[發明專利]一種快速的管式靜態混合器

有效

• 申請號: 202110290713.6
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112973485B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 關小紅;雷涵;顏合想;張欣;董磊
• 申請（專利權）人: 同濟大學;上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司
• 主分類號: B01F5/06
• 分類號: B01F5/06;B01F5/04
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

本發明公開了一種快速的管式靜態混合器，包括：干管；支管，貫穿干管至中空部分；以及混合組件，與干管相連，其內部功能構件包括葉片單元、鰭狀導流件與卷片，其結構連接件包括環狀固定件，其中，兩塊太極狀葉片單元相互交叉且中心區域凸起，葉片光滑端布置在支管接入口附近，葉片尖銳端向下游遠離支管接入口的方向延伸且與鰭狀導流件相連，在葉片單元靠近支管接入口的部分有環形掏空部分并內置環狀固定件，環狀固定件上有環繞陣列的卷片，卷片頂角處的凹耳均向主相流體入口方向凸出。本發明既能通過交叉的葉片單元實現流體的切割，又能利用鰭狀導流件誘導環流的生成，同時借助卷片促進渦旋的產生，最終使得管內流體充分混合。

技術領域

本發明涉及一種快速液液混合設備，特別的涉及一種使得自支管注射的流體與在干管內流動的流體快速混合的管式靜態混合器。

背景技術

靜態混合器適用于混合管內流動的低粘性流體。靜態混合器一般由干管與混合組件組成，存在注射流時則還有旁支支管，通過固定在管內的混合組件，以切割、剪切等方式改變流體的流動狀態，促使湍流的產生，實現流體的充分混合和良好分散。

靜態混合器常用于液液兩相的均勻混合，從而在液液兩相的反應、乳化、萃取和懸浮聚合等過程中扮演了重要的角色。

對于靜態混合器的大多數使用場景來說，對實現混合均勻的時間和距離要求不高，因此，可通過串聯靜態混合器或延長管道距離的方式，達到液液兩相流體的充分混合。

但是隨著工業的升級、產業的更新，越來越多的過程，尤其是涉及到反應速度極快的化學藥劑參與的物料混合過程，對靜態混合器混合時間效率的要求愈加嚴苛。

因此，大量以減小混合過程壓降為設計核心的靜態混合器，面對上述對混合的時間、距離有嚴格要求的使用場景時，存在混合單元數多、混合距離長和占用空間大等缺點。同時，在某些復雜流程的使用中，連續使用混合時間長、混合距離大的由多個混合單元組合而成的靜態混合器將對設備、裝置及管路的布置造成不便。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是：如何提供一種能在短時間內以相對較小的壓降實現混合通道內分散相流體的快速擴散、主相流體與分散相流體快速充分混合的緊湊型管式靜態混合器。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的解決方案：

概括的，一種快速的管式靜態混合器，包括：干管(1)；支管(2)，所述支管(2)自干管(1)外側垂直地貫穿至干管(1)內壁面；以及混合組件(3)，所述混合組件(3)的功能構件包括兩塊相同的太極狀葉片單元(3-1)、鰭狀導流件(3-2)、卷片(3-3)，結構連接件包括環狀固定件(3-4)，其中，每個葉片單元(3-1)按照區域劃分為葉片尖銳端(3-1-1)、葉片光滑端(3-1-2)、葉片凸起部分(3-1-3)；兩葉片單元(3-1)相互交叉后置于干管(1)中，葉片尖銳端(3-1-1)向下游遠離支管(2)接入口的方向延伸并與鰭狀導流件(3-2)垂直相連，葉片光滑端(3-1-2)在支管(2)接入口附近且葉片光滑端(3-1-2)內部環狀固定件(3-4)上環繞排列著卷片(3-3)，同時，葉片單元中心區域向外凸起形成葉片凸起部分(3-1-3)；混合組件(3)為實體結構，所述干管(1)與混合組件(3)之間形成物流混合通道(7)。

上述技術方案，既能通過交叉的葉片單元實現流體的切割，又能利用鰭狀導流件實現環流的生成，同時借助卷片促進渦旋的產生，葉片單元、鰭狀導流件和卷片組成的混合組件有利于干管進入的主相流體與支管進入的分散相流體之間的快速充分混合。

具體的，一種快速的管式靜態混合器，包括：

干管；

支管，圓形支管貫穿至干管內壁面；以及