专利名称：液—液快速管道混合器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于实现液体与液体间快速混合的混合器，特别涉及一种用于实现液体与液体间快速混合的管道混合器。
背景技术：
在给排水、化工、石化、医药、食品等许多生产部门，经常遇到一种液体与另一种液体间的快速混合问题。例如，在给水工程中，原水在进入沉淀池前需与混凝剂进行快速混合。目前通常采用在管道中插入螺旋片式混合元件的静态混合器。当原水和混凝剂在一定流速下通过静态混合器时，其中的混合原件对其进行切割、分流，使水流时而左旋，时而右旋，不断改变流动方向从而造成径向混合效果。由于加入的混凝剂量很少，仅为待处理的原水量的千分之一左右，这是一个少量液体与大量液体间的快速混合问题，有一定难度。为使两者混合均匀，需用多个混合原件。这既增加了制造费用，又增加了能耗。
发明内容
本发明的目的是，在提高混合均匀度的情况下，简化混合器构造，便于制造和安装，节省制作费用和能耗。
本实用新型液—液快速管道混合器由混合器外壳(管道)、一支喷管和一块多孔板或多支喷管和多块多孔板组成，喷管位于多孔板下游端，也可位于多孔板上游端。在液—液快速管道混合器内，第二液体由位于管道中心的喷管进入混合器，形成一股射流撞向多孔板，沿多孔板径向流向四周，与第一液体混合。来自上游的第一液体经多孔板形成许多小射流，与第二液体迅速混合，并在向下游流动过程中进一步混合。第二液体的主体扩散是由射向多孔板的撞击射流实现的，而射流的卷吸作用，其与多孔板的撞击以及第一液体与第二液体之间的互相撞击，产生强烈的湍动，对湍流扩散极为有利，从而能达到良好的快速混合效果。本实用新型的这一混合原理也能适用于塔设备及反应器内液—液间的混合。液体的流动参数和混合器的结构参数是影响混合均匀度的两个重要因素。液体的流动参数以动量比M来表示，M=ρ2Q2/ρ1Q1,]]>式中ρ1和ρ2分别为第一液体和第二液体的密度，Q1和Q2为第一液体和第二液体的流量。在M＝0.02-1范围内，液—液间能实现快速混合，并能达到较佳的混合效果。流动参数动量比的优化范围为M＝0.1-1。混合器的结构参数包括多孔板阻力系数ζ＝0.5-1000，其优化范围为ζ＝1.0-200；喷管直径与混合器直径之比d/D＝0.005-0.5，其优化范围为；d/D＝0.01-0.2；喷管出口与多孔板之间的距离H与喷管直径d之比H/d＝0.5-30，其优化范围为H/d＝2-17；喷管长度S与喷管直径d之比S/d＝0.5-30，其优化范围为S/d＝4-20。这里，喷管直径与混合器直径均指内径。
以下结合附图进一步阐述本实用新型的内容附
图1和附图2是液—液快速管道混合器示意图，其中1--混合器外壳(管道)2--第二液体3--第一液体4--多孔板，其与混合器外壳1固接5--喷管6--混合后的液体由附图可见，本实用新型结构简单，制造方便，可以显著节省制作费用和能耗，而且由于构思巧妙，结构合理，选择适当的流动参数，可达到良好的快速混合效果。
符号说明D-混合器直径d-喷管直径H-喷管出口离多孔板的距离M-动量比Q1-第一液体流量Q2-第二液体流量S-喷管长度ρ1-第一液体密度ρ2-第二液体密度ζ-多孔板阻力系数下面结合实施例阐明本实用新型的工业前景，但这些实施例并不限制本实用新型的保护范围。
实施例1在附
图1所示管道混合器中，第一液体为水，第二液体为饱和的盐水溶液，混合器直径D＝200毫米，d＝2毫米，多孔板阻力系数ζ＝16，动量比M＝0.03，H/d＝10，S/d＝20。混合效果以混合器截面上第二液体浓分布的均方根偏差来表示。第二液体进入混合器与第一液体混合，一起流向下游端，测量结果表明，经0.6秒后，其在混合器相应截面上浓度分布的均方根偏差为1.6％。
实施例2在附
图1所示管道混合器中，第一液体为水，第二液体为饱和的盐水溶液，混合器直径D＝100毫米，d＝1毫米，多孔板阻力系数ζ＝4，动量比M＝0.03，H/d＝20，S/d＝20。第二液体进入混合器后，与第一液体混合，一起流向下游端，测量结果表明，经0.6秒后，其在混合器相应截面上浓度分布的均方根偏差为11.5％；而经2秒钟后，其在混合器相应截面上浓度分布的均方根偏差为1.9％。
实施例3在附
图1所示管道混合器中，第一液体为α-萘酚溶液，第二液体为对氨基苯磺酸重氮盐溶液。管道混合器直径D＝320毫米，d＝32毫米，多孔板阻力系数ζ＝150，动量比M＝0.32，H/d＝2，S/d＝15，混合效果以分割指数Xs来表示。分割指数Xs越接近0，表明混合效果越好。测量结果Xs＝0.02。若采用同样直径的装有螺旋片的静态混合器，在同样的第一液体和第二液体流量时，其分割指数Xs＝0.09。可见本实用新型技术的混合效果优于现有技术，值得推广应用。
权利要求1.一种液-液快速管道混合器，其特征在于由混合器外壳、一块或多块多孔板和一支或多支喷管组成；其相应的结构参数为多孔板的阻力系数ξ＝0.5-1000，喷管直径与混合器直径之比d/D＝0.005-0.5，喷管与多孔板的距离与喷管直径比H/d＝0.5-30，喷管长度与喷管直径之比S/d＝0.5-30；相应的流动参数第二液体与第一液体间的动量比M=ρ2Q2ρ1Q1=0.02-1.]]>
2.如权利要求1所述的液-液快速管道混合器，其特征在于所说的结构参数为多孔板的阻力系数ξ＝1.0-200，喷管直径与混合器直径之比d/D＝0.01-0.2，喷管与多孔板的距离与喷管直径之比H/d＝2-17，喷管长度与喷管直径之比S/d＝4-20。
3.如权利要求1、2所述的液-液快速管道混合器，其特征在于所说的流动参数为第二液体与第一液体间的动量比M=ρ2Q2ρ1Q1=0.1-1.]]>
专利摘要本实用新型为一种液—液快速管道混合器，其由混合器外壳(管道)、多孔板和喷管组成。其特点是利用射流与多孔板的撞击在混合器内产生强烈的主体扩散和湍流扩散，从而实现液—液物料间的快速混合。本实用新型结构简单，制造成本低，混合效果好，能耗低，适用于中、低粘度液体物料间的快速混合。
文档编号B01F5/00GK2673486SQ0323038
公开日2005年1月26日 申请日期2003年4月16日 优先权日2003年4月16日
发明者吴民权 申请人:吴民权