一種無動力管道混合器的製作方法

2023-09-16 16:25:55 3

專利名稱：一種無動力管道混合器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及流體及類流體混合設備技術領域，特別是涉及到一種無動力管道混合器。
背景技術：
在很多的エ業領域中，幾種液體的混合、液體與固體的混合(固體溶解於液體中)經常是相關エ業生產中的關鍵環節，混合的是否徹底、是否均勻往往關係到產品的生產或產品的質量。因為「攪拌混合」往往給人ー種技術單一而又簡單的印象，人們長時間以來普遍認為，只要功率夠大、時間夠長、使混合物充分接觸就能達到混合的目的。為此，在ー個需要攪拌混合的生產過程中，由於攪拌混合而有時佔據高達30% -40%的能耗，似乎是理所應當的。所以長時間以來並沒有被人所重視。 基於以上的情況，急需開發一種高效、低耗能的混合系統。

實用新型內容本實用新型的目的在於設計ー種新型的無動カ管道混合器，解決上述問題。為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案如下一種無動力管道混合器，包括管道、螺旋攪拌軸、進料口和出料ロ，所述進料ロ包括主進料口和副進料ロ ；所述管道的一端與所述主進料ロ連通另一端與所述出料ロ連通，在所述主進料ロー端的所述管道上設有所述副進料ロ，所述螺旋攪拌軸可旋轉的設置在所述副進料ロ與所述出料ロ之間的所述管道內，所述螺旋攪拌軸上設置有至少ー組螺旋旋轉葉。在所述進料ロ與所述出料ロ之間的所述管道內設置有固定在所述管道上的至少前後兩組支撐，所述螺旋攪拌軸可旋轉的設置在所述支撐上。所述支撐上設有流體通道，所述支撐面對進料方向的ー側為流線型結構。所述螺旋旋轉葉由兩條漸開線在ー個平面上加工而成，所述螺旋旋轉葉沿軸向、以確定的角度固定在所述螺旋攪拌軸上。所述漸開線的半徑與弧度值取決於所述螺旋攪拌軸的半徑、所述螺旋旋轉葉的長度和所述管道的內徑。當每組所述螺旋旋轉葉為兩級螺旋旋轉葉時，同一組內的兩級所述螺旋旋轉葉之間相對所述螺旋攪拌軸為180度分布；當每組所述螺旋旋轉葉為三級螺旋旋轉葉吋，同一組內的相臨兩級所述螺旋旋轉葉相對所述螺旋攪拌軸為120度分布。當所述管道的內徑小於3cm時，僅設置一組所述螺旋旋轉葉。所述螺旋攪拌軸面對進料方向的一端設有動カ傘。所述主進料口上設置有文丘裡結構，所述副進料ロ設置在所述文丘裡結構出口處的所述管道上；所述螺旋旋轉葉的尾部設有燕尾結構。所述副進料ロ上設置有計量裝置。[0016]本實用新型可以應用在環保エ業、化工エ業、製糖エ業、食品エ業、石油エ業、飲用水淨化等領域中。本實用新型的目的主要是解決液體與液體、液體與固體的高效完全混合的問題，達到均質的目的。目前液體與液體。固體與液體的混合一般採用攪拌混合、管道遮擋板混合等方式，但是普遍存在耗能大或混合不均勻等問題。本實用新型在液體流動的過程中達到液液或液固均勻混合的目的，在不額外增加動カ的情況下，實現液體和液體、液體和固體(如藥劑等)的充分混合。本實用新型主要由以下四個方面組成I)支撐部分支撐部分由兩端的支撐架組成。其作用是對螺旋攪拌器起支撐的作用。它即要能有效的起到支撐作用，同時還不能對液體流動產生較大的阻力。為了達到這個要求，支撐部分的材料選用了高強度、耐磨、耐腐的材料。面對液體流向設計為流線型，以減少阻力。 2)螺旋攪拌部分螺旋攪拌部分起到使液體在流動時發生旋轉的作用，它由螺旋攪拌軸和螺旋旋轉葉組成。螺旋旋轉葉由兩條漸開線在ー個平面上加工而成。漸開線的半徑與弧度值分別與螺旋攪拌軸的半徑、螺旋旋轉葉的長度、管道的內徑有夫。螺旋旋轉葉沿軸向、以確定的角度固定在螺旋攪拌軸上，如圖I所示。螺旋旋轉葉與螺旋攪拌軸連接的方法可以是焊接、鋳造成型或直接由數控加工成型。材料視使用的環境、混合的物料性質所定，可以是不鏽鋼、普通鐵合金、其他金屬合金或
