导流部件(02)为复数个，可分为复数组，每组的导流部件(02)布置在壳体(01)的同一径向截面圆周上，各组可以成线性对齐布置，也可以呈交错一定角度交叉布置。
3.根据权利要求1所述的低压降防堵塞型静态混合器，其特征是：导流部件(02)由支撑板(03)和盖板(04)连接组成。
4.根据权利要求1所述的低压降防堵塞型静态混合器，其特征是：所述支撑板(03)从壳体(01)的内壁向壳体(01)的中心轴线延伸，并向流体(05)下游倾斜，然后向流体(05)下游呈V型扩大。
5.根据权利要求1所述的低压降防堵塞型静态混合器，其特征是：所述支撑板(03)上表面从顶点沿弧线同时向两个方向延伸，分别为向流体(05)下游方向和向壳体(01)内壁方向。
6.根据权利要求1所述的低压降防堵塞型静态混合器，其特征是：所述盖板(04)连接于支撑板(03)上部，盖板(04)截面轮廓呈圆弧形，从支撑板(03)的顶点同时向两个方向延伸，分别为向流体(05)下游方向和向壳体(01)内壁方向。
7.根据权利要求1所述的低压降防堵塞型静态混合器，其特征是：所述盖板(04)上带有排气孔，防止导流部件(02)内部密闭空间内的气体在高温下产生内压力。
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