专利名称：静态液体混流板及混流装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对流体尤其是液体进行静态混合时用到的混合单元结构及 混流装置，具体地说为一种混流板及采用该混流板的混流装置。
背景技术：
静态混合器是一种没有运动部件的高效混合设备，目前的静态混合器主要是利用 固定在管内的混合单元体改变流体在管内的流动状态，以达到不同流体之间良好分散和充 分混合的目的。以
图1和图2所示的现有技术中常见的一种静态混合器结构为例，其基本结构采 用圆形空心管道，内部由左、右扭转的螺旋片组焊而成；其混合过程是由一系列安装在空心 流路中的不同规格的螺旋片混合单元进行的，由于螺旋片混合单元的作用，使流体时而左 旋，时而右旋转，在不断改变流动方向的同时，不仅将中心流体推向周边，而且将周边流体 推向中心，从而造成良好的径向混合效果；与此同时，流体自身的旋转作用在相邻组件连接 处的接口上亦会发生，这种完善的径向环流混合作用，使流体获得混合均勻的目的。这种结 构的缺陷是螺旋片形状不易加工，混合器体积大，低流量时混合效果差。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种加工容易、成本低廉，作为静态液 体混合时混合单元的混流板。为了解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案来实施。一种静态液体混流板，在板面开设有流道，一层以上所述混流板相互错位或旋转 叠置时，沿相邻板面所开设的各相邻流道顺次相互连通，形成一个经由各混流板、将相对分 离的各流道贯通为一体的一体式流道结构；在所述一体式流道结构的流道起始位设有进液 口，在所述一体式流道结构的流道终止位设有出液口。作为本技术方案的进一步改进，所述流道沿板面上下方向可以局部或全部贯通。 比如整个各流道在板面的开设均是上下通透的，或者局部流道仅是在板面加工成凹槽状上 下不打通的结构，同样能够满足液体流动的需要，但还是要保持部分通透的流道以满足上 下混流板叠置时，分处不同混流板的相邻流道的连通需要。也作为本技术方案的进一步改进，所述流道至少一部分流道走向呈弯折状。将流 道设计成弯折状是为了使液体的混合路径更长，以使混合更均勻。作为本实用新型所述静态液体混流板的优选实施例之一，所述弯折状流道呈槽齿 相间的外形结构。其槽齿相间的流道结构在保持液体混合均勻的需要时，更容易合理利用 和布局混流板的板面空间，实现板面单位面积内更优的混合效果。也作为本实用新型所述静态液体混流板的优选实施例，所述混流板板面最好呈方形，并且在其方形得板面上可以开设有多排大致平行的所述流道，在同一板面上所开设的 各流道互不相通。[0011]还作为本技术方案的进一步改进，所述一体式流道以交替或交互的方式经由各混流板，也就是说当液体在流道内流动时，在整个沿流道行进的过程中，液体有时是从上层混 流板所开设的流道流动到下层混流板所开设的流道内，然后可能紧接着再从下层混流板所 开设的流道流动到上层混流板所开设的流道内。所述进液口包括连接被混合各液体的多个进液通道；其连接多个进液通道是为了混合需要，因为有时是多种液体进行混合的。本实用新型所要解决的另一技术问题在于提供一种具有较低成本、较小体积以及对流体流量要求不高的混流装置。一种静态液体混流装置，包括下端的底板和上端的盖板，所述底板和盖板合围成一个可以用来安置多层前述静态液体混流板的液体混合腔，所述多层混流板上下错位或旋 转叠置，上下叠置的所述多层混流板所形成流道的进液口和出液口分别连接通向混合腔外 部的进液通道和出液通道。作为本混流装置的优选实施例之一，所述底板和盖板为可拆卸式连接；其可拆卸 的设计有利于作为内部混合单元的混流板的安装、更换等操作。其中，所述混流板共有4层或3层。另外，所述出液通道最好设有一出口，并且在所述出口端可以设置有压力传感器， 改压力传感器可以用来检测出口液体的压力。采用上述技术方案的静态液体混流板及混流装置，可用于针对两种或多种液体进 行精密混合；其采用了具有多路精密的特殊凸凹形状的槽齿相间的板式混合流道，特别适 合液体浓度和剂量相差比较大的场合连续混合，具有混合精度高，混合流量范围大，混合体 积可以灵活设计调节的特点，可以连续在线混合。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作一详细说明。
