CN202823194U

CN202823194U - 高固形物含量、高粘度流体混合系统

Info

Publication number: CN202823194U
Application number: CN 201220260340
Authority: CN
Inventors: 钱经纬
Original assignee: Individual
Current assignee: BAOJI ZHONGCHENG PHARMACEUTICAL MACHINERY Co Ltd
Priority date: 2012-06-05
Filing date: 2012-06-05
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2022-06-05

Abstract

一种高固形物含量、高粘度流体混合系统，所述系统由主料加料罐、第一输送泵、第一静态混合器、缓冲罐、第一辅料分配器、辅料I加料罐、第二输送泵、第二静态混合器、第二辅料分配器、辅料Ⅱ加料罐、第三输送泵、第三静态混合器、第四静态混合器连接而成，蒸汽输送管接第四静态混合器的进料口，第四静态混合器的出料口接反应釜的进料口。本实用新型针对不同过程反应的要求，采用一组或两组以上的静态混合器，配以相关的辅助设备，解决了高固形物含量、高粘度流体在不加溶剂或少加溶剂稀释的条件下，连续操作、静态混合得到均匀的混合物，使反应过程中混合工序及反应工序实现了连续操作。设备投资小，运行成本低，具有显著的经济效益。

Description

高固形物含量、高粘度流体混合系统

技术领域

本实用新型属于混合设备技术领域，具体涉及一种高固形物含量、高粘度流体混合系统。

背景技术

在过程反应中，不同物料之间的混合通常都是用机械搅拌器在容器内进行旋转、搅动，经过一定的时间，达到不同物料之间的均匀混合。采用机械搅拌器在容器内使几种物料达到混合的条件是：参加混合的物料的流动性和粘度及搅拌器的速度必须满足一定的条件，才能达到混合均匀的目的。若参加混合的物料中的固形物含量太高或粘度过大时，采用机械搅拌器在容器内混合将很困难，甚至不可能得到均匀的混合物，即使设计特殊的搅拌器、调整转数、适当加入溶剂等措施以提高流动性或改变粘度，但存在能耗高，混合时间较长，设备投入大等问题，而且反应过程中混合工序与反应工序不能实现连续操作，运行成本增大。例如某公司利用农产品的渣料制糖的工艺过程中，因工艺的需要，需向渣料中加入碱溶液调节渣料的PH值，由于渣料中主要成份是固形物质，用机械搅拌器在容器内进行加碱混合则不能实现，为了实现混合，向渣料中加水，提高其流动性，方使混合得以实现，但加水后增加了混合液的液量，使混合设备的负荷增大，该工艺后工序需要对混合液加热到75℃-85℃，在下一步反应工序完成后又需要将反应液冷却，最后一道工序又要对产品溶液进行浓缩。显而易见，加水稀释后，虽使机械搅拌混合得以实现，但使后面工序的加热蒸汽的消耗量、冷却水的消耗量增加，又使后工序冷却器的传热面积增大，最后工序的蒸发器的传热面积、蒸汽消耗量增大，最终使产品的成本大大增加，企业难以承受。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：设计一种高固形物含量、高粘度流体混合系统，针对不同过程反应的要求，采用一组或两组以上的静态混合器，配以相关的辅助设备，解决了高固形物含量、高粘度流体在不加溶剂或少加溶剂稀释的条件下，连续操作、静态混合得到均匀的混合物，使反应过程中混合工序及反应工序实现了连续操作。设备投资小，运行成本低，具有显著的经济效益。

本实用新型采用的技术方案：一种高固形物含量、高粘度流体混合系统，所述系统的主料加料罐的出料口接第一输送泵的进料口，第一输送泵的出料口接第一静态混合器的进料口，第一静态混合器的出料口接缓冲罐的进料口，缓冲罐的进料口接第一辅料分配器的第一进料口，辅料I加料罐的出料口接第一辅料分配器的第二进料口，第一辅料分配器的出料口接第二输送泵的进料口，第二输送泵的出料口接第二静态混合器的进料口，第二静态混合器的出料口接第二辅料分配器的第一进料口，辅料Ⅱ加料罐的出料口接第二辅料分配器的第二进料口，第二辅料分配器的出料口接第三输送泵的进料口，第三输送泵的出料口接第三静态混合器的进料口，第三静态混合器的出料口接第四静态混合器的进料口，蒸汽输送管接第四静态混合器的进料口，第四静态混合器的出料口接反应釜的进料口。

