CN112808044A - 一种可控微粒尺寸的互不相溶流体悬浮液制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可控微粒尺寸的互不相溶流体悬浮液制备装置，具有透明圆筒，透明圆筒内沿其轴线设有将透明圆筒内部分隔成上下两个区域的隔板，隔板上设有与隔板同一平面径向卡接的多层孔板，所述的多层孔板包括与隔板卡接的固定孔板、位于固定孔板内与固定孔板滑动配合的活动孔板，固定孔板与活动孔板上均开设有的小孔，固定孔板上的小孔与活动孔板上的小孔相互间可错位或连通，所述透明圆筒的两个区域内分别安装有推动所在区域内流体流动的推杆装置。本发明将两种互不相溶的流体吸入内部设置隔板的透明圆筒内，通过隔板将两种流体分隔开，利用推杆装置将流体反复挤压使其通过多层孔板在上下两个区域之间流动，实现不同流体充分混合的目的。

Description

一种可控微粒尺寸的互不相溶流体悬浮液制备装置

技术领域

本发明涉及多相流体制备技术领域，尤其是一种可控微粒尺寸的互不相溶流体悬浮液制备装置。

背景技术

一方面，互不相溶流体悬浮液包括气液悬浮液(泡状悬浮液)和液液悬浮液，互不相溶流体悬浮液广泛存在于自然界和工业领域中(如岩浆流动、石油输送、食品加工、化妆品生产、生物制药过程等)。另一方面，互不相溶流体悬浮液与单一流体相比，不仅在传热和传热效率上具有显著差异，而且其表观黏度表现出巨大差异，而混合溶液表观黏度的变化又会进一步影响流体的水动力学特性，深入研究互不相溶流体悬浮液表观黏度的变化规律和变化机理，对于控制和改善互不相溶流体悬浮液的流动规律和传热传质效率具有重要意义，而要深入研究悬浮液的相关物理特性，必须制备出稳定的悬浮液。

传统互不相溶流体悬浮液的制备是将两种流体混在一起、然后对其进行连续不断地搅拌，使两种流体充分混合，从而制备出互不相溶流体悬浮液。这种制备方法存在诸如微粒大小不均匀、两种流体混合不均匀、无法控制某一相的体积分数等问题。因此，寻求一种能够适用于互不相溶工业流体悬浮液的制备方法和装置是非常必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种互不相溶流体悬浮液的制备装置，将两种互不相溶的流体吸入内部设置带孔隔板的密闭圆筒形容器内，带孔隔板将两种流体隔开，通过将流体反复挤压使其通过孔板，实现充分混合的目的，孔板上孔径的大小可控制微粒(如液滴或气泡)的尺寸，带孔隔板可以更换，以获得不同直径微粒的悬浮液，且密封容器上标有刻度、以便显示进入流体的体积，以达到制备微粒均匀分布、微粒大小均匀互不相溶流体悬浮液的目的，满足所需互不相溶流体悬浮液的要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可控微粒尺寸的互不相溶流体悬浮液制备装置，具有透明圆筒，透明圆筒右端固连有顶盖，透明圆筒左端固连有底座，所述的透明圆筒内沿其轴线设有将透明圆筒内部分隔成上下两个区域的隔板，所述底座上安装有向透明圆筒上部区域通入黏度较小的流体的细吸管、向透明圆筒下部区域通入黏度较大的流体的粗吸管，近底座侧的隔板上设有与隔板同一平面径向卡接的多层孔板，所述的多层孔板包括与隔板卡接的固定孔板、位于固定孔板内与固定孔板滑动配合的活动孔板，固定孔板与活动孔板上均开设有小孔，固定孔板上的小孔与活动孔板上的小孔相互间可错位或连通，所述透明圆筒的两个区域内分别安装有推动所在区域内流体流动的推杆装置。

为便于更换安装、调节多层孔板，所述的透明圆筒壁上开设有插入多层孔板的卡槽，与卡槽径向对应的透明圆筒壁上连接有推动活动孔板移动、实现固定孔板上的小孔与活动孔板上的小孔相互间错位或连通的调节螺钉。

具体说，所述的隔板包括底部隔板和顶部隔板，透明圆筒内壁开设有轴向卡槽，所述隔板两侧卡入轴向卡槽内与透明圆筒内壁固定，所述多层孔板沿径向卡设在底部隔板和顶部隔板之间。

