CN106179015A - 一种静止型流体混合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静止型流体混合装置，包括有壳体，壳体内同轴设有至少一个混合单元，所述混合单元包括有第一混合盘，第一混合盘上设有凹槽，凹槽的底部设有若干第一凹孔，圆形凹槽底部的轴心处设有流体入口；所述凹槽内连接有第二混合盘，第二混合盘的外边沿与凹槽的内边沿之间设有流体流出间隙，第二混合盘上与凹槽底部相对的一面上设有若干第二凹孔，第一凹孔和第二凹孔均呈蜂窝状排列，第一凹孔和第二凹孔错位设置。本发明具有混合效率高、效果好的特点，此外，还可用于气液混合，且气液混合均匀，气泡直径小的特点。

Description

一种静止型流体混合装置

技术领域

本发明涉及一种流体混合装置，特别是一种静止型流体混合装置。

背景技术

流体混合装置是一种流体生产加工过程中常见的设备，如在纳米涂料生产制备过程中，就需要用到流体混合设备，但是，现有的流体混合装置均是动态型混合，即是通过将流体放入容器内，然后利用搅拌装置进行搅拌，使流体中的组份混合，这种装置混合效率较低，效果较差。而静止型流体混合装置目前还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种静止型流体混合装置。本发明具有混合效率高、效果好的特点，此外，还可用于气液混合，且气液混合均匀，气泡直径小的特点。

本发明的技术方案：一种静止型流体混合装置，包括有壳体，壳体内同轴设有至少一个混合单元，所述混合单元包括有第一混合盘，第一混合盘上设有凹槽，凹槽的底部设有若干第一凹孔，圆形凹槽底部的轴心处设有流体入口；所述凹槽内连接有第二混合盘，第二混合盘的外边沿与凹槽的内边沿之间设有流体流出间隙，第二混合盘上与凹槽底部相对的一面上设有若干第二凹孔，第一凹孔和第二凹孔均呈蜂窝状排列，第一凹孔和第二凹孔错位设置。

前述的静止型流体混合装置，所述第二混合盘的另一面上设有凸起。

前述的静止型流体混合装置，所述第一凹孔和第二凹孔的截面呈正六边形，相邻三个第一凹孔或第二凹孔的交点位于与其相对的第二凹孔或第一凹孔的中心轴上。

前述的静止型流体混合装置，所述壳体包括有中通外壳，中通外壳的两端分别设有一个端盖，中通外壳与端盖经设于中通外壳一端的第一法兰和设于端盖一端的第二法兰连接，端盖的轴心设有流体通孔，端盖的另一端设有第三法兰；其中与所述流体入口相向的一端的端盖经第三法兰连接有流体导入管，流体导入管上设有第一泵，另一端的端盖上经第三法兰连接有流体导出管。

前述的静止型流体混合装置，所述壳体外设有回流管，回流管上设有第二泵，回流管的两端分别经第一三通阀和第二三通阀连接在流体导入管和流体导出管上。

前述的静止型流体混合装置，所述第二混合盘的另一面上连接有与第二混合盘刚好重合的第三混合盘，第三混合盘上与第二混合盘背对的一面设有至少2块导流体，相邻导流体之间设有导流沟槽。

前述的静止型流体混合装置，所述第三混合盘的一侧连接有第四混合盘，第四混合盘与第一混合盘的结构相同，第四混合盘与第一混合盘相对设置。

前述的静止型流体混合装置，所述所述第二混合盘的另一面连接有第五混合盘，第五混合盘与第一混合盘的结构相同，第五混合盘与第一混合盘相对设置，第五混合盘与第二混合盘之间设有连接柱。

前述的静止型流体混合装置，所述第二混合盘上与第五混合盘相对的一面设有第一错流发生体和第二错流发生体，第一错流发生体均布在第五混合盘的边沿，第二错流发生体均布在第五混合盘的中部。