所述静态混合器具有管体，所述管体内具有芯轴，所述芯轴上固定有均匀排列的螺旋叶轮，所述螺旋叶轮至少由3个径向均匀排列的螺旋叶片组成，且螺旋形叶片的螺旋角为15°-50°；所述相邻螺旋叶轮上的螺旋叶片的螺旋角旋向相反，且前一螺旋叶轮上的螺旋叶片在径向上位于后一螺旋叶轮上的两螺旋叶片之间；所述芯轴的两端均固定在管体上。

所述螺旋叶轮的外径为45－150mm。

所述管体的两端均连接有法兰。

所述芯轴上固定有10－100个均匀排列的混合叶轮。

所述管体的外壁上具有套管，使管体与套管之间形成夹层，且夹层的两端均具有流体进／出口。

本实用新型与现有技术相比具有的优点和效果：

1、本实用新型解决了高固形物含量、高粘度流体在不加溶剂或少加溶剂稀释的条件下，连续操作、静态混合得到均匀的混合物，使反应过程中混合工序与反应工序实现了连续操作，设备投资小，运行成本低，具有显著的经济效益。

2、本实用新型能够充分满足过程反应的要求，且动力消耗、设备资金投入较传统的机械搅拌方法大大降低，运行成本低。以农产品渣料制糖工艺为例，设备投资仅为机械搅拌装置的18%；动力消耗仅是机械搅拌装置的20%；蒸汽的消耗量比用机械搅拌装置减少了20%，冷却水的消耗量减少了10%。

附图说明

图1为本实用新型系统结构示意图，

图2为本实用新型静态混合器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1、2描述本实用新型的一种实施例。

一种高固形物含量、高粘度流体混合系统，所述系统的主料加料罐1的出料口接第一输送泵2的进料口，第一输送泵2的出料口接第一静态混合器3的进料口，第一静态混合器3的出料口接缓冲罐4的进料口，缓冲罐4的进料口接第一辅料分配器6的第一进料口，辅料I加料罐5的出料口接第一辅料分配器6的第二进料口，第一辅料分配器6的出料口接第二输送泵7的进料口，第二输送泵7的出料口接第二静态混合器8的进料口，第二静态混合器8的出料口接第二辅料分配器9的第一进料口，辅料Ⅱ加料罐10的出料口接第二辅料分配器9的第二进料口，第二辅料分配器9的出料口接第三输送泵11的进料口，第三输送泵11的出料口接第三静态混合器12的进料口，第三静态混合器12的出料口接第四静态混合器13的进料口，蒸汽输送管14接第四静态混合器13的进料口，第四静态混合器13的出料口接反应釜15的进料口。

所述静态混合器3具有管体20，所述管体20内具有芯轴21，所述芯轴21上固定有均匀排列的螺旋叶轮22，所述螺旋叶轮22由3－12个径向均匀排列的螺旋叶片23组成，且螺旋形叶片的螺旋角为15°－50°；所述相邻螺旋叶轮22上的螺旋叶片23的螺旋角旋向相反，且前一螺旋叶轮22上的螺旋叶片23在径向上位于后一螺旋叶轮22上的两螺旋叶片23之间，即相邻螺旋叶轮22上的螺旋叶片23按左旋、右旋在管体20内间隔交错装配，也就是说当前一螺旋叶轮3上的螺旋叶片4的旋向均为左旋时，那么后一螺旋叶轮3上的螺旋叶片4的旋向必须都为右旋；所述芯轴21的两端均固定在管体20上。

