一種適於互不相溶液體的零攪拌混合裝置的製作方法
2023-06-20 06:28:41 5
專利名稱：一種適於互不相溶液體的零攪拌混合裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種混合裝置，特別涉及一種適於互不相溶液體的零 攪拌混合裝置。
背景技術：
石油、化工、造紙、紡織印染、消防和食品等行業經常要將兩種 或兩種以上互不相溶的液體(如油和水)以很細微的顆粒均勻地混合 在一起，以達到不同液體間的分散、乳化和浸潤的目的。目前常用的 混合裝置有機械攪拌混合裝置、簧片哨乳化混合裝置、多層濾網式 混合裝置、電超聲波混合裝置等。這些混合裝置在實際應用中都或多 或少地存在一些問題。機械攪拌裝置由於傳動設備的轉速一般不超過
3000r/min，由於頻率不高，攪拌混合液體的顆粒大小不一，分散不 均勻，易於分層，有待進一步改進。簧片哨乳化混合裝置是將互不混 溶的液體按比例通過噴嘴高速噴出，迎面衝擊固定在支座上的簧片， 使之產生振動發射出超聲波，以迫使液體激烈分散，其頻率約5000 赫芝，混合效果較機械攪拌好，但因簧片壽命短，實踐中亦少採用。 多層濾網式混合裝置是將混合液體在流動中通過多層濾網時進行細 微化混合，不需要另外消耗電能，但由於濾網孔徑較小，而有些液體 (如重油、煤焦油、瀝青等)的粘度較大、流動性較差，溫度較低時 容易結塊，有時液體中難免含有少量固體顆粒狀雜質，易將網孔堵塞，運行維護工作量大，實際應用困難。電超聲波混合裝置比上述三種裝 置要好。由於電超聲波的頻率高(2萬赫芝左右)，在高頻振蕩下互 不相溶液體可產生強制壓縮，乳化顆粒細小均勻，不易分層，具有較 好的穩定性，但該裝置需要消耗較多的電能以產生高頻振蕩，運行成 本較高。基於上述原因，這幾種混合裝置在實際生產中均難以得到廣 泛應用。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術之不足而提供一種結構簡單、操 作使用方便、混合顆粒大小均一、分散均勻度高、使用壽命長、運行 維護工作量小、運行成本低的適於互不相溶液體的零攪拌混合裝置。 本發明… 一種適於互不相溶液體的零攪拌混合裝置，包括渦流共 振盒、導流片、共振簧片，所述渦流共振盒中心為空腔，兩端各設有
液體入口和液體出口；在所述液體入口內側的渦流共振盒盒體上，設
有3—5片延伸至渦流共振盒箱體中的導流片；在所述液體出口，均
布有3片延伸至渦流共振盒箱體中的共振簧片；所述共振簧片為等腰 三角形，3個等腰三角形的頂點相連，底邊均勻分布固定在渦流共振
本發明的進一步改進是在渦流共振盒外套裝一外殼，在外殼與渦 流共振盒之間填充有保溫耐火纖維棉。
本發明中，所述導流片為底角60度，頂角30度的直角三角形。 本發明中，所述導流片與液體流向之間夾角為0=30—60度，與 液體入口圓周切線之間的夾角為P =45度。本發明中，所述渦流共振盒、外殼、導流片、共振簧片均為不鏽鋼。
本發明的工作原理簡述於下當互不相溶的兩種或兩種以上液體 由液體入口流經該裝置時，因入口導流安裝時導流片頂部向液體流動 的軸心方向傾斜，使液體從入口剛進入空腔時流動空間體積減小，且 受到導流片的切割和阻擾，因此，混合液體剛進入空腔時受到入口導 流片的壓縮。在入口導流片的壓縮下，液體流速加快，對四周液體產 生霧化；液體以螺旋式旋轉方式進入渦流共振盒，由於渦流共振盒體
積突然增大，液流外環部分在渦流共振盒內形成渦流，液流中心部分 液體仍然以較大的軸向速度前進，並對共振簧片產生衝擊，使之產生
振動，發射出頻率約5000赫芝的超聲波，使互不混溶的液體激烈分 散成超細微顆粒，實現乳化混合的目的；同時，後續液體不斷推動前 面的液體流動，經超聲波作用分散成超細微顆粒的流體只能通過三塊 共振簧片之間的空腔，被三塊共振簧片剪切後，流出渦流共振盒，這 樣液珠被再一次混勻，進一步提升了乳化混合的效果。另外，採用在 渦流共振盒外套裝一外殼，在外殼與渦流共振盒之間填充保溫耐火纖 維棉的結構，可以保證液體在混合過程中溫度不發生變化，有效提升 液體混合的均勻性及混合液體的穩定性。另外，本發明中，設有頂部 匯合成一點、均勻分布的三塊共振簧片，相互支撐，使三塊簧片結構 穩定、牢固，不易磨損和振壞，有效保證了共振簧片的壽命。本發明 通過導流片、渦流共振盒，利用混合液在管道中流動所具有的動勢， 使液體形成渦流、通過共振簧片產生共振，使互不相溶的二種或二種以上的液體產生強制壓縮，形成很小的液珠，實現乳化混合顆粒細微 均勻，不易分層，混合液具有良好的穩定性，且不需要消耗額外的機 械能或電能，無需攪拌；採用三塊簧片相互支撐的保護結構，有效的