前述的静止型流体混合装置，所述第一错流发生体和第二错流发生体均为一个立柱，第一错流发生体的中部向外凸起，其纵向截面为六边形；所述第二错流发生体的中部向内凹陷，其纵向截面为沙漏形状。

本发明的有益效果：

1、本发明通过将带有蜂窝状的凹孔的混合盘对扣，并将两个混合盘上的凹孔错位布局，流体从流体入口进入凹孔中，并沿着弯曲的路径流动，流动过程中实现流体混合，并均匀的从流体流出间隙中流出，由于本发明是通过改变流体的流动路径而达到混合的目的的，因此，与传统搅拌装置相比，其混合效率更高；同时，当用于混合气液流体时，可形成更加细微均匀的气泡。

2、本发明的壳体采用三段式，并通过法兰连接，更加便于生产和组装。

3、本发明通过在壳体外设置回流管，混合过程中可使流体循环通过混合单元，混合效果更好，流体的更加均匀。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为本发明实施例1中的混合单元的平面拆分图；

附图3为本发明实施例1中的混合单元的立体图；

附图4为本发明实施例1中的混合单元的立体拆分图；

附图5为本发明实施例1中的混合单元的第一凹孔和第二凹孔的布局图；

附图6为本发明实施例2中的混合单元的平面拆分图；

附图7为本发明实施例2中的混合单元的后视图；

附图8为本发明实施例3中的混合单元的平面拆分图；

附图9为本发明实施例4中的混合单元的平面拆分图；

附图10为本发明实施例4中的混合单元的后视图；

附图11为本发明实施例4中的错流发生体的剖视图。

附图标记说明：1-中通外壳，2-第一法兰，3-端盖，4-流体通孔，5-第三法兰，6-第二法兰，7-混合单元，8-流道空间，9-流体导入管，10-流体导出管，11-第一泵，12-第一三通阀，13-第二三通阀，14-回流管，15-第二泵，16-第一混合盘，17-流体入口，18-凹槽，19-第一凹孔，20-第二混合盘，21-第二凹孔，22-凸起，23-第一连接孔，24-第二连接孔，25-螺钉，26-流体流出间隙，27-第三混合盘，28-第三连接孔，29-导流体，30-导流沟槽，31-第四混合盘，32-第五混合盘，33-连接柱，34-第四连接孔，35-第一错流发生体，36-第二错流发生体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

本发明的实施例1：

一种静止型流体混合装置，如附图1-5所示，包括有壳体，壳体内同轴设有至少一个混合单元7（本实施例设有6个，相邻混合单元7之间以及第二混合盘20与端盖3的内壁之间形成流道空间8），所述混合单元7包括有第一混合盘16，第一混合盘16上设有凹槽18，凹槽18的底部设有若干第一凹孔19，圆形凹槽18底部的轴心处设有流体入口17；所述凹槽18内连接有第二混合盘20（第一混合盘16与第二混合盘20上分别设有第一连接孔23和第二连接孔24，第二连接孔24内设有内螺纹，螺钉25穿入第一连接孔23和第二连接孔24后连接第一混合盘16与第二混合盘20），第二混合盘20的外边沿与凹槽18的内边沿之间设有流体流出间隙26（流体流出间隙26的面积与流体入口17的面积一致），第二混合盘20上与凹槽18底部相对的一面上设有若干第二凹孔21，第一凹孔19和第二凹孔21均呈蜂窝状排列，第一凹孔19和第二凹孔21错位设置。

所述第二混合盘20的另一面上设有凸起22。

所述第一凹孔19和第二凹孔21的截面呈正六边形（还可为三角形、四边形、五边形等多边形），相邻三个第一凹孔19或第二凹孔21的交点位于与其相对的第二凹孔21或第一凹孔19的中心轴上。

