CN116116299A - 搅拌微混合器及混合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种搅拌微混合器及混合系统。该搅拌微混合器包括:入口零件,所述入口零件具有预混腔、第一混合腔以及多个进料腔,多个所述进料腔分别连通所述预混腔,所述预混腔还连通所述第一混合腔;出口零件,可拆卸并密封设置于所述入口零件的顶部,所述出口零件具有出口通道,所述出口通道与所述第一混合腔连通;以及转动组件,可转动设置于所述第一混合腔中;原料通过多个进料腔进入所述预混腔后,在所述预混腔中进行预混合,并输送到第一混合腔中,所述转动组件在所述第一混合腔中混合原料,并通过所述出口通道将混合后的产品送出。该搅拌微混合器的结构简单,组装方便,易于拆卸,便于维护清洗。
Description
技术领域
本发明涉及化学化工设备技术领域,特别是涉及一种搅拌微混合器及混合系统。
背景技术
混合是一种重要的化工单元操作步骤,对于工业上的诸多快反应中,只有实现高效的混合才能保证足够的反应转化率和选择性,降低分离能耗。但是,工业上传统的搅拌釜式反应器由于其内部搅拌不均匀,不能实现有效的快速混合。
与之相比,微混合器利用其介于微米至毫米数量级特征尺寸的通道,可以有效减小扩散距离,增大传质比表面积,实现混合过程强化。微混合器按照是否有外场能量输入,可以分为主动式和被动式微混合器。被动式微混合器不引入外场能量,通过弯曲、障碍物、分合等复杂的通道结构强化混沌对流,从而强化混合。而主动式混合器通过引入电场、磁场、超声场等外力场实现混合过程强化。
虽然微混合器在近年来取得了迅速的发展,但是对于工业上普遍存在的涉及高粘体系和极端流量比等复杂工况,目前的微混合器仍然不能实现高效的混合。对于被动式微混合器,诸多复杂结构与小通道尺寸在高粘流体混合时会造成压降的急剧上升,增大能耗,并且流体的流动性变差,仅仅依赖通道结构无法实现有效的混沌对流,大流量比会显著增加扩散距离,导致混合性能恶化。所以,采用主动式的微混合器较多,但是主动式微混合器多采用一体式结构,不易维护且容易堵塞,影响使用的便利性。
发明内容
基于此,有必要针对目前主动式微混合器为一体结构不易维护且容易堵塞的问题,提供一种可拆卸连接、便于安装拆卸、方便维护与清洗的搅拌微混合器及混合系统。
一种搅拌微混合器,包括:
入口零件,所述入口零件具有预混腔、第一混合腔以及多个进料腔,多个所述进料腔分别连通所述预混腔,所述预混腔还连通所述第一混合腔;
出口零件,可拆卸并密封设置于所述入口零件的顶部,所述出口零件具有出口通道,所述出口通道与所述第一混合腔连通;以及
转动组件,可转动设置于所述第一混合腔中;
原料通过多个进料腔进入所述预混腔后,在所述预混腔中进行预混合,并输送到第一混合腔中,所述转动组件在所述第一混合腔中混合原料,并通过所述出口通道将混合后的产品送出。
在其中一个实施例中,所述入口零件还具有第一连接腔,所述出口零件朝向所述入口零件的端部具有第一连接段,所述第一连接段可拆卸并密封安装于所述第一连接腔中;
所述第一连接腔具有内螺纹,所述第一连接段具有外螺纹,所述第一连接段螺纹连接方式安装于所述第一连接腔;
所述第一混合腔的直径大于所述预混腔的直径,并小于所述第一连接腔的直径。
在其中一个实施例中,所述出口通道包括第一出口腔与第二出口腔,所述第一出口腔设置于所述第一连接段,所述第二出口腔设置于所述出口零件,所述第一出口腔连通所述第一连接腔与所述第二出口腔,所述第二出口腔用于安装混合系统的出料接头;
所述第一出口腔的直径小于所述第二出口腔的直径。
在其中一个实施例中,所述搅拌微混合器还包括中间零件,所述中间零件可拆卸并密封设置于所述入口零件与所述出口零件之间;
所述中间零件具有第二混合腔,所述第二混合腔连通所述第一混合腔与所述出口通道,所述第二混合腔中设置一个所述转动组件。
在其中一个实施例中,所述中间零件的数量为多个,每一所述中间零件的所述第二混合腔设置一个所述转动组件;
多个所述中间零件层叠连接,并且,层叠后的所述中间零件的底部设置所述入口零件,顶部设置所述出口零件。
在其中一个实施例中,所述中间零件包括连接主体以及第二连接段,所述第二连接段设置于所述连接主体朝向入口零件的表面,所述连接主体具有第二连接腔,所述第二连接段具有所述第二混合腔,所述第二连接腔与所述第二混合腔连通;
所述第二连接段具有外螺纹,所述第二连接腔具有内螺纹;所述第二混合腔的直径小于所述第二连接腔的直径;
当所述中间零件连接所述入口零件与所述出口零件时,所述第二连接段安装于所述入口零件,所述第二连接腔连接所述出口零件;
当多个所述中间零件层叠连接时,所述中间零件的所述第二连接段安装于下方的所述中间零件的所述第二连接腔,层叠后的所述中间零件底部的所述第二连接段设置于所述设置所述入口零件,顶部的所述第二连接腔安装所述出口零件。
在其中一个实施例中,所述转动组件包括转子以及多孔垫片;
当所述搅拌微混合器包括入口零件与出口零件时,所述转子可转动设置于所述第一混合腔中;当所述搅拌微混合器还包括至少一中间零件时,所述转子可转动设置于所述第一混合腔与所述中间零件的第二混合腔;
所述转动组件还包括密封件,所述密封件设置于所述多孔垫片的边缘;
所述转子为磁子,所述磁子位于混合系统的磁力搅拌器的磁场内。
一种搅拌微混合器,包括:
入口零件,所述入口零件具有预混腔、第一混合腔、第一连接腔以及多个进料腔,多个所述进料腔分别连通所述预混腔,所述预混腔还连通所述第一混合腔;
出口零件,所述出口零件具有第一连接段以及贯通所述出口零件的出口通道,所述出口零件通过所述第一连接段安装于所述第一连接腔中,所述出口通道与所述第一混合腔连通;以及
转动组件,可转动设置于所述第一混合腔中;
原料通过多个进料腔进入所述预混腔后,在所述预混腔中进行预混合,并输送到第一混合腔中,所述转动组件在所述第一混合腔中混合原料,并通过所述出口通道将混合后的产品送出。
一种搅拌微混合器,包括:
入口零件,所述入口零件具有预混腔、第一混合腔、第一连接腔以及多个进料腔,多个所述进料腔分别连通所述预混腔,所述预混腔还连通所述第一混合腔;
出口零件,所述出口零件具有第一连接段以及贯通所述出口零件的出口通道;
至少一中间零件,设置于所述入口零件与出口零件之间,所述中间零件具有第二混合腔、第二连接腔以及第二连接段,所述第二混合腔与所述第二连接腔连通并贯通所述中间零件设置,所述第二连接段位于所述中间零件的底部,所述第二混合腔位于所述第二连接段,所述第二连接段可拆卸密封连接所述第一连接腔或相邻所述中间零件的所述第二连接腔,所述第一连接段可拆卸连接所述第二连接腔,使所述预混腔、所述第一混合腔、所述第二混合腔及所述出口通道连通;以及
转动组件,分别可转动设置于所述第一混合腔及所述第二混合腔中;
