三角形管壁叶片式静态混合器制造技术

本发明专利技术公开了一种三角形管壁叶片式静态混合器，包括单元节筒体和固定安装在筒体内壁的叶片，所述叶片是由筒体切割形成的三角形管壁叶片，三片三角形管壁叶片呈120°在内壁上均布，用于流体物料将隔开成相互不完全断流的三个大致区域。本发明专利技术混合效果好、易制造、节能，不易挂纤维类流体物料且便于清洗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种静态混合器，具体涉及一种三角形管壁叶片式静态混合器。
技术介绍
背景：在以流体物料作为加工对象的流程化生产、废水处理等许多工业生产和相关领域中，除了主要流体物料外，必须添加辅料和其他化学品。随着各行业产品品种和质量性能要求的不断提高以及科技的发展，各种辅助添加料无论在数量、还是种类上越来越多。所以，必须利用某种混合装置或设备实现液-液、气一液等多相流混合。工业生产中利用湍流混合机理实现这些多相流混合的设备，主要有机械搅拌混合反应器、射流混合器、喷射混合器、撞击流混合器、静态混合器、动态混合器等。与传统的搅拌器装置不同，静态混合器内虽然没有运动部件，但依靠泵等动量源提供的初始动能使拟混合流体依次通过具有特殊结构的静态混合单元，在很宽的雷诺数范围内很好地实现不同尺度流体的分散混合和分布混合。静态混合器的压力波动特性、传热特性、混沌混合特性及流动特性，且在强化高粘度流体间的分布混合与分散混合方面表现出卓越的性能，因而得到了广泛地关注，并在大宗具有化工特性的连续、流动介质的生产过程中得到广泛应用。但是，一方面，由于各个行业或者具体到某个行业，因其生产工艺、加工的流体物料特性(如分子强度特性、浓度特性、黏度特性等)不同，对静态混合器的要求不同，有的静态混合器结构虽然能够实现物料的充分均匀混合，但影响或破坏了原有流体物料特性；另一方面，除了实现均匀混合和保护被混物料特性外，还要考虑静态混合器本身的节能降耗、易于制作加工、结构简单、单位混合能力的体积小等特性。现有常用静态混合器要么混合效率不理想，要么能耗高、挂浆，要么易堵塞、不易清洗等。所以，不断研发更加适合物料特别要求用途的、更加符合流体流动状态、高效、低耗，结构简单紧凑、不易堵塞、易于清洗、易于加工制作、安装检修方便的静态混合器是人们所期待的。用途：静态混合器不仅具有结构简单，操作成本低的优点，而且能适合任何雷诺数、任何粘度的流体，同时可通过改变混合元件数来满足不同混合强度的要求，混合效果好，因而广泛用于液一液、液一气、液一固、气一气的混合、萃取、反应等工艺过程。在造纸、石油化工、药品、塑料、油脂、合成纤维、橡胶、化妆品等领域的混合、萃取、热交换、分散、溶解等工艺过程中都能用到。静态混合器通常结构作为静态混合器的典型代表——Kenics静态混合器(KSM)，又称为标准静态混合器，其混合元件为扭曲180°的左右螺旋叶片(见图1)。当需混合的物料流沿着管道进入Kenics静态混合器时，物料流在其自身动能的作用下，依次通过有多组左、右螺旋元件交替排列的特殊通道，此时物料流在被迫反复进行的“分割一移位-重新汇合”3个要素的作用下实现充分混合；特别是在湍流时，除“分割一移位一重新汇合”3个要素外，流体在流动断面方向产生剧烈二次涡流，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进一步被分割，进而实现强化混合。到目前为止，包括Kenics、SMX、SMV、SMXL、SH等典型的静态混合器在内，已有上百种静态混合器产品和许多国内外的专利，但根据权威参考文献和专利技术专利查询，结构类型为KSM型、低压型、SMV型、SMK型、SMXL型、ISG型、HEV型、IS50型、IS45型、CT型、SMR型和螺杆旋式。现有的静态混合器的主要技术问题和缺点：从国内外目前所出现的各种静态混合器看，基本上都能实现让各种流体达到混合目的。但是，作为静态混合器，除了确保被混合的各种物料流体的均匀混合外，还必须考虑混合前后对物料本身带来的影响，其次考虑混合过程的能耗(压力降)，再者考虑元件的制作加工、组合后体积以及成本等因素。