进一步地，所述的底部隔板左侧与底座内壁卡接，底部隔板右侧与顶部隔板左侧间距设置，顶部隔板右侧与顶盖内壁固接，底部隔板右侧面、顶部隔板左侧面均开设有凹型槽，固定孔板两侧均具有与凹型槽卡接配合的凸台。

为方便控制流体进出透明圆筒内腔，所述的细吸管上安装有小阀门，粗吸管上安装有大阀门。

优选地，所述的推杆装置包括半圆形活塞、活塞轴和活塞柄，半圆形活塞与透明圆筒内对应区域内壁滑动配合，活塞轴左端与半圆形活塞连接，活塞轴右端伸出顶盖外与活塞柄连接。

本发明的有益效果是：本发明将两种互不相溶的流体吸入内部设置隔板的透明圆筒内，通过隔板将两种流体分隔开，利用推杆装置将流体反复挤压使其通过多层孔板在上下两个区域之间流动，实现不同流体充分混合的目的；多层孔板上孔径大小可控制微粒(如液滴或气泡)的尺寸，隔板可以更换，以获得不同直径微粒的悬浮液，且透明圆筒上标有刻度，以便显示进入流体的体积，从而可以有效地控制一种流体微粒的尺寸和体积分数，准确控制所需流体的用量，以达到制备微粒均匀分布、微粒大小均匀互不相溶流体悬浮液的目的，满足所需互不相溶流体悬浮液的要求；装置可实现完全拆卸，方便用后清洗和保管，避免零部件生锈。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中A-A方向的剖视图。

图3是本发明所述透明圆筒的结构示意图。

图4是图3中B-B方向的剖视图。

图5是本发明所述隔板的结构示意图。

图6是本发明所述多层孔板的结构示意图。

图7是本发明所述推杆装置的结构示意图。

图8是图7的左视图。

图中：1.透明圆筒，2.顶盖，3.底座，4.细吸管，5.粗吸管，6.小阀门，7.大阀门，8.隔板，8-1.底部隔板，8-2.顶部隔板，9.轴向卡槽，10.垫片，11.多层孔板，12.固定孔板，13.活动孔板，14.卡槽，15.调节螺钉，16.半圆形活塞，17.活塞轴，18.活塞柄，19.橡胶密封圈。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1～图8所示，一种可控微粒尺寸的互不相溶流体悬浮液制备装置，具有透明圆筒1，透明圆筒1右端通过四个螺钉固连有顶盖2，透明圆筒1左端四个螺钉固连有底座3。

所述底座3上安装有向透明圆筒1上部区域通入黏度较小的流体的细吸管4、向透明圆筒1下部区域通入黏度较大的流体的粗吸管5，所述的细吸管4上安装有小阀门6，粗吸管5上安装有大阀门7，以方便控制流体进出透明圆筒1内腔的上下两个区域。

所述的透明圆筒1内沿其轴线设有将透明圆筒1内部分隔成上下两个区域的隔板8，透明圆筒1内壁开设有轴对称的一对轴向卡槽9，所述隔板8两侧卡入轴向卡槽9内与透明圆筒1内壁固定。

所述的隔板8包括底部隔板8-1和顶部隔板8-2，所述的底部隔板8-1左侧与底座3内壁通过垫片10密封卡接，底部隔板8-1右侧与顶部隔板8-2左侧间距设置，顶部隔板8-2右侧与顶盖2内壁固接，底部隔板8-1右侧面、顶部隔板8-2左侧面均开设有凹型槽。

位于底部隔板8-1与顶部隔板8-2之间设有与隔板8同一平面径向卡接的多层孔板11，多层孔板11安置在底座3附近，所述的多层孔板11包括与隔板8卡接的固定孔板12、位于固定孔板12内与固定孔板12滑动配合的活动孔板13，固定孔板12与活动孔板13上均开设有小孔，为了避免使用时出现死区，多层孔板11上最左测的小孔中心应与底座3内壁平齐，位于固定孔板12两侧均具有与所述凹型槽卡接配合的凸台。

所述的透明圆筒1壁上开设有插入多层孔板11的卡槽14，多层孔板11与透明圆筒1之间的空隙通过橡胶塞进行密封，与所述卡槽14径向对应的透明圆筒1壁上连接有推动活动孔板13移动、实现固定孔板12上的小孔与活动孔板13上的小孔相互间错位或连通的调节螺钉15。