原料通过多个进料腔进入所述预混腔后,在所述预混腔中进行预混合,并输送到第一混合腔中,通过所述第一混合腔中的所述转动组件进行一次混合,并输送到所述第二混合腔中,通过所述第二混合腔中的转动组件进行至少一个二次混合,通过所述出口通道将混合后的产品送出。
一种混合系统,包括磁力搅拌器、出料组件、多个进料组件以及如上述任一技术特征所述的搅拌微混合器,所述出料组件包括出料管道、出料接头以及产品收集件,每一所述进料组件包括进料管道、进料泵、原料罐以及进料接头,所述进料管道连接所述原料罐与所述进料接头,所述进料泵设置于所述进料管道,所述进料接头设置于所述搅拌微混合器的进料腔,所述出料管道连接所述出料接头与所述产品收集件,所述出料接头安装于所述搅拌微混合器的出口通道。
采用上述技术方案后,本发明至少具有如下技术效果:
本发明的搅拌微混合器及混合系统,该搅拌微混合器的入口零件与出口零件可拆卸地密封连接,入口零件具有预混腔、第一混合腔以及多个进料腔,多个进料腔设置在入口零件,每一进料腔中安装一个混合系统的进料组件的进料接头,多个进料腔分别与预混腔连通,预混腔还连通第一混合腔,转动组件设置在第一混合腔中,第一混合腔连通出口零件的出口通道,出口通道安装混合系统的出料组件的出料接头。
搅拌微混合器工作时,混合系统通过进料接头将原料输送到进料腔中,并且,进料腔中的原料分别输送到预混腔中进行预先混合以强化混合性能,预混后的原料进入到第一混合腔中,转动组件在第一混合腔中转动,将多种原料进行混合,混合后形成的产品通过出口通道输送至出口零件中,进而通过出料接头送出。
该搅拌微混合器采用入口零件与出口零件可拆卸且密封连接的结构形式,并在入口零件中设置转动组件,配合混合系统的磁力搅拌器形成主动式的微混合器,通过磁力搅拌器控制转动组件在第一混合腔的转动引入旋转流场作为外力场,以强化复杂工况下流体的混合过程,在搅拌前引入预混步骤强化混合性能,提高对单位流体的能量输入,改善能量输入的均匀性,进而满足搅拌为混合器在液液均相、液液非均相、液固、液液固等反应体系对于原料混合质量有较高要求的反应过程对产品质量的要求。而且,该搅拌微混合器的结构简单,组装方便,易于拆卸,便于维护清洗,尤其适用于含固以及易于堵塞的体系。
附图说明
图1为本发明一实施例中混合系统的示意图,其中搅拌微混合器为四级搅拌混合的结构形式;
图2为图1所示的搅拌微混合器中入口零件的示意图;
图3为图1所示的搅拌微混合器中中间零件的示意图;
图4为图1所示的搅拌微混合器中出口零件的示意图;
图5为图1所示的搅拌微混合器中转动组件的分解示意图。
其中:10、混合系统;100、搅拌微混合器;110、入口零件;111、进料腔;112、预混腔;113、第一混合腔;114、输送腔;115、第一连接腔;120、出口零件;121、出口主体;122、第一连接段;123、出口通道;1231、第一出口腔;1232、第二出口腔;130、中间零件;131、中间主体;132、第二连接段;133、第二混合腔;134、第二连接腔;140、转动组件;141、转子;142、多孔垫片;143、密封件;200、进料组件;210、进料管道;220、进料接头;230、进料泵;240、原料罐;300、磁力搅拌器;400、出料组件;410、出料管道;420、出料接头;430、产品收集件。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
参见图1至图5,本发明提供一种搅拌微混合器100。该搅拌微混合器100用于实现液液均相、液液非均相、液固、液液固等反应体系原料的混合。可以理解的,目前的主动式微混合器多是一体式结构,不容易维护且容易堵塞,影响使用性能。
为此,本发明提供一种新型的搅拌微混合器100,该搅拌微混合器100为可拆卸密封结构,组装方便,易于拆卸,方便维护与清洗。同时,该搅拌微混合器100还能够强化复杂工况下流体的混合过程,在搅拌前引入预混步骤强化混合性能,保证原料的混合效果。以下介绍一实施例的搅拌微混合器100的具体结构。
参见图1至图5,在一实施例中,搅拌微混合器100包括入口零件110与出口零件120。所述入口零件110具有预混腔112、第一混合腔113以及多个进料腔111,多个所述进料腔111分别连通所述预混腔112,所述预混腔112还连通所述第一混合腔113。出口零件120可拆卸并密封设置于所述入口零件110的顶部,所述出口零件120具有出口通道123,所述出口通道123与所述第一混合腔113连通。转动组件140可转动设置于所述第一混合腔113中。原料通过多个进料腔111进入所述预混腔112后,在所述预混腔112中进行预混合,并输送到第一混合腔113中,所述转动组件140在所述第一混合腔113中混合原料,并通过所述出口通道123将混合后的产品送出。
搅拌微混合器100采用多个零部件可拆卸连接的结构形式,这样,能够使得搅拌微混合器100方便拆卸进行维护与清洗,有效的解决搅拌微混合器100为一体式结构存在的不易维护且容易堵塞的问题。搅拌微混合器100使用时,直接将各个零部件拼接,并能够保证连接处的密封性,使用完成后,拆卸各个零部件进行维护与清洗。而且,搅拌微混合器100在使用过程中发生堵塞时,可以直接拆卸零部件进行处理。
具体的,搅拌微混合器100包括入口零件110、出口零件120以及转动组件140。入口零件110设置在下方,并安装在磁力搅拌器300靠近中心的位置。出口零件120设置在入口零件110的顶部,并且,出口零件120与入口零件110可拆卸的密封连接。转动组件140可转动设置在入口零件110中。混合系统10将原料输送到入口零件110中,转动组件140在入口零件110中转动,以使得原料在入口零件110中进行混合。原料混合后形成产品,产品通过出口零件120输出。转动组件140在入口零件110中转动后,能够对原料进行搅拌混合,使得多种原料进行充分混合,保证混合的均匀性。
入口零件110与出口零件120可拆卸密封连接后,入口零件110与出口零件120形成一个整体结构,即为搅拌微混合器100。入口零件110与出口零件120在连接处密封连接,避免原料从入口零件110与出口零件120的连接处露出。而且,该入口零件110与出口零件120方便组装,易于材料,便于维护与清洗。
入口零件110具有预混腔112、第一混合腔113以及多个进料腔111。多个进料腔111间隔设置在入口零件110的侧面,每一进料腔111用于输送一种类型的原料。多个进料腔111分别连通预混腔112,预混腔112连通第一混合腔113。也就是说,预混腔112实现第一混合腔113与多个进料腔111的连通。预混腔112用于实现原料的预混,以强化混合性能。转动组件140可转动设置在第一混合腔113中,以实现原料的搅拌混合。