所述螺旋叶轮22的外径为25－150mm。所述管体20的两端均连接有法兰19。所述芯轴21上固定有10－100个均匀排列的混合叶轮22。

所述螺旋叶轮22的数量、螺旋叶片23的多少及螺旋角的大小根据管体20的管径、物料的特性（固形物含量、粘度）通过有限次的实验即可确定。

所述管体20的外壁上具有套管16，使管体20与套管16之间形成夹层17，且夹层17的两端均具有流体进／出口18。

工作原理：主料通过第一输送泵送入第一静态混合器将主料预混合后送入缓冲罐，再由缓冲罐进入第一辅料分配器，与此同时，辅料I自辅料I加料罐也进入第一辅料分配器，然后再通过第二输送泵送入第二静态混合器将主料与辅料I混合均匀后送入第二辅料分配器；辅料Ⅱ自辅料Ⅱ加料罐同时也进入第二辅料分配器，再通过第三输送泵送入第三静态混合器混合均匀后送入第四静态混合器，蒸汽自蒸汽输送管同时也进入四静态混合器对物料进行加热后送入反应釜即可。

静态混合器混合机理：在输送泵推动力的作用下，使物料在混合器内做不断改变方向的螺旋运动的同时，又受到螺旋形叶片的剪切，达到充分混合的目的。

由于高固形物含量、高粘度流体物料流动性很差，使用普通型换热器作为其换热设备换热效果非常差，不能正常使用。本实用新型所述静态混合器作为换热器使用时通过在管体的外壁上安装套管形成夹层，夹层内走冷却（或加热）介质，管体内走高固形物含量、高粘度流体物料，由于管体内装有螺旋叶轮，通过螺旋叶轮上径向均匀排列的螺旋叶片可以强制改变流体的流动状态为湍流，达到强化传热的效果。较之使用传统的列管式换热器或套管式换热器，其传热系数提高显著，节能效果明显。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。

Claims

1.一种高固形物含量、高粘度流体混合系统，其特征在于：所述系统的主料加料罐（1）的出料口接第一输送泵（2）的进料口，第一输送泵（2）的出料口接第一静态混合器（3）的进料口，第一静态混合器（3）的出料口接缓冲罐（4）的进料口，缓冲罐（4）的进料口接第一辅料分配器（6）的第一进料口，辅料I加料罐（5）的出料口接第一辅料分配器（6）的第二进料口，第一辅料分配器（6）的出料口接第二输送泵（7）的进料口，第二输送泵（7）的出料口接第二静态混合器（8）的进料口，第二静态混合器（8）的出料口接第二辅料分配器（9）的第一进料口，辅料Ⅱ加料罐（10）的出料口接第二辅料分配器（9）的第二进料口，第二辅料分配器（9）的出料口接第三输送泵（11）的进料口，第三输送泵（11）的出料口接第三静态混合器（12）的进料口，第三静态混合器（12）的出料口接第四静态混合器（13）的进料口，蒸汽输送管（14）接第四静态混合器（13）的进料口，第四静态混合器（13）的出料口接反应釜（15）的进料口。

2.根据权利要求1所述的高固形物含量、高粘度流体混合系统，其特征在于：所述静态混合器（3）具有管体（20），所述管体（20）内具有芯轴（21），所述芯轴（21）上固定有均匀排列的螺旋叶轮（22），所述螺旋叶轮（22）至少由3个径向均匀排列的螺旋叶片（23）组成，且螺旋形叶片的螺旋角为15°-50°；所述相邻螺旋叶轮（22）上的螺旋叶片（23）的螺旋角旋向相反，且前一螺旋叶轮（22）上的螺旋叶片（23）在径向上位于后一螺旋叶轮（22）上的两螺旋叶片（23）之间；所述芯轴（21）的两端均固定在管体（20）上。

3.根据权利要求2所述的高固形物含量、高粘度流体混合系统，其特征在于：所述螺旋叶轮（22）的外径为45－150mm。

4.根据权利要求2或3所述的高固形物含量、高粘度流体混合系统，其特征在于：所述管体（20）的两端均连接有法兰（19）。

5.根据权利要求4所述的高固形物含量、高粘度流体混合系统，其特征在于：所述芯轴（21）上固定有10－100个均匀排列的混合叶轮（22）。

6.根据权利要求4所述的高固形物含量、高粘度流体混合系统，其特征在于：所述管体（20）的外壁上具有套管（16），使管体（20）与套管（16）之间形成夹层（17），且夹层（17）的两端均具有流体进／出口（18）。