所述壳体包括有中通外壳1，中通外壳1的两端分别设有一个端盖3，中通外壳1与端盖3经设于中通外壳1一端的第一法兰2和设于端盖3一端的第二法兰6连接，端盖3的轴心设有流体通孔4，端盖3的另一端设有第三法兰5；其中与所述流体入口17相向的一端的端盖3经第三法兰5连接有流体导入管9，流体导入管9上设有第一泵11，另一端的端盖3上经第三法兰5连接有流体导出管10。

所述壳体外设有回流管14，回流管14上设有第二泵15，回流管14的两端分别经第一三通阀12和第二三通阀13连接在流体导入管9和流体导出管10上。

工作原理：流体在第一泵11的作用下经流体导入管9导入流体通孔4中，使流体在第一凹孔19和第二凹孔21之间流动以蛇形状态流动，流体在流动过程中，进行混合处理，然后，流体从流体流出间隙26流出，流向混合单元7的外部，并通过流体导出管10导出。当需要提高混合效果时，可启动第二泵15，将流体从流体导出管10经回流管14和流体导入管9重新导入混合装置内进行重复混合。而当流体为气液混合流体时，流体从混合单元7的中心不断向外周边呈放射状扩展流动，重复着分流与合流，在这过程中，对气液混合流体实施混合处理。此时，气液混合流体内的空气生产为细微且大小均匀的气泡。

本发明的实施例2：

本实施例与实施例1类似，区别在于，如附图6-7所示，本实施例第二混合盘20的另一面没有设置凸起22，而是连接有与第二混合盘20刚好重合的第三混合盘27（第三混合盘27上设有第三连接孔28，第三连接孔28内设有内螺纹，此时，第二连接孔24为直通孔），第三混合盘27上与第二混合盘20背对的一面设有至少2块导流体29（本实施例共设有8个），相邻导流体29之间设有导流沟槽30（导流沟槽30是从第三混合盘27的轴心通向边沿）。此时，流道空间8内的流道面积加稳定，压力更加均匀，同时，导流体29起到整流的作用，并能防止局部流体压力升高，降低流体阻力。

本发明的实施例3：

本实施例与实施例2类似，区别在于，如附图8所示，所述第三混合盘27的一侧连接有第四混合盘31，第四混合盘31与第一混合盘16的结构相同（第四混合盘31上的第一连接孔23内设有内螺纹，第一混合盘16、第二混合盘20和第三混合盘27上的连接孔均为直通孔），第四混合盘31与第一混合盘16相对设置（第四混合盘31与第一混合盘16上的凹槽18对扣）。此时，可进一步防止流体流出量产生偏差，从而降低了流道阻力以及避免了局部流道高压，同时，保证了流道无死角，能产生更加均匀的气泡，另外，流道截面积均等，所以流道阻力，压力等均等，从而流体流通均等。第四混合盘31的蜂巢面与导流体29相接，虽然蜂巢面有凹凸，但不会产生分流合流，但在凹孔附近会给予混合流体剪切力，从而在凹孔（蜂巢）的开口附近能产生局部低压，即所谓的气穴现象，气穴现象能促进流体混合，使气液混合流体中的气泡细微化。

本发明的实施例4：

本实施例与实施例1类似，区别在于，如附图9-11所示，所述第二混合盘20的另一面连接有第五混合盘32，第五混合盘32与第一混合盘16的结构相同，第五混合盘32与第一混合盘16相对设置，第五混合盘32与第二混合盘20之间设有连接柱33（连接柱33内设有第四连接孔34）。

所述第二混合盘20上与第五混合盘32相对的一面设有第一错流发生体35和第二错流发生体36，第一错流发生体35均布在第五混合盘32的边沿，第二错流发生体36均布在第五混合盘32的中部。

所述第一错流发生体35和第二错流发生体36均为一个立柱，第一错流发生体35的中部向外凸起，其纵向截面为六边形；所述第二错流发生体36的中部向内凹陷，其纵向截面为沙漏形状。