工程塑料。根據需要，螺旋攪拌部分可以由ー個螺旋旋轉葉構成，也可以視需要由兩個或三個螺旋旋轉葉組成的螺旋旋轉葉組構成。當由兩個螺旋旋轉葉組成螺旋旋轉葉組的時候，姆組內的姆個螺旋旋轉葉相對螺旋攪拌軸為180度分布。當由三個螺旋旋轉葉組成螺旋旋轉葉組的時候，每組內每個螺旋旋轉葉相對螺旋攪拌軸為120度分布。螺旋旋轉葉也可以設計成多組的結構，即第一組螺旋旋轉葉後面再加ー組或多組螺旋旋轉葉，形成多組的螺旋旋轉葉攪拌體。在管道直徑大於3cm時就要考慮多組的結構，保證攪拌均和均勻。3)揣流部分螺旋旋轉葉的尾端設計成一有旋轉角度的燕尾結構。其目的是使液體流經此處時在螺旋旋轉葉的尾部產生ー個揣流區，打亂流體的流向，使被混合物和混合物充分的接觸，達到再次混合的目的。4)動カ傘部分當液體流速較慢吋，除了上述三個基本部分外，另外需要増加ー個動カ傘。動カ傘是ー個傘狀的三扇葉體，固定在螺旋攪拌器的螺旋攪拌軸的前端，扇葉體的角度略大於螺旋旋轉葉的角度。在此安裝這個扇葉體的目的有兩個I)增加螺旋攪拌器的旋轉カ度；2)增加ー級前期混合。將扇葉做成傘狀的目的是為了防止當管道中有異物的時候在此處發生堵塞。一般情況下不需要増加動カ傘，只有當流速比較小的時候才考慮使用。[0036]動カ傘的結構如圖2、圖3所示。本實用新型是利用管路中流體的流動做動力，推動ー個特殊設計的螺旋攪拌器，使液體在管道中形成旋流並完成攪拌後，再利用螺旋攪拌器尾端的特殊設計使液體再形成揣流，達到充分混合的目的。即由流體在管道內的流動帶動螺旋旋轉葉轉動，從而無需增加額外動力。隨著我國經濟迅速的發展，隨著能源越來越緊張，開發高效節能的產品已經是迫在眉睫。本實用新型雖然是個小系統，但是在各個領域中的適用範圍非常的廣泛，它符合現在提倡的高效節能的要求，其社會效益和經濟效益由此可知。本實用新型具有如下特點I)無動力。無需增加額外的動力,節省能源。2)不佔空間。螺旋混合器裝在液體流動的管道內，不佔用空間。3)不堵塞。螺旋混合器設計合理，不會造成管道堵塞。4)安裝簡單。無論是新裝配或對舊管道進行改造都非常簡單，不需要特殊エ藝和培訓。5)混合效果好。6)價格低廉。因此，本實用新型的有益效果可以總結如下I，用一種簡單的方法解決了液液混合、液固混合不均勻的問題。2，無需增加額外動力，大大降低了運行成本，節約了能源。3，安裝、更換、維修簡單，不需要特殊培訓即可完成。4，用途廣泛。適用於石油、環保、化工、製藥、食品等多領域。5，體積小，價格低，推廣容易。

圖I為由ー組三個螺旋旋轉葉組成的螺旋攪拌軸；圖2為動カ傘主視的結構圖；圖3為動カ傘俯視的結構圖；圖4為由ー組三個螺旋旋轉葉組成的無動カ管道混合器結構圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一歩詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。如圖I至圖4所示的一種無動力管道混合器，包括管道I、螺旋攪拌軸2、進料口和出料ロ 3，所述進料ロ包括主進料ロ 4和副進料ロ 5 ;所述管道I的一端與所述主進料ロ 4連通另一端與所述出料ロ 3連通，在所述主進料ロ 4 一端的所述管道I上設有所述副進料ロ 5，所述螺旋攪拌軸2可旋轉的設置在所述副進料ロ 5與所述出料ロ 3之間的所述管道I內，所述管道I的內徑為2. 8cm,所述螺旋攪拌軸2上設置有一組三級螺旋旋轉葉6，所述螺旋旋轉葉6的尾部設有燕尾結構11 ;相臨兩級所述螺旋旋轉葉6相對所述螺旋攪拌軸2為120度分布；在所述進料ロ與所述出料ロ 3之間的所述管道I內設置有固定在所述管道I上的前後兩組支撐7，所述螺旋攪拌軸2可旋轉的設置在所述支撐7上；所述支撐7上設有流體通道8，所述支撐7面對進料方向的ー側為流線型結構；所述螺旋旋轉葉6由兩條漸開線在ー個平面上加工而成，所述螺旋旋轉葉6沿軸向、以確定的角度固定在所述螺旋攪拌軸2上，所述漸開線的半徑與弧度值取決於所述螺旋攪拌軸2的半徑、所述螺旋旋轉葉6的長度和所述管道I的內徑；所述螺旋攪拌軸2面對進料方向的一端設有動カ傘9 ;所述主進料ロ4上設置有文丘裡結構10，所述副進料ロ 5設置在所述文丘裡結構10出ロ處的所述管道I上；所述副進料ロ 5上設置有計量裝置(圖中未示出)。在本實施例中，所述出料ロ 3和流體通道8分別為設置在對應的支持7上的三個通道，並且每個支撐7上的三個通道圍繞所述螺旋攪拌軸2的軸心線成1 20度等角度對稱分布。以下以液體中加入固體(如加粉狀藥劑)為例在本實施例中，液體沿管道I方向流入混合器的前端。