图1为现有液体混合器的结构示意图；图2为
图1中螺旋片的结构示意图；图3为本实用新型混流板的结构示意图；图4为图3的左视图；图5为图3中混流板叠置后的结构示意图；图6为本实用新型混流装置的结构示意图；图7为图6的俯视图；图8为图6的构件装配及组装示意图；图9为本实用新型混流装置的应用示意图。图中1——混流板11、12、13、14、15——流道111、151——进液口 /出液口 21、 22——流道211、212、221、222——流道连通点121、141——流道支路2111、1212、1411、 1412——流道连通点31、32——进液通道33——出液通道4——不锈钢片51——混流板 压板511——凹腔512——嵌点52——混流板嵌板521——嵌块522——嵌槽523、524、 623——进口压套腔5231、5241——进液通道525、625——出口压套腔5251——出液通道 61——混流板盖板62——混流板底板621——凹腔71、72——接头压套8——安装螺钉91、92—进液管路93——出液管路具体实施方式
如图3和图4所示的静态液体混流板1，作为静态液体混合器的混合单元，在方形的层板板面上由上而下刻有5排槽齿相间的槽型流道11、12、13、14、15，这几条流道在排列 上各自保持独立，并不连通，其中在流道11的左端起点以及流道15的右端终点设置了开口 较大的进液口 /出液口 111和151，在层面左侧还竖直设置了两条流道21和22，同样在板面 右侧大致与左侧流道21和22相应的位置处，流道12和14在竖直方向上下延伸了两条流 道支路121和141。整个板面所布置的主要流道11、12、13、14和15在板面大致保持平行布 置，并且每一条流道槽齿相间的流道走向都相对均勻有致，形成一个流程较长的曲折流路。如图5所示主要表现了多层混流板相错重叠后流道的走向及连接分布结构，将4 层混流板1以相邻旋转180度的方式上下叠置后，由上而下，第一层混流板的进液口 /出液 口 111与第二层混流板的进液口 /出液口 151在图中左上端处相重合，由于第一层混流板 的进液口 /出液口 111与第二层混流板的进液口 /出液口 151分别连通着第一层混流板的 流道11和第二层混流板的流道15，因此液体从左侧进液口 111(151)进入时，将同时沿两路 流道(即第一层的流道11和第二层的流道15)向前流动，在分别流动到两流道右侧的尽头 时，第一层流道11中的液体将经流道连通点222进入第二层混流板的流道22，再经流道连 通点221进入第一层混流板的流道12的右侧(其中流道连通点222和221是通过第一层 混流板的流道11和12与第二层混流板的流道22交叉叠置下在流道重合处形成的连通)； 而第二层混流板流道15中的液体则经流道连通点1211 (图中右上侧)进入第一层混流板 的流道12，然后沿流道12向前或者经流道连通点1212进入第二层混流板的流道14左侧 (其中流道连通点1211和1212为第一层混流板的流道支路12与第二层混流板的流道15 或14分别叠置连通形成)；也就是说在第一层混流板的流道12的右侧处，两股流路实现了 汇合后的再分离，由此进行了在进液口处混合后的又一次混合。以上述同样的作用原理，液体再经(图中左侧)流道连通点1412和1411以及流 道连通点211和212等位置的交互，实现了下一次的交互与混合，按此分别沿着第一和第二 层混流板的各流道混合交互、再混合、再分配，直至从图中右下侧的出液口 151(111)流出。同样当4层或更多层混流板叠置时，其作用原理基本类似，只不过流出的分路更 多，混合更均勻，这个可以根据实际需要灵活选择。并且每一层混流板的流道除承担连通上 下混流板流道任务的各关键节点(比如21、22、141、121以及各流道两端)外，在加工时也 可以不需要上下打通。图中还标出了在整个叠置的混流板下端进液通道31和32、出液通道33的位置。本实用新型提供的静态液体混流板加工简单、成本低、整体体积小、混合精度高， 即使在低流量，也能取得较好的混合效果。