[其他]螺旋導(dǎo)流超聲混合器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85205017
• 申請日: 1985-11-23
• 公開（公告）號: CN85205017U
• 公開（公告）日: 1986-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薄蔭佑
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市技術(shù)交流站
• 主分類號: B01F11/02
• 分類號: B01F11/02
• 代理公司: 天津市專利事務(wù)所
• 代理人: 鄭永康

本實(shí)用新型屬于將兩種流體，特別是不相溶的兩種流體進(jìn)行混合乳化的一種裝置。

當(dāng)前，使兩種不相溶流體進(jìn)行混合的裝置有多種，混流超聲波裝置就是其中的一種。其優(yōu)點(diǎn)是乳化迅速、均勻，特別適用于粘滯系數(shù)差別大的兩種不相溶流體。例如，中國科學(xué)院物理所研制成功的超聲乳化器，是將兩種不相溶流體，例如油和水，在高壓作用下，從超聲波發(fā)生器狹縫噴口噴出，然后作用到固定在基座上的簧片哨，并使其振動產(chǎn)生超聲波，從而使混合體乳化。

然而，使用這種裝置進(jìn)行乳化的混合體，由于乳化液珠粒徑大，為了維持較長時(shí)間的乳化，在乳化前或乳化過程中，需在混合體中加入1～2％的乳化劑。但是由于乳化劑的價(jià)格昂貴，因而大大提高了乳化成本。

本實(shí)用新型的目的，是使兩種混合體乳化均勻、細(xì)化，并在降低成本的情況下，保持長時(shí)間乳化。

本實(shí)用新型除輸油泵與超聲波發(fā)生器外，增加了混流器與混合腔，混流器圓柱形空腔內(nèi)有一螺旋導(dǎo)流混合芯，其主體為一實(shí)心圓柱體，圓柱體表面螺旋分布層層切片，所有切片均垂直于圓柱體的軸向。混流器的一端與產(chǎn)生高壓的輸油泵進(jìn)口端連接，另一端與混合腔連接。輸油泵另一端則與超聲波發(fā)生器進(jìn)口端相連。混合腔圓柱形空腔內(nèi)裝有混合芯，芯表面有螺旋紋槽，槽上均勻分布有小孔，其開孔率為30～50％。混合腔體上開有一圓通孔，供粘滯系數(shù)小的一種流體流入腔體后，再通過混合芯表面小孔進(jìn)入混合芯，與其內(nèi)部粘滯系數(shù)大的流體混合。

當(dāng)兩種不相溶流體在混合腔中初步混合后，隨即進(jìn)入混流器中并穿過螺旋導(dǎo)流混合芯，此時(shí)混合體在切片作用下，進(jìn)一步被混合、分流、旋轉(zhuǎn)、切割，再混合、分流、旋轉(zhuǎn)、切割，反復(fù)多次，由于翻轉(zhuǎn)、混合和剪切力的作用，使混合體達(dá)到均勻乳化后，進(jìn)入超聲波發(fā)生器。在輸油泵產(chǎn)生的高壓作用下，均勻乳化的混合體通過超聲波發(fā)生器狹縫噴口，作用在位于噴口前方的，固定在支座上的簧片哨。當(dāng)通過狹縫的流體速度大于一定值時(shí)，亦即產(chǎn)生的激發(fā)力與簧片達(dá)到共振時(shí)，則向周圍介質(zhì)發(fā)射超聲波，由于空化效應(yīng)，使已初步乳化的混合體再次得到乳化。

螺旋導(dǎo)流混合芯與混合腔中混合芯均由銅或不銹鋼制成。

以油和水為例。

采用本實(shí)用新型可使油、水混合體兩次乳化，使水珠細(xì)化，分布均勻。乳化液中水珠粒徑只有5μ以下，且能均勻分布在乳化液中。由于粘滯系數(shù)大的油液充分包附在粘滯系數(shù)小的水珠上，所以燃燒更加完全，油耗也相應(yīng)降低。柴油機(jī)為例，摻水13～17％時(shí)，節(jié)油率可達(dá)6～10％。同時(shí)，使排放廢氣中的有害氣體，例如：NO_x、CO、SO₂以及致癌物三四苯丙蓖明顯下降，對保護(hù)環(huán)境有明顯效果。

由于在混合體中添加的乳化劑只有0.01％，固乳化成本大大下降。

以用于汽車內(nèi)燃機(jī)的螺旋導(dǎo)流超聲混合器作為實(shí)施例，并結(jié)合以下附圖加以說明。

圖1為汽車內(nèi)燃機(jī)用螺旋導(dǎo)流超聲混合器結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：

1、超聲波發(fā)生器簧片哨；

2、可產(chǎn)生高壓的輸油泵；

3、螺旋導(dǎo)流混合芯，長40～80毫米，其實(shí)心圓柱體直徑為3～4毫米，螺旋導(dǎo)流片數(shù)為40～60片，整個混合芯插入混流器圓柱形空腔內(nèi)；

4、混合芯，長18～22毫米，芯直徑為5～7毫米，插入混合腔圓柱形空腔內(nèi)；

5、超聲波發(fā)生器狹縫噴口；

6、混流器，其圓柱形空腔直徑為10～12毫米；

7、混合腔，其圓柱形空腔直徑為6～7毫米；

8、超聲波發(fā)生器；

9、混合腔體上圓形通孔。

圖2為混合腔內(nèi)混合芯縱向剖面圖；

圖3為混合芯俯視圖；

其中：

10.混合芯上螺旋紋槽；

11.紋槽上小孔；

圖4為混合芯側(cè)視圖；

圖5為混流器中螺旋導(dǎo)流混合芯；

圖6為螺旋導(dǎo)流混合芯側(cè)視圖。