这样,多个进料腔111将对应的原料输送至预混腔112后,多种类型的原料在预混腔112进行预先混合。在预混腔112进行预混后的原料输送到第一混合腔113中。转动组件140转动时,能够搅拌混合多种原料,使得多种原料进行充分混合,保证混合的均匀性。
而且,出口零件120具有出口通道123,出口零件120可拆卸设置在入口零件110后,出口通道123与第一混合腔113连通。这样,原料在第一混合腔113混合均匀后,通过出口零件120的出口通道123送出搅拌微混合器100,并存储到对应的区域如产品收集件430中,以便于后期使用。
参见图1至图5,上述实施例的搅拌微混合器100,采用入口零件110与出口零件120可拆卸且密封连接的结构形式,并在入口零件110中设置转动组件140,配合混合系统10的磁力搅拌器300形成主动式的微混合器,通过磁力搅拌器300控制转动组件140在第一混合腔113的转动引入旋转流场作为外力场,以强化复杂工况下流体的混合过程,在搅拌前引入预混步骤强化混合性能,提高对单位流体的能量输入,改善能量输入的均匀性,进而满足搅拌为混合器在液液均相、液液非均相、液固、液液固等反应体系对于原料混合质量有较高要求的反应过程对产品质量的要求。而且,该搅拌微混合器100的结构简单,组装方便,易于拆卸,便于维护清洗,尤其适用于含固以及易于堵塞的体系。
值得说明的是,搅拌微混合器100实现多种原料的混合,多种原料混合均匀后形成产品,在原料混合形成产品的过程中,为了简便描述统称为原料或物料,后文中不再赘述。搅拌微混合器100混合原料时,原料是从下向上流动的,主要是原料输送时进料泵230提供的作用力配合转动组件140转动的作用力,使得原料混合后向上流动。
参见图2,可选地,进料腔111、预混腔112、第一混合腔113及出口通道123呈圆柱形设置。这样能够避免腔体出现棱角,便于原料流动。可选地,入口零件110与出口零件120的外观呈圆柱形设置。当然,在本发明的其他实施方式中,入口零件110与出口零件120的横截面形状还可为多边形等等。
参见图1和图2,可选地,预混腔112位于第一混合腔113的下方。可选地,进料腔111沿入口零件110的径向方向或切向方向设置。可选地,进料腔111的数量为两个,两个进料腔111沿入口零件110的周向间隔设置。每一进料腔111用于输送一种类型的原料。当然,在本发明的其他实施方式中,进料腔111的数量可以为更多个,更多个进料腔111沿入口零件110的周向间隔设置。
参见图1,可选地,进料腔111用于可拆卸安装混合系统10中进料组件200的进料接头220。这样,进料接头220能够将原料输送到进料腔111。可选地,进料接头220通过插拔安装的方式可拆卸安装于进料腔111。可选地,进料腔111的内壁设置内螺纹,进料接头220的外壁设置外螺纹,进料接头220通过螺纹连接方式安装于进料腔111中。当然,在本发明的其他实施方式中,进料接头220也可通过其他方式安装在进料腔111中,只要保证二者连接处的密封性即可。
参见图2,在一实施例中,入口零件110还具有多个输送腔114,多个输送腔114分别连通进料腔111与预混腔112,用于将进料腔111的原料输送至预混腔112。输送腔114的一端连通进料腔111,输送腔114的另一端连通预混腔112,进料腔111中的原料通过输送腔114输送到预混腔112中。
可选地,输送腔114的直径尺寸小于预混单元的高度尺寸。这样,能够避免输送腔114输送过多的原料,保证原料在预混腔112中的预混效果,强化混合性能。可以理解的,输送腔114沿入口零件110的径向方向延伸,以连通预混腔112与进料腔111。输送腔114的纵截面形状为圆形。可选地,输送腔114的直径尺寸范围为0.2mm~0.7mm。可选地,输送腔114的直径尺寸为0.5mm。
参见图1、图2和图4,在一实施例中,所述入口零件110还具有第一连接腔115,所述出口零件120朝向所述入口零件110的端部具有第一连接段122,所述第一连接段122可拆卸并密封安装于所述第一连接腔115中。
入口零件110的顶部具有第一连接腔115,第一连接腔115连通第一混合腔113。出口零件120与入口零件110连接时,出口零件120的第一连接段122可拆卸安装在第一连接腔115中,实现与入口零件110的可拆卸密封连接。而且,出口零件120与入口零件110连接后,出口零件120的出口通道123会伸入到第一连接腔115中,进而与第一混合腔113连通。如此,多种原料在第一混合腔113中混合均匀后,直接通过出口通道123送出搅拌微混合器100。
如图2所示,入口零件110的预混腔112、第一混合腔113以及第一连接腔115从下向上依次设置。这样,预混腔112中进行预混的原料被输送到第一混合腔113中,通过转动组件140在第一混合腔113中混合均匀后,再由第一连接腔115中的出口通道123送出。可选地,所述第一混合腔113的直径大于所述预混腔112的直径,并小于所述第一连接腔115的直径。也就是说,预混腔112、第一混合腔113以及第一连接腔115从下往上直径尺寸依次增加,
可选地,所述第一连接腔115具有内螺纹,所述第一连接段122具有外螺纹,所述第一连接段122螺纹连接方式安装于所述第一连接腔115。也就是说,第一连接段122与第一连接腔115通过螺纹连接,使得入口零件110与出口零件120通过螺纹连接方式进行连接,在保证二者连接处密封性的同时,还能方便组装与拆卸,便于后期的维护与清洗。
当然,在本发明的其他实施方式中,第一连接段122也可通过插拔连接的方式安装到第一连接腔115中。并且,第一连接段122的外壁设置径向卡爪,通过径向卡爪卡固在第一连接腔115的内壁,保证第一连接段122可靠的安装在第一安装腔中。拆卸时,对出口零件120施加较大作用力将第一连接段122从第一连接腔115中拔出即可。可选地,可以在第一连接段122与第一连接腔115之间设密封垫,以保证第一连接段122与第一连接腔115之间的密封性。
值得说明的是,关于插拔连接的结构形式在此处已经说明一种可实现方式,本发明也可采用其他能够实现插拔连接的结构形式。而且,本发明中其余部分的插拔连接结构与第一连接段122插拔连接于第一连接腔115的结构形式实质相同,后文将不再赘述。
当然,在本发明的其他实施方式中,第一连接段122也可设置于入口零件110,出口零件120设置第一连接腔115。也就是说,第一连接腔115与第一连接段122的设置位置互换。值得说明的是,第一连接段122设置在出口零件120和设置在入口零件110与第一连接腔115的配合原理实质相同,只是结构上略微进行变化,此处不再说明。仅以第一连接段122设置在出口零件120为例进行说明。
参见图1和图4,在一实施例中,所述出口通道123包括第一出口腔1231与第二出口腔1232,所述第一出口腔1231设置于所述第一连接段122,所述第二出口腔1232设置于所述出口零件120,所述第一出口腔1231连通所述第一连接腔115与所述第二出口腔1232,所述第二出口腔1232用于安装混合系统10的出料接头420。
