[發明專利]用于混合流體的方法及設備

有效

• 申請號: 200980102310.1
• 申請日: 2009-01-08
• 公開（公告）號: CN101998881A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: R·維薩拉
• 申請（專利權）人: 蘇舍泵有限公司
• 主分類號: B01F7/00
• 分類號: B01F7/00;B01F15/00;D21B1/34;B01F3/04;B01F3/08;B01F3/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱鐵宏;劉華聯

技術領域

本發明涉及一種用于使流體與液體介質相混合的方法及設備。具體而言，本發明公開了一種方法和設備，借助其，流體與液體介質相混合使得混合器設備完全不必設有驅動馬達，換言之，驅動轉子所需的至少一部分動力是通過使用流體來使混合器轉子旋轉而布置的。

背景技術

大多數現有技術的混合裝置或為沒有運動機件的靜態混合器，或為具有在混合室內旋轉的轉子的動態混合器，其中，轉子借助于驅動單元(通常為電動機)受到驅動。時常的是，市場上出現的此類動態混合裝置沒有驅動單元。采用此類裝置有可能的是往往借助于特別設計的轉子，利用進入混合室的介質動能來使混合器轉子旋轉。

在US-B1-6,193,406中公開了此類混合裝置的實例。該美國專利闡述了一種在木材加工行業中用于將既有液態又有氣態的不同化學制品或蒸汽混合到漿料懸浮液中的方法及設備。在根據該專利的方法及設備中，漿料懸浮液和液體介質進給到混合器殼體中，在其中借助于可自由旋轉的混合器轉子來混合和從殼體中移除。設有混合葉片的可自由旋轉的混合器轉子安置在殼體內，且借助于漿料懸浮液的進入流與轉子混合葉片相接觸而旋轉。流體介質，也就是將與纖維懸浮液相混合的介質，或者在混合器殼體的上游引入漿料流中，或者直接進入混合器殼體中在旋轉轉子的有效區域內引入漿料流中。因此，混合器轉子和混合室兩者均已設計成使得進入混合室的纖維懸浮液使轉子旋轉。換言之，混合功能與旋轉功能同時且在相同腔內進行。

然而，由于混合功能對腔提出的要求不同于由旋轉功能所提出的要求，故將轉子的旋轉與兩種或多種介質的混合安排在相同腔內會帶來問題。由于轉子的旋轉將會受到盡可能少地使用能量的影響，并且由于混合應當盡可能高效地進行，故實際上不太可能研發出可同時履行該兩項任務要求的設備。

當期望氣態物質與液體相混合時，此類混合器會出現另一問題。一般而言，當混合氣體和液體時，轉子必須設計成使得轉子防止氣體聚集在混合室的中心。這是通過布置轉子以影響混合室內的強湍流場以便在徑向方向上形成強大的流動分量來實現的。然而，為了能夠執行上述功能，轉子導葉的設計在使轉子旋轉方面遠非理想的。因此，如果轉子導葉的主要任務在于使轉子旋轉，則轉子導葉的設計便使得它們能夠形成的徑向力場明顯較弱，這導致轉子至少部分地在氣泡中旋轉，且因此，轉子不能高效地在液體中混合氣態物質。

發明內容

因此，本發明的一個目的在于克服現有技術的混合裝置的至少一些問題，以及提供動態混合器，該動態混合器可設計成用以匹配一方面由混合功能而另一方面由渦輪功能(即，旋轉功能)所提出的不同要求。

上述目的可借助于新型動態混合器裝置來實現，該混合器裝置具有不同的室用于使旋轉器轉子旋轉和用于混合介質。

因此，上述目的可通過在設備中將流體混合到介質中的方法來實現，該設備包括外殼，該外殼具有：入口通道，其帶有用于所述介質的入口開口；出口通道，其帶有用于所述介質和所述流體的混合物的出口開口；處在所述通道之間的混合室；以及混合器轉子，其具有布置在該混合室中的軸，該方法包括將所述流體和所述介質引入所述混合室中，以及使所述混合器轉子在所述混合室中旋轉以便在所述介質中混合所述流體，該方法還包括如下步驟：

●將渦輪室布置成與所述混合室操作連通，

●將渦輪葉輪布置在所述渦輪室中，

●將所述渦輪葉輪可操作地連接到所述混合器轉子上，

●將驅動流體引入所述渦輪室中用于使所述渦輪葉輪旋轉，

●由此，渦輪葉輪的旋轉將旋轉給予混合器轉子，從而影響將流體混合到所述介質中。

上述目的還可通過一種用于在介質中混合流體的設備來實現，所述設備包括外殼，該外殼對于所述介質而言具有：入口通道，其帶有用于介質的入口開口；出口通道，其帶有用于所述介質和所述流體的混合物的出口開口；處在所述通道之間的混合室；以及處在混合室中的混合器轉子，該設備包括布置成與所述混合室操作連通的渦輪室，該渦輪室具有用于驅動流體的入口導管和出口導管，以及可旋轉地布置在所述渦輪室內且與所述混合器轉子可操作地連接的渦輪葉輪。

本發明的方法及設備的其它特性化的特征將根據所附權利要求而變得清楚。

附圖說明

下文通過舉例的方式參照附圖更為詳細地描述了根據本發明的方法及設備：在附圖中，

圖1示出了現有技術的混合裝置，

圖2作為沿轉子軸軸線的截面示出了本發明的第一優選實施例，

圖3示出了沿圖2中的線A-A截取的本發明的第一優選實施例，

圖4示出了沿圖2中的線B-B截取的本發明的第一優選實施例，