一种多孔板旋流静态混合器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种流体混合装置，特别是涉及一种多孔板旋流静态混合器。
【背景技术】
[0002]目前，多孔板主要应用在水力空化和差压式流量计两个方面。作为低成本的节流元件，多孔板具有工作性能可靠、价格低廉等许多优点。与文丘里管相比，在水力空化装置中，相同条件下多孔板装置适合于产生强烈空化效应，而且具有结构简单和容易调节的特点；在差压式流量计中，多孔板既具有传统标准孔板的优良特性，又克服了标准孔板的缺陷，具有测量精度高、重复性好、直管段要求低、永久压力损失低、量程比宽以及雷诺数使用范围广等优点。这些应用充分考虑了孔板的节流作用，然而孔板作为过流元件，孔也是流体的流通通道。
[0003]旋流静态混合器的典型代表是扭片型静态混合器。当流体沿着管道进入扭片型静态混合器时，在扭旋叶片作用下，通道内流体在流动断面方向形成二次流一一旋流，由此导致很强的剪切力作用于流体，从而使流体的细微部分被分割，进而实现强化传热和传质。相比传统搅拌器，静态混合器具有流程简单、结构紧凑、混合性能好、能耗少、安全性高、操作灵活性大、安装检修方便等优点。从现有的静态混合器类型看，还没有一种静态混合器能兼顾圆直管、方直管、异形管、弯管等管路的安装。
[0004]在利用旋流静态混合器基本原理的前提下，发明一种适用管路范围较广，加工制造及安装简易的新型静态混合器是必要的。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种多孔板旋流静态混合器，本实用新型混合器内流体形成旋流，无流动死区，有效消除流体在管内的径向差异，增加湍动程度，提高传热和传质效果，适用管路范围较广。
[0006]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007]—种多孔板旋流静态混合器，所述混合器包括管子、多孔板以及定距杆，左旋多孔板和右旋多孔板上孔的倾斜角方向相反，左旋多孔板和右旋多孔板中间留有安装定距杆的圆孔，插入定距杆并以焊接方式对左旋多孔板和右旋多孔板的轴向和周向定位，左旋多孔板和右旋多孔板的外缘与管子的内壁紧密贴合；左旋多孔板和右旋多孔板上开孔数量应在3个以上，并且倾斜方向相同，周向均布，构成一个混合元件；相邻两个左旋多孔板和右旋多孔板沿圆周错开角度布置。
[0008]所述的一种多孔板旋流静态混合器，所述混合器配置多个定距杆，其长度=相邻多孔板间距X (多孔板个数-1)。
[0009]所述的一种多孔板旋流静态混合器，所述左旋多孔板和右旋多孔板与定距杆焊接而成的整体置入混合管内后，应在其端部与管子内壁进行焊接固定。
[0010]所述的一种多孔板旋流静态混合器，所述左旋多孔板和右旋多孔板上的开孔排列方式，至少3个倾斜孔形成一个组合，多个相同的组合沿圆周均匀分布。
[0011]本实用新型的优点与效果是:
[0012]1.本实用新型多孔板旋流静态混合器的传热和传质效率高。由于多个孔的倾斜诱导流体形成旋流，使管子中心和管壁的流体有规律地互换位置，有效消除流体的径向差异，增强流体的湍动程度，进而提高混合效果；
[0013]2.本实用新型多孔板旋流静态混合器结构简单，加工制造简单易行，多个孔板与定距杆焊接形成一个整体；
[0014]3.本实用新型多孔板旋流静态混合器适用于圆直管、弯管、方管、异形管等管路的安装，可用于各种工业领域；
[0015]4.本实用新型多孔板旋流静态混合器是多个孔的倾斜诱导流体形成旋流，在孔板间充分应用旋流的衰减性，流动阻力小；
[0016]5.本实用新型多孔板旋流静态混合器可替代机械搅拌釜式反应器，制作连续式反应器；
[0017]本实用新型多孔板旋流静态混合器针对不同的应用场合和操作条件，可改变孔的数量和排列方式，对结构进行优化设计，实现强化混合的目的。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型多孔板旋流静态混合元件立体结构示意图；
[0019]图2为本实用新型的主视图；
[0020]图3(a)和图3 (b)为本实用新型的相邻两个孔板向视图；
[0021]图4(a)和图4 (b)为本实用新型的相邻两个孔板中每个孔的倾斜方向局部断面图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图所示实施例对本实用新型进行详细说明。
[0023]如图1~4所示:本实用新型所提供的多孔板旋流静态混合器，包括管子(1)、孔的倾斜方向相反的左旋多孔板(2)和右旋多孔板(3)、用于多孔板间轴向和周向定位的定距杆⑷。
[0024]每个多孔板上布置N个倾斜孔，孔间夹角为360° /N，长径比(相邻两个多孔板的距离与多孔板的直径之比)取1:1~5:1之间。多孔板中间还留有安装定距杆的圆孔，插入定距杆并以焊接方式定位多孔板，必须保证多孔板与定距杆之间牢固可靠。
[0025]每一个多孔板上开孔数量应在3个以上，并且倾斜方向相同，周向均布，构成一个混合元件；每个混合元件开孔的数量、直径、倾斜角度以及相邻两个多孔板间的距离由混合器直径、混合效果和流体阻力等因素确定。多孔板的外轮廓应与混合管内壁相贴合，间隙保证不大于2mm。相邻多孔板轴向间距误差在±3mm之内，并沿圆周错开一定角度α，若每个多孔板上有N个孔，则α =180° /N。