也就是说,出口通道123包括两个腔体,分别为第一出口腔1231与第二出口腔1232,第一出口腔1231与第二出口腔1232连通并贯通出口零件120设置。第一出口腔1231通过第一连接段122安装到入口零件110的第一连接腔115中,这样,第一出口腔1231能够与第一混合腔113连通,使得混合均匀后的产品通过第一混合腔113进入到第一出口腔1231。第二出口腔1232中安装出料接头420后,出料接头420抵接在第二出口腔1232的底壁,出料接头420与第一出口腔1231连通。这样,产品通过第一出口腔1231输送到出料接头420中。
可选地,第二出口腔1232具有内螺纹,出料接头420具有外螺纹,出料接头420通过螺纹连接方式安装于第二出口腔1232中。当然,在本发明的其他实施方式中,出料接头420也可通过插拔连接的方式安装于第二出口腔1232中。
参见图1和图4,在一实施例中,出口零件120包括出口主体121以及上文的第一连接段122,第一连接段122设置在出口主体121朝向入口零件110的表面。第一出口腔1231设置于第一连接段122,第二出口腔1232设置于出口主体121。这样,出口零件120安装到入口零件110后,第一连接段122位于入口零件110的第一连接腔115中,出口零件120的出口主体121与入口零件110顶部接触,保证出口零件120与入口零件110之间连接紧密。
可选地,第一连接段122与出口主体121为一体结构,以保证出口零件120的结构强度。当然,在本发明的其他实施方式中,第一连接段122与出口主体121也可分体设置,通过胶粘或焊接等方式连接,只要保证第一连接段122与出口主体121连接处的可靠性即可。
参见图4,在一实施例中,所述第一出口腔1231的直径小于所述第二出口腔1232的直径。也就是说,第一出口腔1231与第二出口腔1232的直径尺寸从下往上依次增加,以使得出料接头420能够安装到第二出口腔1232中,并连通第一出口腔1231。可选地,第一出口腔1231与第二出口腔1232连通的端部可以延伸至出口主体121。
可选地,预混腔112的直径尺寸范围为1mm~5mm,预混腔112的高度尺寸范围为1mm~10mm。可选地,第一混合腔113的直径尺寸范围为6mm~15mm,第一混合腔113的高度尺寸范围为4mm~10mm。这里的高度尺寸的方向是指搅拌微混合器100的上下方向。第一连接腔115的高度尺寸范围为5mm~10mm。第一连接段122的高度尺寸范围为4mm~9mm。第一出口腔1231的直径尺寸范围为1mm~5mm,第一出口腔1231的高度尺寸范围为2mm~10mm。第二出口腔1232的高度尺寸范围为5mm~8.5mm。
参见图1至图5,在一实施例中,所述搅拌微混合器100还包括中间零件130,所述中间零件130可拆卸并密封设置于所述入口零件110与所述出口零件120之间,转动组件140可转动设置在中间零件130中。在入口零件110与出口零件120之间设置可拆卸且密封连接的中间零件130。中间零件130的底部可拆卸密封连接入口零件110,中间零件130的顶部可拆卸密封连接出口零件120。
通过中间零件130增加搅拌微混合器100搅拌混合级数,以改善高粘体系和大流量条件下的混合,强化混合性能。也就是说,设置中间零件130后,入口零件110与中间零件130能够增加原料的搅拌混合级数,中间零件130能够对原料进行再次搅拌混合,强化原料混合的均匀性。
而且,中间零件130中可转动设置转动组件140。即转动组件140的数量等于中间零件130与入口零件110的数量之和,入口零件110的第一混合腔113中设置一个转动组件140,每一中间零件130中设置一个转动组件140,通过转动组件140在中间零件130中的转动实现原料在中间零件130中的二次混合。
搅拌微混合器100装配时,中间零件130可拆卸密封安装于入口零件110的顶部,出口零件120可拆卸密封安装于出口零件120的顶部。搅拌微混合器100工作时,多种原料分别输送到预混腔112,在预混腔112预混后被输送到第一混合腔113中通过转动组件140进行一次混合,一次混合后的原料被输送到中间零件130中,通过中间零件130中的转动组件140进行二次混合,使得原料混合均匀,强化混合性能。混合后形成的产品由中间零件130输送经出口零件120的出口通道123送出。
参见图1至图5,在一实施例中,所述中间零件130具有第二混合腔133,所述第二混合腔133连通所述第一混合腔113与所述出口通道123,所述第二混合腔133中设置一个所述转动组件140。中间零件130呈中空设置,其具有中空的第二混合腔133,转动组件140可转动安装在第二混合腔133中。
搅拌微混合器100组装时,中间零件130可拆卸密封设置在入口零件110与出口零件120之间,并且,第二混合腔133的一端连通入口零件110的第一混合腔113,第二混合腔133的另一端连通出口零件120的第一出口腔1231。这样,搅拌微混合器100工作时,多种原料通过预混腔112进行预混后被输送到第一混合腔113,通过第一混合腔113中的转动组件140进行搅拌混合后输送到第二混合腔133中,并通过第二混合腔133中的转动组件140进行再次搅拌混合,混合均匀后产品通过第一出口腔1231送出。
可选地,中间零件130呈圆柱形设置。当然,在本发明的其他实施方式中,中间零件130的横截面形状还可为多边形如四边形、六边形等等。可选地,第二混合腔133呈圆柱形设置。可选地,第二混合腔133的直径尺寸范围为6mm~15mm,第二混合腔133的高度尺寸范围为4mm~10mm。
参见图1至图5,在一实施例中,中间零件130的数量为一个,该中间零件130的第一混合腔113中设置一个转动组件140。如此,搅拌微混合器100组装后,形成二级混合结构,即入口零件110为一级混合,一个中间零件130为二级混合。搅拌微混合器100通过二级混合的方式实现原料的均匀混合。
参见图1至图5,在一实施例中,所述中间零件130的数量为多个,每一所述中间零件130的所述第二混合腔133设置一个所述转动组件140。多个所述中间零件130层叠连接,并且,层叠后的所述中间零件130的底部设置所述入口零件110,顶部设置所述出口零件120。
也就是说,入口零件110与出口零件120之间中间零件130的数量为多个,每一中间零件130中对应设置一个转动组件140,能够在对应的第二混合腔133中通过对应的转动组件140进行搅拌混合,如此,使得搅拌微混合器100形成三级及以上的混合结构,即入口零件110为一级混合,多个中间零件130为多级混合。搅拌微混合器100通过三级以上的混合方式实现原料的混合。