其中KSM、低压、HEV、IS45、CT五种类型的混合元件结构相对简单，因此，混合过程压降小一些；另外，对于较高浓度、较高黏度或纤维性状流体在混合过程不易堵塞；且制作相对简单。其它几种(SMV、SMK、SMXL、ISG、IS50、SMR、螺杆旋式)类型的混合元件结构相对复杂，虽然混合效果好，但混合过程压降大，且对于较高浓度、较高黏度或纤维性状流体在混合过程易堵塞；其中IS50型螺旋型结构、加工复杂、易堵塞等更明显。以上十种类型静态混合器具有的共同不足是：一是，各种混合元件对象纸浆纤维这样的流体，易在元件的浆料纤维流入方向上挂浆，或对于螺杆旋型元件不挂浆但产生堵塞，对于较高浓度情形时，这两种情况更明显，因而带来麻烦；二是，各种混合元件都是需要专门加工(不是取材于静态混合器管壁本身)，加工相对复杂；三是，在流体前行过程，除了分割(分流)、合流外，轴向相邻组元件旋转角基本固定(如KSM、低压、IS45、CT为90°；其余不存在旋转角)。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种三角形管壁叶片式静态混合器。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术提供的三角形管壁叶片式静态混合器，包括单元节筒体和固定安装在筒体内壁的叶片，所述叶片是由筒体切割形成的三角形管壁叶片，三片三角形管壁叶片呈120°在内壁上均布，用于流体物料将隔开成相互不完全断流的三个大致区域。具体地，所述三角形管壁叶片具有底边，与所述底边垂直的垂直边，以及连接底边和垂直边端部的弧边，所述垂直边与被切割筒体的轴心线在同一平面上，所述弧边与筒体内壁焊接。所述弧边与筒体内壁焊接。切割时，底边是来自筒体端面圆上的一段圆弧，垂直边与弧边均沿着筒体的径向切割，形成的切割面(垂直面、弧面)均与被切割筒体的壁面垂直，切割形成的三角形管壁叶片的投影是三角形，展开后弧边是一条圆弧，且该圆弧正好可以和筒体内壁贴合，方便焊接。具体地，所述弧边的弧长是0.083～0.167倍的筒体周圆弧长；具体地，所述三角形管壁叶片的切割角α为15°～30°。具体地，所述三角形管壁叶片的尖端起始焊接接触联接角β为0°。具体地，所述单元节串联布置，相邻基本单元节叶片的旋向相反。具体地，所述单元节串联布置，每隔两个基本单元节叶片的旋向相反。使用时，流体物料在轴向移动的同时，受到叶片的导流作用，在每块叶片区域内形成向筒内壁方向的偏旋转向，轴向移动与向筒内壁方向的偏旋转向的结合，使三个区域流体形成小螺旋涡流前行；当流体在左侧离开叶片底边后，各区域流开始汇合，并在原有各自的惯性流作用下使整体流围绕轴心产生旋转前行流动。如此，继续进入下一混合器基本单元节内，继续着下一个逐渐分隔、旋转、汇合的周期。根据设计需要，相邻基本单元节，或每隔两个基本单元节，将叶片的旋向更改成反向，有利于混合。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三角形管壁叶片式静态混合器，其特征在于：包括单元节筒体和固定安装在筒体内壁的叶片，其特征在于：所述叶片是由筒体切割形成的三角形管壁叶片，三片三角形管壁叶片呈120°在内壁上均布。

【技术特征摘要】
1.一种三角形管壁叶片式静态混合器，其特征在于：包括单元节筒体和固定安装在
筒体内壁的叶片，其特征在于：所述叶片是由筒体切割形成的三角形管壁叶片，三片三
角形管壁叶片呈120°在内壁上均布。
2.根据权利要求1所述的三角形管壁叶片式静态混合器，其特征在于：所述三角形
管壁叶片是由底边、垂直边和弧边连接形成的三角形，所述垂直边与底边垂直，所述弧
边连接底边和垂直边端部，所述垂直边与被切割筒体的轴心线在同一平面上，所述弧边
与筒体内壁焊接。
3.根据权利要求2所述的三角形管壁叶片式静态混合器，其特征在于：所述弧边的
弧长是0.083～0.167倍的筒体周圆弧长。
4.根据权利要求2所述的三角形管壁叶片式静态混合器，其特征在于：所述三角形
管壁叶片的切割角α为15°～30°。

【专利技术属性】
技术研发人员：皮成忠，张放，李金苗，曹云峰，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32