用4片刻有槽道的混流板相错重叠，待混合的两 种液体在进口处即相混，从进口到出口需经过较长的曲折弯道路程，并且流路的槽道上下 交错，这样就达到比较好的混合效果。如图6至图8所示，为采用上述混流板作为混合单元的静态液体混流装置，三层混 流板1叠置后与上层的不锈钢板4按箭头A的方向被安放在混流板压板51的凹腔511内， 然后按箭头B的方向，将混流板51与混流板嵌板52嵌合在一起，嵌合时混流板嵌板52上部的嵌块521正好卡在内腔511中，而混流板压板51下部两侧凸出的嵌点512正好按图中 箭头C的方向卡嵌在混流板嵌板52上部表面所开设的嵌槽522内，进而实现了混流板的定 位。然后将已成为一体的混流板压板51和混流板嵌板52沿箭头D的方向一起置放在 混流板底板62所开设凹腔621内，再在上部盖上混流板盖板61后，利用多个安装螺钉8进 行固定。其中在混流板下部的混流板嵌板52的侧壁上还开设有进液通道5231、5241以及 出液通道5251，进液通道和出液通道分别连接设在混流板嵌板52以及混流板底板62侧壁 上的各进口压套腔523、524、623和出口压套腔525、625 ；其中各压套腔内分别通过接头压 套71和72大致以图中箭头E和F的指示，形成了进液口和出液口连接外部管道的一个通路。如图9所示，为本实用新型所述静态液体混流装置的应用示意，进液管路91沿箭头Gl的进液方向以及进液管路92沿箭头G2的进液方向，在进口处以u和9u的流速分别泵 入纯丙酮和纯水，然后经充分混合，在出口处沿出液管路93按箭头G3的方向，会得到10% 的丙酮溶液，实现了液体的比例混合；同时在出口处可以设置压力传感器来检测出口液体 压力。
权利要求一种静态液体混流板，其特征在于，在板面开设有流道，一层以上所述混流板相互错位或旋转叠置时，沿相邻板面所开设的各相邻流道顺次相互连通，形成一个经由各混流板、将相对分离的各流道贯通为一体的一体式流道结构；在所述一体式流道结构的流道起始位设有进液口，在所述一体式流道结构的流道终止位设有出液口。
2.根据权利要求1所述的静态液体混流板，其特征在于，所述流道沿板面上下方向局 部或全部贯通。
3.根据权利要求1所述的静态液体混流板，其特征在于，所述流道至少一部分流道走 向呈弯折状。
4.根据权利要求3所述的静态液体混流板，其特征在于，所述弯折状流道呈槽齿相间 形结构。
5.根据权利要求4所述的静态液体混流板，其特征在于，所述混流板板面呈方形，在其 方形板面上开设有多排大致平行的所述流道，在同一板面上所开设的各流道互不相通。
6.根据权利要求1所述的静态液体混流板，其特征在于，所述一体式流道交互式流经 各混流板。
7.根据权利要求1所述的静态液体混流板，其特征在于，所述进液口包括连接被混合 液体的两个或多个进液通道。
8.一种静态液体混流装置，其特征在于，包括下端的底板和上端的盖板，所述底板和盖 板合围成一个安置多层如权利要求1-7中任一权利要求所述静态液体混流板的液体混合 腔，所述多层混流板上下错位或旋转叠置，上下叠置的所述多层混流板所形成流道的进液 口和出液口分别连接通向混合腔外部的进液通道和出液通道。
9.根据权利要求8所述的静态液体混流装置，其特征在于，所述混流板共有4层或3层。
10.根据权利要求8所述的静态液体混流装置，其特征在于，所述出液通道具有一出 口，所述出口端设置有压力传感器，所述压力传感器用来检测出口液体压力。
专利摘要本实用新型公开了一种静态液体混流板以及以此混流板为混合单元的混流装置，其中在所述混流板板面开设有流道，一层以上所述混流板相互错位或旋转叠置时，沿相邻板面所开设的各相邻流道顺次相互连通，形成一个经由各混流板、将相对分离的各流道贯通为一体的一体式流道结构；在所述一体式流道结构的流道起始位设有进液口，在所述一体式流道结构的流道终止位设有出液口。该混流板及其混流装置可用于针对两种或多种液体进行精密混合；具有混合精度高，混合流量范围大，混合体积可以灵活设计调节的特点。
文档编号B01F3/08GK201551969SQ20092007477
公开日2010年8月18日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者周胜, 李法亮 申请人:上海利穗化工科技有限公司