可选地,中间零件130的数量为零个至十个。当中间零件130的数量为零个时,入口零件110与出口零件120之间不设置中间零件130,出口零件120直接设置在入口零件110的顶部。当中间零件130的数量为一个时,入口零件110与出口零件120之间设置一个中间零件130。当中间零件130的数量为两个时,两个中间零件130层叠设置,并位于入口零件110与出口零件120之间,层叠后底部的中间零件130与入口零件110可拆卸密封连接,层叠后顶部的中间零件130与出口零件120可拆卸密封连接。
值得说明的是,当中间零件130的数量为更多个时,其设置原理与中间零件130为两个的原理实质相同,在此不再赘述。而且,中间零件130的数量为多个时,原料从下往上依次输送到各个中间零件130中进行搅拌混合,其原料的输送过程与中间零件130为一个的输送过程实质相同,只是本实施例中原料会依次进入到各个中甲零件中,在此不再赘述。
参见图3,在一实施例中,所述中间零件130包括连接主体以及第二连接段132,所述第二连接段132设置于所述连接主体朝向入口零件110的表面,所述连接主体具有第二连接腔134,所述第二连接段132具有所述第二混合腔133,所述第二连接腔134与所述第二混合腔133连通。当所述中间零件130连接所述入口零件110与所述出口零件120时,所述第二连接段132安装于所述入口零件110,所述第二连接腔134连接所述出口零件120;当多个所述中间零件130层叠连接时,所述中间零件130的所述第二连接段132安装于下方的所述中间零件130的所述第二连接腔134,层叠后的所述中间零件130底部的所述第二连接段132设置于所述设置所述入口零件110,顶部的所述第二连接腔134安装所述出口零件120。
中间零件130的底部为第二连接段132,中间零件130的顶部为中间主体131,第二连接段132中设置第二混合腔133,中间主体131设置第二连接腔134,第二混合腔133与第二连接腔134连通。当一个中间零件130连接出口零件120与入口零件110时,中间零件130通过第二连接段132可拆卸安装到入口零件110的第一连接腔115中,出口零件120通过第一连接段122可拆卸安装到第二连接腔134中,如此实现中间零件130与入口零件110及出口零件120的可拆卸密封连接。此时,第二混合腔133连通第一出口腔1231与第一混合腔113。
当中间零件130的数量为两个时,两个中间零件130层叠设置,分别为顶部位置与底部位置,且顶部位置的中间零件130的第二连接段132安装到底部位置的中间零件130的第二连接腔134中,顶部位置的中间第二连接腔134连接出口零件120的第一连接段122,底部位置的中间零件130的第二连接段132连接入口零件110的第一连接腔115,如此实现搅拌微混合器100的组装。
当中间零件130的数量为三个时,三个中间零件130层叠设置,分别为顶部位置、中间位置以及底部位置,且顶部位置的中间零件130的第二连接段132安装到中间位置的中间位置的第二连接腔134中,中间位置的中间零件130的第二连接段132安装到底部位置的中间零件130的第二连接腔134中,顶部位置的中间第二连接腔134连接出口零件120的第一连接段122,底部位置的中间零件130的第二连接段132连接入口零件110的第一连接腔115,如此实现搅拌微混合器100的组装。
值得说明的是,中间零件130的数量为更多个时,各中间零件130的连接形式与中间零件130为三个时的连接形式实质相同,在此不再赘述。
可选地,所述第二连接段132具有外螺纹,所述第二连接腔134具有内螺纹。也就是说,第二连接段132通过螺纹连接的方式安装到相邻中间零件130的第二连接腔134,或者通过螺纹连接的方式安装到入口零件110的第一连接腔115,出口零件120的第一连接段122通过螺纹连接的方式安装到中间零件130的第二连接腔134。如此,在保证二者连接处密封性的同时,还能方便组装与拆卸,便于后期维护与清洗。
当然,在本发明的其他实施方式中,第二连接段132也可通过插拔连接的方式安装于相邻中间零件130的第二连接腔134,或者通过插拔连接的方式安装于入口零件110的第一连接腔115,出口零件120通过插拔连接的方式安装于中间零件130的第二连接腔134。
可选地,中间主体131与第二连接段132为一体结构,以保证中间零件130的整体结构强度。当然,在本发明的其他实施方式中,第二连接段132与中间主体131也可分体设置,通过胶粘或焊接等方式连接,只要保证第二连接段132与出口主体121连接处的可靠性即可。
可选地,所述第二混合腔133的直径小于所述第二连接腔134的直径。也就是说,第二混合腔133与第二连接腔134从下往上依次设置,而且直径尺寸从下往上依次增加,以使得第二连接腔134中能够安装第一连接段122或第二连接段132。
可选地,第二连接腔134的高度尺寸范围为5mm~10mm,第二连接段132的高度尺寸范围为4mm~9mm。可选地,第一连接段122、第二连接段132的直径尺寸相同,第一连接腔115、第二连接腔134的直径尺寸相同,并且,第一连接段122与第一连接腔115的直径尺寸相适配,以使得第一连接段122可拆卸且密封安装于第一连接腔115中。
值得说明的是,第一混合腔113中的转动组件140的结构与第二混合腔133中转动组件140的结构相同,并且,转动组件140设置在第一混合腔113中的设置位置与设置在第二混合腔133中的设置位置实质相同,本发明中,仅以转动组件140设置在第一混合腔113中,并通过出口零件120的第一连接段122限位为例进行说明。
参见图1和图5,在一实施例中,所述转动组件140包括转子141以及多孔垫片142,当所述搅拌微混合器100包括入口零件110与出口零件120时,所述转子141可转动设置于所述第一混合腔113中,所述多孔垫片142设置于所述第一混合腔113远离所述预混腔112的端部;当所述搅拌微混合器100还包括至少一中间零件130时,所述转子141可转动设置于所述第一混合腔113与所述中间零件130的第二混合腔133。
转子141可转动设置在第一混合腔113中,多孔垫片142设置在第一混合腔113的端部,并位于第一连接腔115中。当出口零件120的第一连接段122安装到入口零件110的第一连接腔115后,第一连接段122的端部会抵接多孔垫片142,将多孔垫片142压设在第一连接腔115的端部,此时,多孔垫片142在第一混合腔113的端部对转子141限位,避免转子141随混合后的原料流动而流出第一混合腔113,实现对转子141的限位,使得转子141始终位于第一混合腔113中,并在第一混合腔113中对多种原料进行搅拌混合。而且,多孔垫片142具有多个通孔,通过多孔垫片142通过通孔实现混合后的原料的流动。值得说明的是,转子141在第二混合腔133中的设置形式与在第一混合腔113中的设置形式实质相同,在此不再赘述。
