[發明專利]一種被動式多流體混合器

有效

• 申請號: 202010157436.7
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111467991B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 項磊;鐘博;楊衛華
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B01F7/00
• 分類號: B01F7/00;B01F5/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

本發明提供了一種被動式多流體混合器，包括殼體和周向旋流發生器，所述殼體為兩端開口的中空圓柱；所述周向旋流發生器包括圓柱軸和導流片；所述圓柱軸與殼體同軸設置，所述導流片均勻設置于圓柱軸側面；所述導流片的寬度為殼體內徑與圓柱軸的外徑之差；所述圓柱軸沿軸線方向開有通孔；本發明提供的多流體混合器具有結構簡單，體積小，加工方便且成本低廉，拆裝維護簡單等特點，用于各種條件下兩種及以上的流體的混合，并且在使用的同時不會受到空間，環境等的影響，大大提升混合效率，并且在混合流體的同時可以對混合器進行加熱或冷卻，廣泛使用各種流體的混合。

技術領域

本發明屬于混合器技術領域，特別涉及一種被動式多流體混合器。

背景技術

混合器的是將不同性質的物體摻混在一起的機器，使不同物料混合充分。

目前市場上的混合器大體可分為主動式與被動式兩類。

一般而言，主動式混合器結構復雜，一般采用電機等額外動力帶動轉子攪拌混合流體以增加擾動，達到混合均勻的目的。這一類混合器使用時受到很多限制，例如混合器在使用時必須通電；混合器使用時必須正放；混合同時不能加熱或者冷卻；混合器使用時受到本身尺寸約束。

被動式混合器，目前已研制了分層式、T型、C型等多種被動式混合器，這些混合器大多是依靠混合通道的復雜性對混合流體增加擾動達到混合的目的，這種方法混合通道較長且混合效率低，流阻損失大，結構相對復雜，維護不方便。

發明內容

發明目的：本發明提出一種被動式多流體混合器，該混合器具有結構簡單，體積小，加工方便且成本低廉，拆裝維護簡單等特點，用于各種條件下兩種及以上的流體的混合，并且在使用的同時不會受到空間，環境等的影響，大大提升混合效率，并且在混合流體的同時可以對混合器進行加熱或冷卻，廣泛使用各種流體的混合。

技術方案：一種被動式多流體混合器，包括殼體和周向旋流發生器，所述殼體為兩端開口的中空圓柱；所述周向旋流發生器包括圓柱軸和導流片；所述圓柱軸與殼體同軸設置，所述導流片均勻設置于圓柱軸側面；所述導流片的寬度為殼體內徑與圓柱軸的外徑之差；所述圓柱軸沿軸線方向開有通孔。

進一步地，所述導流片橫截面為矩形；其中，所述矩形導流片沿圓柱軸軸向長度K滿足K∈[7d，13d]，所述導流片厚度δ∈[0.3d，0.5d]，d為圓柱軸通孔內徑。

進一步地，所述導流片橫截面為扇環；其中，所述導流片半徑r∈[20d，30d]，d為圓柱軸通孔內徑。

進一步地，所述導流片與圓柱軸軸線夾角α∈[20°,70°]。

進一步地，所述導流片數量優選為5-20個。

進一步地，所述殼體內徑為[8d，12d]，殼體外徑為[8.3d，12.5d]，殼體長[30d，50d]，其中d為圓柱軸通孔內徑。

進一步地，所述圓柱軸外徑ψ∈[3d，7d]，圓柱軸長度l∈[8d，14d]，其中d為圓柱軸通孔內徑。

進一步地，所述周向旋流發生器上端面距離殼體入口的距離S∈[10d，25d]，其中d為圓柱軸通孔內徑。

有益效果：本發明采用的技術方案與現有技術方案相比，具有以下效果：

本發明結構簡單，易加工，成本低，核心部分為周向旋流發生器，可同時混合2種或2種以上流體。并且可以在混合同時加熱或者冷卻被混合流體。本發明所利用特殊的旋流和回流結構，待混合流體流入入口，一部分流體由導流片作用后，由于流通面積的減少，流體加速；又因為導流片的作用，流體流動方向發生改變產生周向漩渦，流體擾動非常劇烈。另一部分流體流經中空圓柱，由于流通面積的減少，流體加速，在流出中空圓柱時，由于中空圓柱實體下游流體不流動，在此處會產生逆壓力梯度，從而會產生軸向回流。在周向漩渦與軸向回流的共同作用下，流體充分混合。

附圖說明