[發明專利]具有三角形混合導管的靜態混合器

有效

• 申請號: 201880046344.2
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN110869111B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 馬修·E·帕帕拉爾多;勞拉·曼弗雷
• 申請（專利權）人: 諾信公司
• 主分類號: B01F25/431
• 分類號: B01F25/431
• 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

本文公開了一種用于混合具有至少兩種組分的流體流的靜態混合器(10)，以及一種通過所述靜態混合器(10)混合第一和第二組分的方法。所述靜態混合器(10)包括混合導管(20)，所述混合導管具有第一內表面(38a)、從所述第一內表面(38a)延伸的第二內表面(38b)以及從所述第一內表面(38a)延伸到所述第二內表面(38b)的第三內表面(38c)。所述第一、第二和第三內表面(38a)、(38b)、(38c)限定了容納所述流體流的混合通道。所述第一和第二內表面(38a)、(38b)以第一銳角偏移，所述第一和第三表面(38a)、(38c)以第二銳角偏移，并且所述第二和第三表面(38b)、(38c)以第三銳角偏移。所述靜態混合器(10)包括位于所述混合通道內的混合元件(100)。

相關申請的交叉引用

本申請要求2017年7月12日提交的美國臨時專利申請第62/531,558號的權益，其公開內容在此通過引用以其整體并入。

技術領域

本公開主要涉及用于混合兩種或更多種流體的靜態混合器，以及相關的靜態混合器組件。

背景技術

已知的靜態混合器包括：混合器導管，該混合器導管限定通道；和混合元件，該混合元件由布置在通道內的一系列混合擋板組成。當將兩種或多種流體泵入到靜態混合器中時，沿著和圍繞不可移動的混合擋板的流體流使流體連續地混合。流體流在流出靜態混合器時最終形成相對均勻的混合物。這種混合方法特別是對粘性材料(諸如環氧樹脂、丙烯酸樹脂和聚氨酯)非常有效。

當前存在靜態混合器的幾種設計。當前使用的一種類型的靜態混合器是螺旋混合器。螺旋混合器通常包括具有大致圓形截面的外殼，并且包括各種設計的混合擋板，混合擋板隨著流體流過螺旋混合器導管而使待混合的流體旋轉。螺旋混合器依賴于在流體流過混合器導管時流體的分裂和旋轉，以使流體層加倍，并且因而進行混合流體層。當前使用的另一種類型的靜態混合器是正方形多通量混合器。與等效的螺旋混合器相比，多通量混合器通常以較短的長度混合材料，其中浪費更少，背壓也較低，并且被認為是一種進步。與螺旋混合器一樣，多通量混合器的管形狀對其混合作用至關重要。多通量混合器通常包括具有大致為正方形的截面的外殼，與螺旋混合器不同，該大致為正方形的截面不會引起流體旋轉。相反，多通量混合器依賴于使用設置在混合器導管內的擋板均勻地壓縮和膨脹流體層，以便使流體層加倍和混合。與螺旋混合器一樣，流動通過多通量混合器的流體被分為兩個流動路徑。然后將流動路徑壓縮到正方形管的相對拐角。然后它們彼此平行地擴展，這在材料重新組合時導致層數加倍。

螺旋混合器和正方形多通量混合器兩者的混合功效在很大程度上取決于其各自混合導管的幾何形狀。例如，螺旋混合器的圓形外殼幾何形狀由于其沒有拐角、沒有直壁和彎曲的壁形狀而產生某些優勢，從而促進了流體的旋轉。直壁外殼(諸如正方形外殼)中的螺旋混合器無法有效工作，因為外殼的平坦側面會阻礙流體層的旋轉。

多通量混合器的矩形外殼具有優勢，這是因為它們具有多組兩個大致平行且筆直的壁，一個壁與層膨脹成一直線，而另一個壁與層壓縮對準。平行的直壁促進直的層并阻止不期望的層旋轉，同時為流體產生等距離的流動路徑，以使流體橫跨混合器截面的整個長度。放置在圓形管中的多通量混合器幾何形狀不允許等同地拉伸和壓縮這些層，從而導致嚴重的條紋化問題。

雖然上述當前的混合技術在混合諸如環氧樹脂、丙烯酸樹脂和聚氨酯之類的高粘度材料方面是有效的，但是它對增加流量、減少浪費和減小尺寸的改進是開放的。因此，需要一種靜態混合器，該靜態混合器具有利用了螺旋混合器和正方形多通量混合器兩者提供的優點的幾何形狀。對新的導管幾何形狀的優勢的利用是產生高級靜態混合器的關鍵。

發明內容