可选地,多孔垫片142中通孔的孔径范围为0.5mm~2mm。可选地,多孔垫片142的直径尺寸为6mm~20mm,而且,多孔垫片142的直径尺寸与第一连接腔115的直径尺寸相适配。可选地,多孔垫片142采用不锈钢或者其他材料制成。
参见图5,在一实施例中,所述转动组件140还包括密封件143,所述密封件143设置于所述多孔垫片142的边缘。密封件143设置在多孔垫片142与第一连接腔115的边缘。通过密封件143密封第一连接段122与多孔垫片142及第一连接腔115的连接处,使得入口零件110与出口零件120密封连接,保证入口零件110与出口零件120连接后的密封性,避免原料泄露。
可选地,密封件143为密封圈。可选地,密封件143采用氟胶制成。当然,在本发明的其他实施方式中,密封件143还可采用其他可以实现密封性能的材料制成,如聚四氟乙烯等等等。可选地,密封件143的厚度尺寸范围为0.5mm~2mm,密封件143的直径尺寸范围为6mm~20mm,而且,密封件143的直径尺寸与第一连接腔115的直径尺寸相适配。
在一实施例中,所述转子141为磁子,所述磁子位于混合系统10的磁力搅拌器300的磁场内。也就是说,混合系统10中的搅拌器为磁力搅拌器300,相应的,转动组件140中的转子141为磁子。搅拌微混合器100安装于磁力搅拌器300后,磁力搅拌器300工作时产生磁场,为磁子的转子141处于该磁场中,该磁场驱动转子141转动,转子141转动过程中搅拌多种原料,实现多种原料的混合。
而且,当中间零件130为至少一个时,中间零件130中的转动结构的转子141也处于磁力搅拌器300的磁场中。这样,磁力搅拌器300能够驱动中间零件130的转子141转动,以在第二混合腔133中实现多种原料的二级混合。
可选地,转子141的直径尺寸范围为1mm~8mm,转子141的长度尺寸为2mm~16mm。可选地,磁力搅拌器300的搅拌速度范围为100rpm~2000rpm,以驱动转子141在对应的混合腔中转动,实现多种原料的混合。
在一实施例中,所述入口零件110、所述出口零件120及所述中间零件130采用不锈钢、镍铬合金、哈氏合金或有机玻璃制成。这样,能够保证入口零件110、出口零件120以及中间零件130的结构强度,以保证使用性能。
参见图1至图5,本发明的搅拌微混合器100对搅拌混合级数做如下规定:当入口零件110直接与出口零件120连接形成搅拌微混合器100时,通过入口零件110的第一混合器作为混合段,其混合级数为一级。当入口零件110、多个中间零件130与出口零件120串联组合形成搅拌微混合器100时,通过入口零件110的第一混合腔113以及中间零件130的多个第二混合腔133作为混合段,其混合级数为入口零件110与中间零件130的个数之和。
参见图1至图5,在本发明的一实施例中,搅拌微混合器100包括入口零件110、出口零件120以及转动组件140。所述入口零件110具有预混腔112、第一混合腔113、第一连接腔115以及多个进料腔111,多个所述进料腔111分别连通所述预混腔112,所述预混腔112还连通所述第一混合腔113。所述出口零件120具有第一连接段122以及贯通所述出口零件120的出口通道123,所述出口零件120通过所述第一连接段122安装于所述第一连接腔115中,所述出口通道123与所述第一混合腔113连通。转动组件140可转动设置于所述第一混合腔113中。原料通过多个进料腔111进入所述预混腔112后,在所述预混腔112中进行预混合,并输送到第一混合腔113中,所述转动组件140在所述第一混合腔113中混合原料,并通过所述出口通道123将混合后的产品送出。
本实施例中,入口零件110的顶部设置第一连接腔115,出口零件120的底部设置第一连接段122。出口零件120与入口零件110直接连接,出口零件120通过第一连接段122安装到入口零件110的第一连接腔115中。而且,转动组件140可转动设置在入口零件110的第一混合腔113中。搅拌微混合器100组装时,将入口零件110放置在磁力搅拌器300靠近中心的位置,并将转子141放入第一混合腔113中,在第一连接腔115中盖设多孔垫片142与密封件143,以限制转子141的位置。然后将出口零件120的第一连接段122安装到第一连接腔115中,再混合系统10的进料组件200的进料接头220安装在入口零件110对应的进料腔111中,出料组件400的出料接头420安装在出口通道123中。
搅拌微混合器100工作时,进料组件200的进料泵230将原料输送到进料腔111中,并通过对应的输送腔114输送到预混腔112中,多种原料在预混腔112中进行预先混合以强化混合性能。预混后的多种原料输送到第一混合腔113中,转动组件140在第一混合腔113中转动以搅拌多种原料,使得多种原料充分混合并形成产品,产品通过出口零件120的出口通道123输送到出料接头420中。
参见图1至图5,在本发明的第二实施例中,该搅拌微混合器100包括入口零件110、出口零件120、至少一个中间零件130以及转动组件140。所述入口零件110具有预混腔112、第一混合腔113、第一连接腔115以及多个进料腔111,多个所述进料腔111分别连通所述预混腔112,所述预混腔112还连通所述第一混合腔113。所述出口零件120具有第一连接段122以及贯通所述出口零件120的出口通道123。至少一中间零件130设置于所述入口零件110与出口零件120之间,所述中间零件130具有第二混合腔133、第二连接腔134以及第二连接段132,所述第二混合腔133与所述第二连接腔134连通并贯通所述中间零件130设置,所述第二连接段132位于所述中间零件130的底部,所述第二混合腔133位于所述第二连接段132,所述第二连接段132可拆卸密封连接所述第一连接腔115或相邻所述中间零件130的所述第二连接腔134,所述第一连接段122可拆卸连接所述第二连接腔134,使所述预混腔112、所述第一混合腔113、所述第二混合腔133及所述出口通道123连通。转动组件140分别可转动设置于所述第一混合腔113及所述第二混合腔133中。原料通过多个进料腔111进入所述预混腔112后,在所述预混腔112中进行预混合,并输送到第一混合腔113中,通过所述第一混合腔113中的所述转动组件140进行一次混合,并输送到所述第二混合腔133中,通过所述第二混合腔133中的转动组件140进行至少一个二次混合,通过所述出口通道123将混合后的产品送出。