此时，由于存在错流发生体，流体反复形成错流，脉流，这样，在流体中易产生局部低压，这样就为形成气穴现象提供了条件。从而提高混合的效果。

Claims (10)

1.一种静止型流体混合装置，其特征在于：包括有壳体，壳体内同轴设有至少一个混合单元（7），所述混合单元（7）包括有第一混合盘（16），第一混合盘（16）上设有凹槽（18），凹槽（18）的底部设有若干第一凹孔（19），圆形凹槽（18）底部的轴心处设有流体入口（17）；所述凹槽（18）内连接有第二混合盘（20），第二混合盘（20）的外边沿与凹槽（18）的内边沿之间设有流体流出间隙（26），第二混合盘（20）上与凹槽（18）底部相对的一面上设有若干第二凹孔（21），第一凹孔（19）和第二凹孔（21）均呈蜂窝状排列，第一凹孔（19）和第二凹孔（21）错位设置。

2.根据权利要求1所述的静止型流体混合装置，其特征在于：所述第二混合盘（20）的另一面上设有凸起（22）。

3.根据权利要求1所述的静止型流体混合装置，其特征在于：所述第一凹孔（19）和第二凹孔（21）的截面呈正六边形，相邻三个第一凹孔（19）或第二凹孔（21）的交点位于与其相对的第二凹孔（21）或第一凹孔（19）的中心轴上。

4.根据权利要求1所述的静止型流体混合装置，其特征在于：所述壳体包括有中通外壳（1），中通外壳（1）的两端分别设有一个端盖（3），中通外壳（1）与端盖（3）经设于中通外壳（1）一端的第一法兰（2）和设于端盖（3）一端的第二法兰（6）连接，端盖（3）的轴心设有流体通孔（4），端盖（3）的另一端设有第三法兰（5）；其中与所述流体入口（17）相向的一端的端盖（3）经第三法兰（5）连接有流体导入管（9），流体导入管（9）上设有第一泵（11），另一端的端盖（3）上经第三法兰（5）连接有流体导出管（10）。

5.根据权利要求4所述的静止型流体混合装置，其特征在于：所述壳体外设有回流管（14），回流管（14）上设有第二泵（15），回流管（14）的两端分别经第一三通阀（12）和第二三通阀（13）连接在流体导入管（9）和流体导出管（10）上。

6.根据权利要求1所述的静止型流体混合装置，其特征在于：所述第二混合盘（20）的另一面上连接有与第二混合盘（20）刚好重合的第三混合盘（27），第三混合盘（27）上与第二混合盘（20）背对的一面设有至少2块导流体（29），相邻导流体（29）之间设有导流沟槽（30）。

7.根据权利要求6所述的静止型流体混合装置，其特征在于：所述第三混合盘（27）的一侧连接有第四混合盘（31），第四混合盘（31）与第一混合盘（16）的结构相同，第四混合盘（31）与第一混合盘（16）相对设置。

8.根据权利要求1所述的静止型流体混合装置，其特征在于：所述所述第二混合盘（20）的另一面连接有第五混合盘（32），第五混合盘（32）与第一混合盘（16）的结构相同，第五混合盘（32）与第一混合盘（16）相对设置，第五混合盘（32）与第二混合盘（20）之间设有连接柱（33）。

9.根据权利要求8所述的静止型流体混合装置，其特征在于：所述第二混合盘（20）上与第五混合盘（32）相对的一面设有第一错流发生体（35）和第二错流发生体（36），第一错流发生体（35）均布在第五混合盘（32）的边沿，第二错流发生体（36）均布在第五混合盘（32）的中部。

10.根据权利要求9所述的静止型流体混合装置，其特征在于：所述第一错流发生体（35）和第二错流发生体（36）均为一个立柱，第一错流发生体（35）的中部向外凸起，其纵向截面为六边形；所述第二错流发生体（36）的中部向内凹陷，其纵向截面为沙漏形状。