一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器的製造方法
2023-04-30 09:54:26 1
一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器的製造方法
【專利摘要】本發明提出了一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器，主要由空腔橢球體以及葉片組成。橢球體與管內壁間有一定的間隙，液體流經間隙時，液體流速增大，防止管壁結垢；橢球體均勻分布著螺旋孔通道，通道是螺旋形，流體從通道流出推動態混合器旋轉，衝刷管壁，防止管壁結垢，螺旋通道內的流體與管壁與橢球體之間的液體進行兩相流混合，使液體混合更加均勻。尾部螺旋葉片的最大外徑小於管的內徑，葉片的邊緣導圓角或者斜角，液體衝擊葉片，使葉片旋轉，同時液體受到葉片的反作用力，使液體的路徑改變，使液體混合；同時葉片轉動增強液體的切向力，產生徑向流，促使管道橫截面間的不同液體進行混合，並能防止管壁結垢。
【專利說明】一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種液體混合裝置，尤其是管道內兩種或多種液體混合的動態混合器。
【背景技術】
[0002]流體混合操作廣泛存在於化工、石油、製藥、造紙、食品等行業，且與節能和環保兩大社會主題息息相關，因此，開發設計新型高效的混合設備意義重大。目前，兩種及多種流體混合中應用比較廣泛的裝置主要有攪拌器和靜態混合器。攪拌器的應用非常廣泛，技術也非常成熟，關於應用於液體混合的攪拌器的專利有:CN101934206A，專利名稱為「一種物料的混合攪拌器」;CN202113797U，專利名稱為「液體混合攪拌器」等。雖然攪拌器作為物料混合裝備，其技術發展已經相當成熟，但其還存在很多的缺點:其需要外加動力裝置，佔地面積較大，混合有死區，不能連續生產等。靜態混合器是一種沒有動力元件的混合設備，其主要的工作機理是利用安放在管道裡面的固定單元來改變液體的流動狀態，使其能充分的混合。靜態混合器的專利有:CN202263534U，專利名稱為「一種管道靜態混合器」；CN103252182，專利名稱為「一種螺旋型低剪切靜態混合器」。相較於攪拌器，靜態混合器沒有單獨的動力裝置，佔地面積小，能連續的混合，但是其工作時管道內壁容易結垢，減少混合體積，嚴重的會產生垢下腐蝕，嚴重影響設備的安全。
【發明內容】
[0003]為克服靜態混合器工作時管道易結垢的問題，本發明設計了一種應用於管道兩種液體或多種液體混合的動態混合器，由開孔空腔橢球體以及尾部葉片組成，橢球體增強了管壁處液體的流動速度，尾部葉片使液體產生擾流，具有防止管道結垢作用，對於節能降耗有現實意義。
[0004]本發明提出了一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器，主要由空腔橢球體以及葉片組成。葉片呈螺旋狀，葉片位於橢球體的表面並靠近橢球體尾端；橢球體以及葉片表面光滑，橢球體以及葉片的最大外徑小於管路的內徑。
[0005]本發明一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器，其橢球體為空腔球體，並有一定的壁厚，橢球體的長半軸與管道的中心軸重合，橢球體的短半軸的長度略小於管道的內半徑，橢球體前部沿短半軸方向缺失一部分橢球體，橢球體缺失處有支撐，該支撐與橢球體內壁連接，中心軸從支撐中心穿過。橢球體與管內壁間有一定的間隙，液體流經間隙時，液體流速增大，液體持續地衝刷壁面，防止管壁結垢。橢球體表面光滑，橢球體表面均勻地分布著螺旋孔通道，孔通道由橢球體的內壁指向外壁，內壁口在前，外壁孔在後，流體流經橢球體內腔時，液體從內壁螺孔處流入，從外壁螺孔處流出，由於通道是螺旋形，促使動態混合器旋轉，並且從通道內流出的流體衝擊管壁，與管壁及橢球體外壁間的流體相混合，由於螺旋孔通道內流體持續衝擊，防止管壁結垢，螺旋通道內的流體與管壁與橢球體之間的液體進行兩相流混合，使液體混合更加均勻。[0006]本發明一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器，尾部的葉片呈螺旋狀，葉片繞橢球體長半軸均勻分布，葉片的最大外徑小於管內徑，葉片表面光滑，葉片的邊緣導圓角或者斜角。液體流經葉片時對葉片有衝擊作用，推動葉片旋轉，同時液體受到葉片的反作用力，改變液體的路徑，起到混合液體的作用；葉片轉動，增強液體的切向力，促使徑向上不同液體間的混合，液體混合更均勻；葉片產生的徑向流，持續地衝擊管壁，防止管壁結垢。螺旋葉片間的橢球體上開有不規則的通孔，橢球體對流體有分流的作用，從橢球腔體內流經的液體，通過尾部的不規則通孔流出，衝擊葉片，並且與橢球體外部的液體進行兩相流混合，增加了混合的均勻程度。
[0007]本發明一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器，螺旋孔通道的個數為2個、3個或多個，螺旋孔通道的螺旋角度為30度、60度及不同的角度；螺旋孔通道的截面形狀為圓形、方形、菱形或錐形等多邊形。
[0008]本發明一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器，葉片之間的通孔為直孔或螺旋孔，通孔的截面形狀是圓形、方形、菱形或錐形等，通孔的大小不超過兩葉片之間的範圍。
[0009]本發明一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器，葉片的個數為2個、3個或多個，葉片稜部導有圓角或者斜角，葉片上開孔、開槽或連接附屬件。
[0010]本發明一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器首尾相連整串穿裝於連接軸線上，連接軸線是剛性的圓棒，或是柔性的軟繩；用限位件將一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器成一個、兩個或者多個一組。