本实施例中,入口零件110的顶部设置第一连接腔115,出口零件120的底部设置第一连接段122,中间零件130的顶部设置第二连接腔134,底部设置第一连接腔115。出口零件120与入口零件110之间通过至少一个中间零件130,中间零件130底部的第二连接段132安装到入口零件110的第一连接腔115中,出口零件120通过第一连接段122安装到中间零件130的第二连接腔134中。而且,转动组件140可转动设置在入口零件110的第一混合腔113与第二混合腔133中。
搅拌微混合器100组装时,将入口零件110放置在磁力搅拌器300靠近中心的位置,并将转子141放入第一混合腔113中,在第一连接腔115中盖设多孔垫片142与密封件143,以限制转子141的位置。然后将中间零件130的第二连接段132连接到第一连接腔115中,并将转子141放入第二混合腔133中,在第二连接腔134中盖设多孔垫片142与密封件143。重复安装中间零件130至所需的搅拌混合级数。再将出口零件120的第一连接段122安装到顶部中间零件130的第二连接腔134中。将混合系统10的进料组件200的进料接头220安装在入口零件110对应的进料腔111中,出料组件400的出料接头420安装在出口通道123中。
本发明的搅拌微混合器100中,入口零件110、出口零件120以及中间零件130采用螺纹连接实现可拆卸地密封连接,通过串联组合满足特定混合需求。采用螺纹连接的方式组装,使得搅拌微混合器100易于拆卸,便于维护,尤其适用于含固以及易于堵塞的体系。
该搅拌微混合器100实现了混合器的微型化,可以保证搅拌混合的均匀性,能够提高单位流体的能量输入,改善能量输入的均匀性,尤其利于改善高粘流体混合的流动性和混沌对流。通过在搅拌混合前增加预混腔112进行预先混合,以强化混合性能。该搅拌微混合器100通过多个中间另加的串联组合,可以根据实际应用对混合性能的要求灵活选择搅拌混合的技术,并提高整个设备的流量和粘度处理上限,同时,各级搅拌混合的转动组件140转速近似,避免搅拌强度不均匀,可以显著改善高粘体系和大流量条件下的混合,强化复杂工况下流体的混合过程。
该搅拌微混合器100具有结构紧凑、组装灵活、易于维护、能耗低、各转动组件140转速均匀于串联放大等优点,特别适用于高粘、大流量比等复杂工况,可适用于液液均相、液液非均相、液固、液液固等体系反应和分离过程,包括但不限于有机合成、聚合、沉淀、洁净、萃取、吸收等应用领域。
参见图1,本发明还提供一种混合系统10,包括磁力搅拌器300、出料组件400、多个进料组件200以及如上述任一实施例所述的搅拌微混合器100,所述出料组件400包括出料管道410、出料接头420以及产品收集件430,每一所述进料组件200包括进料管道210、进料泵230、原料罐240以及进料接头220,所述进料管道210连接所述原料罐240与所述进料接头220,所述进料泵230设置于所述进料管道210,所述进料接头220设置于所述搅拌微混合器100的进料腔111,所述出料管道410连接所述出料接头420与所述产品收集件430,所述出料接头420安装于所述搅拌微混合器100的出口通道123。可选地,产品收集件430为收集罐或其他能够实现产品收集的部件。
本发明的混合系统10工作时,进料泵230通过进料管道210抽取原料罐240中的原料,经进料接头220输送到进料腔111中,进料腔111中的原料通过输送腔114输送到预混腔112中。多种原料在预混腔112中进行预先混合,并被输送到第一混合腔113中。磁力搅拌器300驱动转子141在第一混合腔113中转动,使得转子141在第一混合腔113中将多种原料混合均匀。需要对原料进行多级混合时,在第一混合腔113中混合后的原料输送到第二混合腔133中,通过对应的转子141进行至少一次二级混合,混合均匀后的产品通过出口通道123经出料接头420及出料管道410进入产品收集件430。
为了更好的说明不同搅拌混合级数的混合均匀性,使用Villermaux/Dushman反应方法,并采用两种原料进行混合,两种原料为:溶液A为0.09mol/L硼酸、0.09mol/L氢氧化钠、0.03mol/L碘化钾、0.006mol/L碘酸钾的甘油水溶液,溶液B为高氯酸的甘油水溶液,下述流量比指溶液A的体积流量与溶液B的体积流量的比值。
如图1所示的混合系统10的示意图,先开启磁力搅拌器300,然后分别用两个将溶液A和溶液B从对应的原料罐240输送到搅拌微混合器100的进料腔111。两股原料分别流经预混腔112、第一混合腔113、第二混合腔133后,在顶部的出口通道123输出至产品收集件430中。采用紫外可见分光光度计在353nm处分析产品的吸光度,通过外标法建立I3 -浓度与吸光度标准曲线,根据产品吸光度值可得到其中I3 -浓度。根据反应过程物料守恒关系可得到产品中I2浓度,分隔因子的计算公式如式(1)所示:
当实现理想混合时,分隔因子的值为0;当混合完全不理想时,分隔因子的值为1;实际分隔因子的值介于0和1之间,分隔因子的值越小,表明混合性能越好。
实施例1:
使用50wt%的甘油水溶液作为混合介质(粘度=5mPa·s),入口零件110的预混腔112的直径和长度分别为2mm和1.2mm,输送腔114的内径均为0.5mm,第一混合腔113的直径和高度分别为6mm和4mm,钻子的直径和长度分别为3mm和5mm,搅拌混合的级数为1,即出口零件120直接设置在入口零件110,第一出口腔1231的直径为2mm,溶液A和溶液B分别以32mL/min、4mL/min的流量用进料泵230打入进料腔111,流量比为8,磁力搅拌器300的搅拌转速为1500rpm,测得分隔因子=0.0042,混合器压降=0.010MPa。
实施例2:
使用50wt%的甘油水溶液作为混合介质(粘度=5mPa·s),溶液A和溶液B分别以32mL/min、1.6mL/min的流量用进料泵230打入进料腔111,流量比为20,其余操作条件和结构尺寸与实施例1相同,测得分隔因子=0.032。
实施例3:
使用85wt%的甘油水溶液作为混合介质(粘度=73mPa·s),溶液A和溶液B分别以24mL/min、3mL/min的流量用进料泵230打入进料腔111,流量比为8,其余操作条件和结构尺寸与实施例1相同,测得分隔因子=0.087,混合器压降=0.12MPa。
实施例4:
使用50wt%的甘油水溶液作为混合介质(粘度=5mPa·s),溶液A和溶液B分别以32mL/min、4mL/min的流量用进料泵230打入进料腔111,流量比为8,搅拌混合的级数为4,即搅拌混合器包括一个入口零件110、三个中间零件130以及一个出口零件120,三个中间零件130层叠设置于入口零件110与出口零件120之间。磁力搅拌器300的搅拌转速为1500rpm,其余结构尺寸与实施例1相同,测得分隔因子=0.0036,混合器压降=0.034MPa,测得4级的磁子的转速从下往上依次为1480rpm、1512rpm、1503rpm、1489rpm,4级转速与设定转速值均保持很好的一致性。
