專利名稱：液—液快速管道混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于實(shí)現(xiàn)液體與液體間快速混合的混合器，特別涉及一種用于實(shí)現(xiàn)液體與液體間快速混合的管道混合器。
背景技術(shù)：
在給排水、化工、石化、醫(yī)藥、食品等許多生產(chǎn)部門，經(jīng)常遇到一種液體與另一種液體間的快速混合問(wèn)題。例如，在給水工程中，原水在進(jìn)入沉淀池前需與混凝劑進(jìn)行快速混合。目前通常采用在管道中插入螺旋片式混合元件的靜態(tài)混合器。當(dāng)原水和混凝劑在一定流速下通過(guò)靜態(tài)混合器時(shí)，其中的混合原件對(duì)其進(jìn)行切割、分流，使水流時(shí)而左旋，時(shí)而右旋，不斷改變流動(dòng)方向從而造成徑向混合效果。由于加入的混凝劑量很少，僅為待處理的原水量的千分之一左右，這是一個(gè)少量液體與大量液體間的快速混合問(wèn)題，有一定難度。為使兩者混合均勻，需用多個(gè)混合原件。這既增加了制造費(fèi)用，又增加了能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，在提高混合均勻度的情況下，簡(jiǎn)化混合器構(gòu)造，便于制造和安裝，節(jié)省制作費(fèi)用和能耗。
本實(shí)用新型液—液快速管道混合器由混合器外殼(管道)、一支噴管和一塊多孔板或多支噴管和多塊多孔板組成，噴管位于多孔板下游端，也可位于多孔板上游端。在液—液快速管道混合器內(nèi)，第二液體由位于管道中心的噴管進(jìn)入混合器，形成一股射流撞向多孔板，沿多孔板徑向流向四周，與第一液體混合。來(lái)自上游的第一液體經(jīng)多孔板形成許多小射流，與第二液體迅速混合，并在向下游流動(dòng)過(guò)程中進(jìn)一步混合。第二液體的主體擴(kuò)散是由射向多孔板的撞擊射流實(shí)現(xiàn)的，而射流的卷吸作用，其與多孔板的撞擊以及第一液體與第二液體之間的互相撞擊，產(chǎn)生強(qiáng)烈的湍動(dòng)，對(duì)湍流擴(kuò)散極為有利，從而能達(dá)到良好的快速混合效果。本實(shí)用新型的這一混合原理也能適用于塔設(shè)備及反應(yīng)器內(nèi)液—液間的混合。液體的流動(dòng)參數(shù)和混合器的結(jié)構(gòu)參數(shù)是影響混合均勻度的兩個(gè)重要因素。液體的流動(dòng)參數(shù)以動(dòng)量比M來(lái)表示，M=ρ2Q2/ρ1Q1,]]>式中ρ1和ρ2分別為第一液體和第二液體的密度，Q1和Q2為第一液體和第二液體的流量。在M＝0.02-1范圍內(nèi)，液—液間能實(shí)現(xiàn)快速混合，并能達(dá)到較佳的混合效果。流動(dòng)參數(shù)動(dòng)量比的優(yōu)化范圍為M＝0.1-1?；旌掀鞯慕Y(jié)構(gòu)參數(shù)包括多孔板阻力系數(shù)ζ＝0.5-1000，其優(yōu)化范圍為ζ＝1.0-200；噴管直徑與混合器直徑之比d/D＝0.005-0.5，其優(yōu)化范圍為；d/D＝0.01-0.2；噴管出口與多孔板之間的距離H與噴管直徑d之比H/d＝0.5-30，其優(yōu)化范圍為H/d＝2-17；噴管長(zhǎng)度S與噴管直徑d之比S/d＝0.5-30，其優(yōu)化范圍為S/d＝4-20。這里，噴管直徑與混合器直徑均指內(nèi)徑。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的內(nèi)容附


圖1和附圖2是液—液快速管道混合器示意圖，其中1--混合器外殼(管道)2--第二液體3--第一液體4--多孔板，其與混合器外殼1固接5--噴管6--混合后的液體由附圖可見(jiàn)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，可以顯著節(jié)省制作費(fèi)用和能耗，而且由于構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)合理，選擇適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)參數(shù)，可達(dá)到良好的快速混合效果。