首先經過ー個文丘裡結構10，使液體流速増加的同時產生一個負壓區，在負壓區有一個加藥ロ(即副進料ロ 5)，加藥口上裝有一個計量裝置，用以計量待混合物的數量。待混合的固體從加藥ロ加入後與液體接觸，開始第一次的混合。混合後的液體流經動カ傘9流向螺旋攪拌軸2和螺旋旋轉葉6。漸展的螺旋旋轉葉6沿液體流向的直徑逐漸增加。螺旋攪拌軸2和螺旋旋轉葉6在液體流動產生的動カ下開始旋轉，並帶動液體旋轉流動，在旋轉流動的過程中完成第二次混合。液體在螺旋旋轉葉6的導向下以旋轉的方式繼續向後流動，到達螺旋旋轉葉6的尾端吋，由於尾端的燕尾結構11的特殊設計，使液體在此時形成ー個揣流，在這個揣流區，完成第三次混合。經過這三次不同方式的混合過程後，可以使被混合的液體或固體與液體充分接觸並混合。本實施例中，由流體在管道內的流動帶動螺旋旋轉葉6轉動，從而無需增加額外動力，大大降低了運行成本，用一種簡單的方法解決了液液混合、液固混合不均勻的問題，節約了能源。並且安裝、更換、維修簡單，不需要特殊培訓即可完成。液體與液體混合方式與上述相同。以上通過具體的和優選的實施例詳細的描述了本實用新型，但本領域技術人員應該明白，本實用新型並不局限於以上所述實施例，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種無動力管道混合器，其特徵在於包括管道、螺旋攪拌軸、進料口和出料ロ，所述進料ロ包括主進料口和副進料ロ ；所述管道的一端與所述主進料ロ連通另一端與所述出料ロ連通，在所述主進料ロ 一端的所述管道上設有所述副進料ロ，所述螺旋攪拌軸可旋轉的設置在所述副進料ロ與所述出料ロ之間的所述管道內，所述螺旋攪拌軸上設置有至少ー組螺旋旋轉葉。
2.根據權利要求I所述的無動カ管道混合器，其特徵在於在所述進料ロ與所述出料ロ之間的所述管道內設置有固定在所述管道上的至少前後兩組支撐，所述螺旋攪拌軸可旋轉的設置在所述支撐上。
3.根據權利要求2所述的無動カ管道混合器，其特徵在於所述支撐上設有流體通道，所述支撐面對進料方向的ー側為流線型結構。
4.根據權利要求I所述的無動カ管道混合器，其特徵在於所述螺旋旋轉葉由兩條漸開線在ー個平面上加工而成，所述螺旋旋轉葉沿軸向、以確定的角度固定在所述螺旋攪拌 軸上。
5.根據權利要求4所述的無動カ管道混合器，其特徵在於所述漸開線的半徑與弧度值取決於所述螺旋攪拌軸的半徑、所述螺旋旋轉葉的長度和所述管道的內徑。
6.根據權利要求I所述的無動カ管道混合器，其特徵在於當每組所述螺旋旋轉葉為兩級螺旋旋轉葉吋，同一組內的兩級所述螺旋旋轉葉之間相對所述螺旋攪拌軸為180度分布；當每組所述螺旋旋轉葉為三級螺旋旋轉葉吋，同一組內的相臨兩級所述螺旋旋轉葉相對所述螺旋攪拌軸為120度分布。
7.根據權利要求I所述的無動カ管道混合器，其特徵在於當所述管道的內徑小於3cm時，僅設置一組所述螺旋旋轉葉。
8.根據權利要求I所述的無動カ管道混合器，其特徵在於所述螺旋攪拌軸面對進料方向的一端設有動カ傘。
9.根據權利要求I所述的無動カ管道混合器，其特徵在於所述主進料口上設置有文丘裡結構，所述副進料ロ設置在所述文丘裡結構出口處的所述管道上；所述螺旋旋轉葉的尾部設有燕尾結構。
10.根據權利要求I所述的無動カ管道混合器，其特徵在於所述副進料口上設置有計量裝置。
專利摘要一種無動力管道混合器，包括管道、螺旋攪拌軸、進料口和出料口，所述進料口包括主進料口和副進料口；所述管道的一端與所述主進料口連通另一端與所述出料口連通，在所述主進料口一端的所述管道上設有所述副進料口，所述螺旋攪拌軸可旋轉的設置在所述副進料口與所述出料口之間的所述管道內，所述螺旋攪拌軸上設置有至少一組螺旋旋轉葉。本實用新型用一種簡單的方法解決了液液混合、液固混合不均勻的問題，無需增加額外動力，大大降低了運行成本，節約了能源；安裝、更換、維修簡單，不需要特殊培訓即可完成；用途廣泛。適用於石油、環保、化工、製藥、食品等多領域；並且體積小，價格低，推廣容易。
文檔編號B01F5/00GK202398302SQ20112045961
公開日2012年8月29日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者李立 申請人:北京瑞威潤誠水處理技術有限公司