实施例5:
使用85wt%的甘油水溶液作为混合介质(粘度=73mPa·s),溶液A和溶液B分别以24mL/min、3mL/min的流量用进料泵230打入进料腔111,流量比为8,搅拌混合的级数为4,其余操作条件和结构尺寸与实施例4相同,测得分隔因子=0.047,混合器压降=0.40MPa。
实施例6:
使用85wt%的甘油水溶液作为混合介质(粘度=73mPa·s),溶液A和溶液B分别以12mL/min、1.5mL/min的流量用进料泵230打入进料腔111,流量比为8,搅拌混合的级数为4,其余操作条件和结构尺寸与实施例5相同,测得分隔因子=0.080,混合器压降=0.19MPa。
由此可以看出,原料的流量不同,粘度不同,混合的性能不同,搅拌混合器的压降不同,能耗也不同。搅拌混合器应用时,可以根据原料的粘度以及混合性能的要求,选择合适的搅拌混合级数,以使得原料混合后的均匀性能够满足使用要求。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种搅拌微混合器,其特征在于,包括:
入口零件,所述入口零件具有预混腔、第一混合腔以及多个进料腔,多个所述进料腔分别连通所述预混腔,所述预混腔还连通所述第一混合腔;
出口零件,可拆卸并密封设置于所述入口零件的顶部,所述出口零件具有出口通道,所述出口通道与所述第一混合腔连通;以及
转动组件,可转动设置于所述第一混合腔中;
原料通过多个进料腔进入所述预混腔后,在所述预混腔中进行预混合,并输送到第一混合腔中,所述转动组件在所述第一混合腔中混合原料,并通过所述出口通道将混合后的产品送出。
2.根据权利要求1所述的搅拌微混合器,其特征在于,所述入口零件还具有第一连接腔,所述出口零件朝向所述入口零件的端部具有第一连接段,所述第一连接段可拆卸并密封安装于所述第一连接腔中;
所述第一连接腔具有内螺纹,所述第一连接段具有外螺纹,所述第一连接段螺纹连接方式安装于所述第一连接腔;
所述第一混合腔的直径大于所述预混腔的直径,并小于所述第一连接腔的直径。
3.根据权利要求2所述的搅拌微混合器,其特征在于,所述出口通道包括第一出口腔与第二出口腔,所述第一出口腔设置于所述第一连接段,所述第二出口腔设置于所述出口零件,所述第一出口腔连通所述第一连接腔与所述第二出口腔,所述第二出口腔用于安装混合系统的出料接头;
所述第一出口腔的直径小于所述第二出口腔的直径。
4.根据权利要求1所述的搅拌微混合器,其特征在于,所述搅拌微混合器还包括中间零件,所述中间零件可拆卸并密封设置于所述入口零件与所述出口零件之间;
所述中间零件具有第二混合腔,所述第二混合腔连通所述第一混合腔与所述出口通道,所述第二混合腔中设置一个所述转动组件。
5.根据权利要求4所述的搅拌微混合器,其特征在于,所述中间零件的数量为多个,每一所述中间零件的所述第二混合腔设置一个所述转动组件;
多个所述中间零件层叠连接,并且,层叠后的所述中间零件的底部设置所述入口零件,顶部设置所述出口零件。
6.根据权利要求5所述的搅拌微混合器,其特征在于,所述中间零件包括连接主体以及第二连接段,所述第二连接段设置于所述连接主体朝向入口零件的表面,所述连接主体具有第二连接腔,所述第二连接段具有所述第二混合腔,所述第二连接腔与所述第二混合腔连通;
所述第二连接段具有外螺纹,所述第二连接腔具有内螺纹;所述第二混合腔的直径小于所述第二连接腔的直径;
当所述中间零件连接所述入口零件与所述出口零件时,所述第二连接段安装于所述入口零件,所述第二连接腔连接所述出口零件;
当多个所述中间零件层叠连接时,所述中间零件的所述第二连接段安装于下方的所述中间零件的所述第二连接腔,层叠后的所述中间零件底部的所述第二连接段设置于所述设置所述入口零件,顶部的所述第二连接腔安装所述出口零件。
7.根据权利要求1至6任一项所述的搅拌微混合器,其特征在于,所述转动组件包括转子以及多孔垫片;
当所述搅拌微混合器包括入口零件与出口零件时,所述转子可转动设置于所述第一混合腔中;当所述搅拌微混合器还包括至少一中间零件时,所述转子可转动设置于所述第一混合腔与所述中间零件的第二混合腔;
所述转动组件还包括密封件,所述密封件设置于所述多孔垫片的边缘;
所述转子为磁子,所述磁子位于混合系统的磁力搅拌器的磁场内。
8.一种搅拌微混合器,其特征在于,包括:
入口零件,所述入口零件具有预混腔、第一混合腔、第一连接腔以及多个进料腔,多个所述进料腔分别连通所述预混腔,所述预混腔还连通所述第一混合腔;
出口零件,所述出口零件具有第一连接段以及贯通所述出口零件的出口通道,所述出口零件通过所述第一连接段安装于所述第一连接腔中,所述出口通道与所述第一混合腔连通;以及
转动组件,可转动设置于所述第一混合腔中;
原料通过多个进料腔进入所述预混腔后,在所述预混腔中进行预混合,并输送到第一混合腔中,所述转动组件在所述第一混合腔中混合原料,并通过所述出口通道将混合后的产品送出。
9.一种搅拌微混合器,其特征在于,包括:
入口零件,所述入口零件具有预混腔、第一混合腔、第一连接腔以及多个进料腔,多个所述进料腔分别连通所述预混腔,所述预混腔还连通所述第一混合腔;
出口零件,所述出口零件具有第一连接段以及贯通所述出口零件的出口通道;
至少一中间零件,设置于所述入口零件与出口零件之间,所述中间零件具有第二混合腔、第二连接腔以及第二连接段,所述第二混合腔与所述第二连接腔连通并贯通所述中间零件设置,所述第二连接段位于所述中间零件的底部,所述第二混合腔位于所述第二连接段,所述第二连接段可拆卸密封连接所述第一连接腔或相邻所述中间零件的所述第二连接腔,所述第一连接段可拆卸连接所述第二连接腔,使所述预混腔、所述第一混合腔、所述第二混合腔及所述出口通道连通;以及
转动组件,分别可转动设置于所述第一混合腔及所述第二混合腔中;
原料通过多个进料腔进入所述预混腔后,在所述预混腔中进行预混合,并输送到第一混合腔中,通过所述第一混合腔中的所述转动组件进行一次混合,并输送到所述第二混合腔中,通过所述第二混合腔中的转动组件进行至少一个二次混合,通过所述出口通道将混合后的产品送出。
10.一种混合系统,其特征在于,包括磁力搅拌器、出料组件、多个进料组件以及如权利要求1至9任一项所述的搅拌微混合器,所述出料组件包括出料管道、出料接头以及产品收集件,每一所述进料组件包括进料管道、进料泵、原料罐以及进料接头,所述进料管道连接所述原料罐与所述进料接头,所述进料泵设置于所述进料管道,所述进料接头设置于所述搅拌微混合器的进料腔,所述出料管道连接所述出料接头与所述产品收集件,所述出料接头安装于所述搅拌微混合器的出口通道。
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