符號(hào)說(shuō)明D-混合器直徑d-噴管直徑H-噴管出口離多孔板的距離M-動(dòng)量比Q1-第一液體流量Q2-第二液體流量S-噴管長(zhǎng)度ρ1-第一液體密度ρ2-第二液體密度ζ-多孔板阻力系數(shù)下面結(jié)合實(shí)施例闡明本實(shí)用新型的工業(yè)前景，但這些實(shí)施例并不限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1在附
圖1所示管道混合器中，第一液體為水，第二液體為飽和的鹽水溶液，混合器直徑D＝200毫米，d＝2毫米，多孔板阻力系數(shù)ζ＝16，動(dòng)量比M＝0.03，H/d＝10，S/d＝20?；旌闲Ч曰旌掀鹘孛嫔系诙后w濃分布的均方根偏差來(lái)表示。第二液體進(jìn)入混合器與第一液體混合，一起流向下游端，測(cè)量結(jié)果表明，經(jīng)0.6秒后，其在混合器相應(yīng)截面上濃度分布的均方根偏差為1.6％。
實(shí)施例2在附
圖1所示管道混合器中，第一液體為水，第二液體為飽和的鹽水溶液，混合器直徑D＝100毫米，d＝1毫米，多孔板阻力系數(shù)ζ＝4，動(dòng)量比M＝0.03，H/d＝20，S/d＝20。第二液體進(jìn)入混合器后，與第一液體混合，一起流向下游端，測(cè)量結(jié)果表明，經(jīng)0.6秒后，其在混合器相應(yīng)截面上濃度分布的均方根偏差為11.5％；而經(jīng)2秒鐘后，其在混合器相應(yīng)截面上濃度分布的均方根偏差為1.9％。
實(shí)施例3在附
圖1所示管道混合器中，第一液體為α-萘酚溶液，第二液體為對(duì)氨基苯磺酸重氮鹽溶液。管道混合器直徑D＝320毫米，d＝32毫米，多孔板阻力系數(shù)ζ＝150，動(dòng)量比M＝0.32，H/d＝2，S/d＝15，混合效果以分割指數(shù)Xs來(lái)表示。分割指數(shù)Xs越接近0，表明混合效果越好。測(cè)量結(jié)果Xs＝0.02。若采用同樣直徑的裝有螺旋片的靜態(tài)混合器，在同樣的第一液體和第二液體流量時(shí)，其分割指數(shù)Xs＝0.09?？梢?jiàn)本實(shí)用新型技術(shù)的混合效果優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，值得推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種液-液快速管道混合器，其特征在于由混合器外殼、一塊或多塊多孔板和一支或多支噴管組成；其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為多孔板的阻力系數(shù)ξ＝0.5-1000，噴管直徑與混合器直徑之比d/D＝0.005-0.5，噴管與多孔板的距離與噴管直徑比H/d＝0.5-30，噴管長(zhǎng)度與噴管直徑之比S/d＝0.5-30；相應(yīng)的流動(dòng)參數(shù)第二液體與第一液體間的動(dòng)量比M=ρ2Q2ρ1Q1=0.02-1.]]>
2.如權(quán)利要求1所述的液-液快速管道混合器，其特征在于所說(shuō)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為多孔板的阻力系數(shù)ξ＝1.0-200，噴管直徑與混合器直徑之比d/D＝0.01-0.2，噴管與多孔板的距離與噴管直徑之比H/d＝2-17，噴管長(zhǎng)度與噴管直徑之比S/d＝4-20。
3.如權(quán)利要求1、2所述的液-液快速管道混合器，其特征在于所說(shuō)的流動(dòng)參數(shù)為第二液體與第一液體間的動(dòng)量比M=ρ2Q2ρ1Q1=0.1-1.]]>
專利摘要本實(shí)用新型為一種液—液快速管道混合器，其由混合器外殼(管道)、多孔板和噴管組成。其特點(diǎn)是利用射流與多孔板的撞擊在混合器內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的主體擴(kuò)散和湍流擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)液—液物料間的快速混合。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，混合效果好，能耗低，適用于中、低粘度液體物料間的快速混合。
文檔編號(hào)B01F5/00GK2673486SQ0323038
公開日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2003年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月16日
發(fā)明者吳民權(quán) 申請(qǐng)人:吳民權(quán)