所述透明圆筒1的两个区域内分别安装有推动所在区域内流体流动的推杆装置，所述的推杆装置包括半圆形活塞16、活塞轴17和活塞柄18，半圆形活塞16与透明圆筒1内对应区域内壁滑动配合，活塞轴17左端与半圆形活塞16连接，活塞轴17右端伸出顶盖2外与活塞柄18连接，在半圆形活塞16的侧面中心位置开设有安放橡胶密封圈19的凹槽。

本装置在使用时，先通过调节螺钉15，使活动孔板13和固定孔板12上的小孔错位，确保透明圆筒1内两个区域之间的流体不能流通。拉动上部区域的半圆形活塞16通过细吸管4吸入一定量黏度较小的流体后，关闭小阀门6，使流体不能流出；然后拉动下部区域的半圆形活塞16通过粗吸管5抽入一定量黏度较大的流体后，关闭大阀门7，接着转动调节螺钉15，使活动孔板13和固定孔板12上的小孔对准，向前推动下部区域的半圆形活塞16，同时往后拉动上部区域的半圆形活塞16，使下半区域的流体全部进入到上半区域和另外一种流体混合，接着向前推动上部区域的半圆形活塞16、拉动往后拉动下部区域的半圆形活塞16，使气液混合物又都进入下半区域，就这样通过两个半圆形活塞16持续往复运动，实现两种互不相溶的流体混合物不停在上下区域内运动，当两种互不相溶流体充分混合均匀后，让互不相溶流体悬浮液保留在下半区域，再次拧动调节螺钉15使活动孔板13和固定孔板12的小孔错位，打开大阀门7，将下半区域内制备好的互不相溶流体悬浮液通过粗吸管5排出去。

另外，为了制备不同微粒尺寸的互不相溶流体悬浮液，可以通过更换具有不同孔径小孔的多层孔板11来实现。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种可控微粒尺寸的互不相溶流体悬浮液制备装置，具有透明圆筒，透明圆筒右端固连有顶盖，透明圆筒左端固连有底座，其特征是：所述的透明圆筒内沿其轴线设有将透明圆筒内部分隔成上下两个区域的隔板，所述底座上安装有向透明圆筒上部区域通入黏度较小的流体的细吸管、向透明圆筒下部区域通入黏度较大的流体的粗吸管，近底座侧的隔板上设有与隔板同一平面径向卡接的多层孔板，所述的多层孔板包括与隔板卡接的固定孔板、位于固定孔板内与固定孔板滑动配合的活动孔板，固定孔板与活动孔板上均开设有小孔，固定孔板上的小孔与活动孔板上的小孔相互间可错位或连通，所述透明圆筒的两个区域内分别安装有推动所在区域内流体流动的推杆装置。

2.如权利要求1所述的可控微粒尺寸的互不相溶流体悬浮液制备装置，其特征是：所述的透明圆筒壁上开设有插入多层孔板的卡槽，与卡槽径向对应的透明圆筒壁上连接有推动活动孔板移动、实现固定孔板上的小孔与活动孔板上的小孔相互间错位或连通的调节螺钉。

3.如权利要求2所述的可控微粒尺寸的互不相溶流体悬浮液制备装置，其特征是：所述的隔板包括底部隔板和顶部隔板，透明圆筒内壁开设有轴向卡槽，所述隔板两侧卡入轴向卡槽内与透明圆筒内壁固定，所述多层孔板沿径向卡设在底部隔板和顶部隔板之间。

4.如权利要求3所述的可控微粒尺寸的互不相溶流体悬浮液制备装置，其特征是：所述的底部隔板左侧与底座内壁卡接，底部隔板右侧与顶部隔板左侧间距设置，顶部隔板右侧与顶盖内壁固接，底部隔板右侧面、顶部隔板左侧面均开设有凹型槽，固定孔板两侧均具有与凹型槽卡接配合的凸台。

5.如权利要求1所述的可控微粒尺寸的互不相溶流体悬浮液制备装置，其特征是：所述的细吸管上安装有小阀门，粗吸管上安装有大阀门。

6.如权利要求1所述的可控微粒尺寸的互不相溶流体悬浮液制备装置，其特征是：所述的推杆装置包括半圆形活塞、活塞轴和活塞柄，半圆形活塞与透明圆筒内对应区域内壁滑动配合，活塞轴左端与半圆形活塞连接，活塞轴右端伸出顶盖外与活塞柄连接。

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