[0011]本發明一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器，由高分子材料、高分子基複合材料、金屬或者陶瓷材料製作。
[0012]本發明有益效果是:1、流體流過橢球體外壁與管內壁間的通道時，流速增大，持續衝刷管內壁，防止管內壁結垢。2、橢球體內腔流體，通過螺旋形通道流出，衝擊管內壁，並於橢球體外壁與管內壁的通道流出的液體進行兩相液體混合，防止管內壁結垢，並增加混合的均勻性。3、液體衝擊動態混合器的葉片時，葉片轉動，液體的方向改變，增加混合的均勻性，轉子轉動時，給液體一徑向力，促進了位於管道橫截面上不同部位的混合流體的混合，提高混合效果；並促使液體衝刷管壁，防止管內壁結垢。4、橢球體對流體有分流的作用，從橢球腔體內流經的液體，通過尾部的不規則通孔流出，衝擊葉片，並且與橢球體外部的液體進行兩相流混合，增加了混合的均勻程度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器三維結構示意圖。
[0014]圖2是本發明一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器主視結構示意圖。
[0015]圖3是本發明一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器左視結構示意圖。
[0016]圖4是本發明一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器的安裝結構示意圖。
[0017]圖中:I—葉片，2—橢球體，3—螺旋通孔，4一通孔，5—尾部圓孔，6—支撐，7—前部圓孔，8—捕球體內腔，9 一掛件，10—限位件，11 一動態混合器，12—管，13—中心軸。
【具體實施方式】
[0018]如圖4所示為本發明一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器的一個具體實施例，圖中所示右側為入口，左側為出口，混合裝置主要包括掛件9、限位件10、動態混合器11、管12以及中心軸13，動態混合器11即為本發明一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器，多個動態混合器11通過前部圓孔7以及尾部圓孔5穿裝在中心軸13上，並用限位件10對動態混合器11進行限位，並可以通過限位件10把動態混合器11分為一個一組或者多個一組，掛件9把穿裝有動態混合器11的中心軸13固定在管12的中心。
[0019]圖1中，橢球體2與葉片I相連接，橢球體2上開有螺旋通孔3，在葉片I間的橢球體2上開有通孔4，在橢球體2尾端與中心軸13配合處開有尾部圓孔5。圖3中橢球體2內部為橢球體內腔8，橢球體2前端有支撐6連接橢球體2內壁與中心軸13，支撐6的交匯處開有前部圓孔7。圖2為本發明的主視結構示意圖。
[0020]本發明一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器中，當液體流經管12時，動態混合器11工作，流體流經管12與動態混合器11之間的通道時，液體的流速增大，持續的衝刷管壁，防止管壁結垢。通過動態混合器11螺旋通孔3的液體，衝刷管壁，並且與流體流經管12與動態混合器11之間的通道的液體形成兩相流混合，防止管壁汙垢的生成，增加混合效果。液體衝擊動態混合器11尾部葉片I時，推動葉片I轉動，液體流向改變，增加混合效果，葉片I轉動時給液體一個切向速度，增強了流體縱向的混合，使混合更佳均勻。
【權利要求】
1.一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器，其特徵在於:主要由空腔橢球體以及葉片組成，葉片呈螺旋狀，葉片位於橢球體的表面並靠近橢球體尾端；橢球體以及葉片表面光滑，橢球體以及葉片的最大外徑小於管路的內徑；橢球體為空腔球體，並有一定的壁厚，橢球體的長半軸與管道的中心軸重合，橢球體的短半軸的長度略小於管道的內半徑，橢球體前部沿短半軸方向缺失一部分橢球體，橢球體缺失處有支撐，該支撐與橢球體內壁連接，中心軸從支撐中心穿過；橢球體與管內壁間有一定的間隙，橢球體表面均勻地分布著螺旋孔通道，螺旋孔通道由橢球體的內壁指向外壁，內壁口在前，外壁孔在後。
2.根據權利要求1所述的一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器，其特徵在於:橢球體尾端的葉片呈螺旋狀，葉片繞橢球體長半軸均勻分布，葉片的最大外徑小於管內徑，葉片表面光滑，葉片的邊緣導圓角或者斜角，螺旋葉片間的橢球體上開有不規則的通孔。
3.根據權利要求1所述的一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器，其特徵在於:螺旋孔通道的個數為2個、3個或多個，螺旋孔通道的螺旋角度為30度、60度及不同的角度；螺旋孔通道的截面形狀為圓形、方形、菱形或錐形。
4.根據權利要求2所述的一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器，其特徵在於:螺旋葉片間的橢球體上開有不規則的通孔為直孔或螺旋孔，該通孔的截面形狀是圓形、方形、菱形或錐形等，該通孔的大小不超過兩葉片之間的範圍。
5.根據權利要求1所述的一種管道用帶有葉片開孔橢球形動態混合器，其特徵在於:葉片的個數為多個，葉片稜部導有圓角或者斜角，葉片上開孔、開槽或連接附屬件。
【文檔編號】B01F5/00GK103736410SQ201310689767
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】楊衛民, 何長江, 閻華 , 關昌峰, 丁玉梅 申請人:北京化工大學