提升共振簧片強度和使用壽命。連續使用壽命可以達到八年以上。綜 上所述，本發明結構簡單、操作使用方便、混合顆粒大小均一、分散 均勻度高、使用壽命長、運行維護工作量小、運行成本低，可實現工 業化生產，適於作為互不相溶液體乳化混合用。
附圖1為本發明實施例主剖視圖。
附圖2為附圖1的A-A剖視圖。 附圖3為本發明中導流片安裝後的立體結構示意圖。 附圖4為使用本發明一種實施例進行油水混合後的顯微照片。 附圖5為使用本發明另一種實施例進行油水混合後的顯微照片。 附圖6為使用本發明又一種實施例進行油水混合後的顯微照片。 附圖1、 2、 3中，3-—渦流共振盒、2-—導流片、6-—共振簧 片、5—-外殼。
具體實施例方式
本發明的具體實施方式
，下面結合附圖詳細說明。 見附圖l、 2、 3，本發明——種適於互不相溶液體的零攪拌混合 裝置，包括渦流共振盒3、導流片2、共振簧片6，所述渦流共振盒3 中心為空腔，兩端各設有液體入口 l和液體出口 7;在所述液體入口 1內側的渦流共振盒3盒體上，設有3—5片延伸至渦流共振盒3盒體中的導流片2，所述導流片為底角60度，頂角30度的直角三角形; 在所述液體出口 7均布有3片延伸至渦流共振盒3箱體中的共振簧片 6;所述共振簧片6為等腰三角形，3個等腰三角形的頂點相連，底 邊均勻分布固定在渦流共振盒3盒體上。
本發明的進一步改進是在渦流共振盒3外套裝一外殼5，在外殼5 與渦流共振盒3之間填充有保溫耐火纖維棉4。
本發明中，所述導流片2與液體流向之間的夾角為a =30—60度， 與液體入口 1圓周切線之間的夾角為3=45度。
本發明中，所述渦流共振盒3、外殼5、導流片2、共振簧片6均 為不鏽鋼。
參見附圖4，當共振簧片與內腔側壁呈30。交角時，油水混合物 經過本裝置混合後，在透光倍率為800時拍攝的顯微照片，此時兩種 介質的細微混合率達到98.2%。
參見附圖5，當共振簧片與內腔側壁呈45。交角時，油水混合物 經過本裝置混合後，在透光倍率為250時拍攝的顯微照片，此時兩種 介質的細微混合率達到98.5%。
參見附圖6，當共振簧片與內腔側壁呈60。交角時，油水混合物 經過本裝置混合後，在透光倍率為IOO時拍攝的顯微照片，此時兩種 介質的細微混合率達到98.5%。
本發明的一種具體應用，是將其使用在燃油乳化燃燒技術中，無 需增加投入，可以達到消煙除塵、保護環境，節能降耗的多重目的。 油水混合燃燒後，不完全燃燒可燃產物的生成量大大減少，煙道著火現象得到有效抑制，氮氧化物的排放濃度大幅度降低，可節約燃油 6%以上。
權利要求
1、一種適於互不相溶液體的零攪拌混合裝置，包括渦流共振盒、導流片、共振簧片，其特徵在於所述渦流共振盒中心為空腔，兩端各設有液體入口和液體出口；在所述液體入口內側的渦流共振盒盒體上，設有3-5片延伸至渦流共振盒箱體中的導流片；在所述液體出口，均布有3片延伸至渦流共振盒箱體中的共振簧片；所述共振簧片為等腰三角形，3個等腰三角形的頂點相連，底邊均勻分布固定在渦流共振盒盒體上。
2、根據權利要求1所述的一種適於互不相溶液體的零攪拌混合裝置，其特徵在於所述渦流共振盒外套裝有一外殼，在外殼與渦流共 振盒之間填充有保溫耐火纖維棉。
3 、根據權利要求1或2所述的一種適於互不相溶液體的零攪拌混 合裝置，其特徵在於所述導流片為底角60度，頂角30度的直角三角形。
4、 根據權利要求1或2所述的一種適於互不相溶液體的零攪拌混 合裝置，其特徵在於所述導流片與液體流向之間的夾角為a =30—60 度，與液體入口圓周切線之間的夾角為e-45度。
5、 根據權利要求1所述的一種適於互不相溶液體的零攪拌混合裝 置，其特徵在於所述渦流共振盒、外殼、導流片、共振簧片均為不 鏽鋼。
全文摘要
一種適於互不相溶液體的零攪拌混合裝置，包括渦流共振盒、導流片、共振簧片，所述渦流共振盒中心為空腔，兩端各設有液體入口和液體出口；在所述液體入口內側的渦流共振盒箱體上，設有3-5片延伸至渦流共振盒箱體中的導流片；在所述液體出口，均布有3片延伸至渦流共振盒箱體中的共振簧片。本發明結構簡單、操作使用方便、混合顆粒大小均一、分散均勻度高、使用壽命長、運行維護工作量小、運行成本低，可實現工業化生產，適於作為互不相溶液體乳化混合用。
文檔編號B01F3/08GK101279214SQ200810031079
公開日2008年10月8日 申請日期2008年4月15日 優先權日2008年4月15日
發明者周孑民, 鄧勝祥 申請人:中南大學