[0026]定距杆可采用圆钢或钢管，视混合器的直径大小，可以配置多个定距杆，其长度=相邻多孔板间距X (多孔板个数-1)。采用钢管时应将其两端封死，以防止流体短路。
[0027]整个混合元件(所有多孔板与定距杆焊接而成的整体)置入混合管内后，应在其端部与管子内壁进行焊接固定。
[0028]本实用新型的静态混合器可垂直布置、水平布置、倾斜布置，或垂直、水平、倾斜组合布置；可为单段或多段组合；多段组合时，段与段间可采用对接或采用连接管连接，连接方式可采用焊接、法兰连接或螺纹连接；段与段间的连接管内同样可以置入多孔板，要求连接管的弯曲角度小于等于180°，实现持续强化流体混合的目的。
[0029]实施例一
[0030]多孔板旋流静态混合器，管子(I)的长度为1000mm，外径为48mm，壁厚为4mm。内设定距杆(4)的直径为4mm，长度964mm。设置17个直径为39mm厚度为4mm的多孔板，相邻两个多孔板(2)和(3)的间隔为60mm。每个多孔板沿圆周均布4个直径为1mm的孔(中心圆直径24mm)。孔轴线与多孔板间夹角γ=9°，孔轴线在多孔板上投影与相邻两个孔连线的夹角β=45°，相邻两个多孔板沿圆周错开角度α=45°布置。
[0031]实施例二
[0032]实施例二与实施例一基本相同，不同之处在于:由四段管子(I)和三段180°弯管组合而成，管间距为150_。四段管子(I)的多孔板设置与实施例一完全一致。在每段弯管内设置与实施例一相同的多孔板4个，相邻两个多孔板(2)和(3)沿弯管中心线弧长间隔60mmo
[0033]实施例三
[0034]多孔板旋流静态混合器，管子(I)的长度3000mm，外径219mm，壁厚9mm。内设四根定距杆(4)的直径为10mm，长度2710mm，其中多孔板中心布置I根，中心圆直径10mm在孔的间隙处均布3根。设置10个直径为200mm，厚度为1mm的多孔板，相邻两个多孔板(2)和
(3)的间隔为300mm。每个多孔板先沿圆周均布3个直径为40mm的孔(中心圆直径60mm)，再沿圆周均布8个直径为40mm的孔(中心圆直径150mm)。孔轴线与多孔板间夹角γ=12°，孔轴线在多孔板上投影与相邻两个孔连线的夹角β=60°，相邻两个多孔板沿圆周错开角度α =45°布置。
[0035]实施例四
[0036]实施例四与实施例三基本相同，不同之处在于:内设五根定距杆(4)，其中多孔板中心布置I根，中心圆直径150mm在孔的间隙处均布4根。每个多孔板沿圆周均布4组孔(每组中心圆直径100mm)，每组由4个以组中心均布的直径为30mm斜孔。每组孔中单孔的轴线在多孔板上投影与同组中相邻两个孔连线的夹角β=60°，相邻两个多孔板沿圆周错开角度α=45°布置。
[0037]实施例五
[0038]实施例五与实施例四基本相同，不同之处在于:管子(I)为140X140的方管。内设五根定距杆(4)，其中多孔板中心布置I根，中心圆直径90mm在孔的间隙处均布4根。每个多孔板均布4组孔(每组中心圆直径100mm)，每组由4个以组中心均布的直径为30mm斜孔(个别孔有不完整的情况)。
【主权项】
1.一种多孔板旋流静态混合器，其特征在于，所述混合器包括管子、多孔板以及定距杆，左旋多孔板(2)和右旋多孔板(3)上孔的倾斜角方向相反，左旋多孔板(2)和右旋多孔板(3)中间留有安装定距杆(4)的圆孔，插入定距杆(4)并以焊接方式对左旋多孔板(2)和右旋多孔板⑶的轴向和周向定位，左旋多孔板⑵和右旋多孔板⑶的外缘与管子(I)的内壁紧密贴合；左旋多孔板⑵和右旋多孔板⑶上开孔数量应在3个以上，并且倾斜方向相同，周向均布，构成一个混合元件；相邻两个左旋多孔板(2)和右旋多孔板(3)沿圆周错开角度布置。2.根据权利要求1所述的一种多孔板旋流静态混合器，其特征在于，所述混合器配置多个定距杆(4)，其长度=相邻多孔板间距X (多孔板个数-1)。3.根据权利要求1所述的一种多孔板旋流静态混合器，其特征在于，所述左旋多孔板(2)和右旋多孔板(3)与定距杆(4)焊接而成的整体置入混合管内后，应在其端部与管子(1)内壁进行焊接固定。4.根据权利要求1所述的一种多孔板旋流静态混合器，其特征在于，所述左旋多孔板(2)和右旋多孔板(3)上的开孔排列方式，至少3个倾斜孔形成一个组合，多个相同的组合沿圆周均匀分布。
【专利摘要】一种多孔板旋流静态混合器，涉及一种流体混合装置，多孔板旋流静态混合器，涉及一种流体混合器，包括管子、多孔板以及定距杆，其中左旋多孔板(2)和右旋多孔板(3)上孔的倾斜角方向相反，多孔板(2)和(3)中间留有安装定距杆(4)的圆孔，插入定距杆(4)并以焊接方式对多孔板(2)和(3)的轴向和周向定位，多孔板(2)和(3)的外缘与管子(1)的内壁紧密贴合。本实用新型不仅适用于圆直管而且可以应用在方直管、异形管、弯管等管路的安装，充分应用多孔板间旋流的衰减性，达到提高混合效果的同时降低流体流动阻力。
【IPC分类】B01F5/00
【公开号】CN204672153
【申请号】CN201520239987
【发明人】张静, 龚斌, 李雅侠, 吴剑华, 李权树
【申请人】沈阳化工大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年4月21日