[發明專利]雙壁流移位器擋板和相關聯的靜態混合器及混合的方法

有效

• 申請號: 201680046501.0
• 申請日: 2016-08-03
• 公開（公告）號: CN107847885B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 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;B01F3/10
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 黃剛;車文

用于混合具有至少兩種組分的流體流的流移位器擋板(26)、靜態混合器(10)和混合的方法。流移位器擋板(26)包括與前緣相鄰的雙分隔壁元件以及聯接至雙分隔壁元件的多個閉塞壁。雙分隔壁元件包括橫跨整個橫向流橫截面延伸的第一和第二大致平行壁。雙分隔壁元件被構造成將流體流分成中心流部分以及第一和第二周邊流部分。當將多種組分的分層成分輸送到流移位器擋板(26)中時，使用雙分隔壁元件和所述多個閉塞壁對流體流的這種分隔通過在層的混雜較少的情況下產生較大量的層來改善單獨組分的混合。

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年8月7日提交的美國臨時專利申請62/202,554和2016年3月18日提交的美國專利申請15/074,013的優先權，其公開內容在此通過引用以其整體并入。

技術領域

本公開主要涉及一種流體分配器，并且更具體地涉及靜態混合器的組件以及混合流體流方法。

背景技術

存在許多不動的混合器類型，例如Multiflux、helical等。這些混合器類型大部分實施類似的一般原理來將流體混合在一起。在這些混合器中，通過以重疊的方式分離和重組流體而將流體混合在一起。這種動作是通過將流體壓在一系列交替幾何形狀的混合元件和擋板上來實現的。這種分離和重組使得被混合的流體層變薄并且最終相互擴散，從而產生大致均勻的流體混合物。這種混合過程已被證明是非常有效的，對高粘度流體特別如此。

靜態混合器通常由各種幾何形狀的一系列混合元件和交替的擋板構成，通常由位于導管中的右旋混合擋板和左旋混合擋板組成，從而執行連續的分離和重組。這些混合器通常在將大多數質量流體流混合在一起時有效，但是這些混合器受到條紋化現象的影響，條紋化現象趨向于在擠出混合物中留下不完全混合流體的條紋。條紋化現象通常由沿穿過混合器的混合器導管的內部表面形成的本質上未混合的流體的條紋產生。

此外，之前已經試圖保持足夠的混合器長度，同時試圖解決條紋現象。在一個示例中，傳統的左旋混合擋板和右旋混合擋板能夠與流量倒置擋板相結合，諸如在Pappalardo的美國專利7985020和Henning的美國專利6773156中描述的專用逆轉器擋板。然而，這些已知類型的流移位器擋板可能在混合器導管內引起高背壓，并且也可能由于流體流經流移位器擋板所需的復雜移動而破壞材料的混合層。混合層的這種破壞可能降低下游混合擋板能夠產生的混合效率，這意味著在靜態混合器中可能需要更多的元件和長度以實現期望的混合效果。就這一點而言，條紋現象由流移位器擋板來處理，但是這些擋板也在靜態混合器整體上存在進一步克服的缺點。

因此，將期望進一步提高與這種一般類型的靜態混合器一起使用的混合元件，使得在每一個混合元件處進一步優化混合性能，并且優選地不產生大量背壓。

發明內容

根據一個實施例，流移位器擋板被構造成混合具有至少兩種組分的流體流。流移位器擋板包括前緣、后緣，雙分隔壁元件以及多個閉塞壁。沿在前緣和后緣之間的整個長度，流移位器擋板限定與流體流垂直的橫向流橫截面。橫向流橫截面具有外周邊。雙分隔壁元件與前緣相鄰。雙分隔壁元件包括第一和第二大致平行壁。雙分隔壁元件橫跨整個橫向流橫截面延伸，并被構造成將流體流分成中心流部分以及第一和第二周邊流部分。所述多個閉塞壁被聯接到雙分隔壁元件，且被定位成迫使第一和第二周邊流部分移動。當層狀混合物被輸送到流移位器擋板中時，流移位器擋板通過以較少的層干擾產生較大量的層來改善單獨組分的混合。

在各種實施例中，流移位器擋板還包括與后緣相鄰的分隔面板。分隔面板被聯接到雙分隔壁元件，且包括面向相反方向的第一側和第二側。第一側和第二側被橫向于第一和第二大致平行壁取向。所述多個閉塞壁迫使第一周邊流部分沿著分隔面板的第一側流動，并且第二周邊流部分沿著分隔面板的第二側流動，由此隨著第一和第二周邊流部分分別沿著分隔面板的第一側和第二側流動，使中心流部分朝著流移位器擋板的外周邊移位。