[發明專利]靜態混合器的可重構混合導流體及制造靜態混合器的方法

有效

• 申請號: 201280053729.4
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN103906562A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 馬修·E·帕帕拉爾多
• 申請（專利權）人: 諾信公司
• 主分類號: B01F5/06
• 分類號: B01F5/06;B01F15/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 沈同全;車文

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年10月24日遞交的申請序列No.13/658,948(待決)和2011年10月31日遞交的申請序列No.61/553,575(待決)的優先權，該兩個申請的公開內容再次通過引用而并入本文。

技術領域

本發明總體上涉及一種流體分配器，且更具體地說，涉及靜態混合器的部件。

背景技術

存在多種靜止混合器類型，諸如多通量、螺旋型及其它類型。這些混合器類型中的大部分實施相同的一般原理以在流體分配器中將流體混合在一起。在這些混合器中，通過以重疊方式分離并重組流體而將流體混合在一起。通過迫使流體經過一系列交替幾何形狀的混合導流體來實現該行為。這種分離和重組導致流體層混合成薄的且最終分散經過彼此。該混合過程已經被證明是非常有效的，尤其是對于高粘性流體。一種示例性靜態混合器類型包括具有變化的幾何形狀的一系列交替的混合導流體，諸如布置在管道中以執行連續的分離和重組的右手側和左手側混合導流體。

這些類型的混合器通常在將大部分的質量流體流混合在一起時是有效的，但是必須提供大量混合導流體來徹底地混合流體，由此增加了混合器的總長度。該額外的長度是不期望的，因為具有長的靜態混合器的流體分配器可能對于特定的分配操作來說不是足夠緊湊的。為了縮短靜態混合器，已經研發了較新的混合導流體，其包括更多數量的交叉葉片或板，這些交叉葉片或板形成格柵，用于將質量流體流同時分離成多于兩個的部分。這些混合導流體更快速地混合質量流體流，并因此使靜態混合器明顯縮短。

然而，具有大量的交叉葉片的混合導流體更難以制造。例如，授予Brauner等人的美國專利4,220,416描述了被模制成兩個V型梳子狀的部分的混合導流體，該兩個V型梳子狀的部分在插入到靜態混合器的管道內之前單獨地模制并互相嚙合。這些混合導流體中的葉片之間的大量的交叉點限定大量的底切，在沒有專門模制設備的情況下大量的底切是不可模制或不可能模制。即使這些混合導流體被模制，每一個混合導流體必須被單獨模制，而不是作為一體的導流體堆的一部分被模制，這在靜態混合器領域中是常見的。因此，形成靜態混合器的每一個單獨的混合導流體和管道的制造和組裝是復雜、昂貴且耗時的。

另外，每一個所制造的混合導流體必須遵守嚴格公差以合適地裝配在管道中同時提供與管道的摩擦配合。在不是將每一個混合導流體模制成一體的導流體堆的情況下，混合導流體之間的公差不一致性能夠使得各個混合導流體組裝到管道中變得困難，如果可能的話。因此，期望解決與包括具有大量的底切的這些混合導流體的靜態混合器相關的一些問題。

發明內容

根據本發明，一種用于在靜態混合器中混合流體流的混合導流體包括沿著縱向方向延伸的混合元件支撐結構。該混合導流體還包括聯接到混合元件支撐結構的第一組可移動混合元件。該第一組可移動混合元件以第一構造形成。當混合導流體插入到管狀管道中時，第一組可移動混合元件移動到第二構造。

在一方面，該第一組可移動混合元件在第一構造中以第一角度從縱向方向成角度，并且該第一組可移動混合元件在第二構造中以第二角度從縱向方向成角度，所述第二角度比第一角度小。例如，第一組可移動混合元件可在第一構造中垂直于縱向方向，并且在第二構造中以銳角從縱向方向成角度。此外，第一組可移動混合元件中的每一個均被設定尺寸以當定位在管狀管道中時從第一構造彈性彈性變形或以其它方式移動到第二構造。第一組可移動混合元件中的每一個均可以在第一構造中是大體平面的并且在第二構造中是大體非平面的。第一組可移動混合元件中的每一個均包括連接到混合元件支撐結構的內端和斜切的外端，所述斜切的外端被構造成與管狀管道摩擦接合。

在另一方面，混合導流體還包括聯接到混合元件支撐結構的第二組靜止混合元件。當處于第一構造中時，第二組靜止混合元件不與第一組可移動混合元件交錯，但是與在第二構造中的第一組可移動混合元件嚙合在一起以形成格柵結構。在這方面，第一組可移動混合元件在第二構造中限定多個底切，這些底切使得難以在第二構造中模制混合元件。混合導流體由非金屬材料制造，使得第一組可移動混合元件在放置在第二構造期間容易移動或變形。