CN103203196A - 高粘度流体混合器 - Google Patents
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Abstract
一种高粘度流体混合器,其特征在于包括变径流道、旋扭分流器和轴向导流器;变径流道由常径段、过渡锥段和缩径段依次连接构成;旋扭分流器设有锥型分流盘吻合在过渡锥段内,分流盘与过渡锥段之间设有轴承,分流盘上设有锥形流道,锥形流道小口端指向缩径段,分流盘轴心固定连接有轴杆,常径段内设有与轴杆同轴的环形旋转流道,旋转流道与轴杆间固定连接有螺旋片;轴杆通过轴套配合在轴向导流器的芯管内,芯管逆流端设有锥帽,常径段内固定连接有环形固定流道,芯管与环形固定流道间固定连接有轴向延展导流板;本发明可以最大化的保留流体粘度,结构简单易于实施,适于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种流体混合器,特别是一种高粘度流体混合器。
背景技术
在生产领域常常要将一种高黏度液体与其他液体进行混合,而且需要最大保留粘度,目前常用静态混合器来完成。使用时混合均匀性与剪切之间是矛盾的,需要较大的剪切才能使混合液得到较好的混合,如果想获得低剪切势必牺牲混合的均匀度,特别是油田用聚合物溶液混合时对于剪切要求较高,用上述静态混合器,无法用较低的剪切得到高的混合均匀性,上述普通混合器只能对普通介质无剪切要求流体进行混合,而无法满足聚合物溶液等混合要求高的流体混合。
发明内容
为了最大保留混合物的粘度,本发明提供了一种高粘度流体混合器。
本发明采用的技术方案为:一种高粘度流体混合器,其特征在于包括变径流道、旋扭分流器和轴向导流器;变径流道由常径段、过渡锥段和缩径段依次连接构成;旋扭分流器设有锥型分流盘吻合在过渡锥段内,分流盘与过渡锥段之间设有轴承,分流盘上设有锥形流道,锥形流道小口端指向缩径段,分流盘轴心固定连接有轴杆,常径段内设有与轴杆同轴的环形旋转流道,旋转流道与轴杆间固定连接有螺旋片;轴杆通过轴套配合在轴向导流器的芯管内,芯管逆流端设有锥帽,常径段内固定连接有环形固定流道,芯管与环形固定流道间固定连接有轴向延展导流板。
所述常径段与缩径段流道截面积比为2:1,过渡锥段锥角15至50度,锥形流道锥角10至30度。
所述螺旋片为三头以上,螺旋角30至60度。
所述螺旋片与导流板之间的间隙小于5mm。
所述轴承为轴向承力轴承。
所述缩径段内壁设有螺旋片。
所述锥形流道出口面积之和大于缩径段流道截面积。
所述分流盘的锥形流道出口端为凹形弧面。
所述分流盘的锥形流道入口端设有环形沿。
本发明使用时,流体在导流板的引导下冲击螺旋片,带动分流盘高效旋转,流体经分流盘上的锥形流道挤出后旋扭混合,挤出的流体在缩径段径向压缩流速加快,进一步混合使混合更充分,剪切力极低,可以最大化的保留流体粘度,结构简单易于实施,适于推广应用。
附图说明
图1为本发明立体分解示意图。
图2为本发明剖面示意图。
图中标号名称:1常径段;2缩径段;3过渡锥段;4导流板;5固定流道;6旋转流道;7分流盘;8螺旋片;9轴承;10轴杆;11锥形流道;12轴套;13锥帽。
具体实施方式
本发明实施例如图1、2所示,该高粘度流体混合器设有变径流道、旋扭分流器和轴向导流器;变径流道由常径段1、过渡锥段3和缩径段2依次连接构成,常径段1为流体进入端与流体管道等径,缩径段2为流体流出端截面积小于流体管道口径,过渡锥段3为锥形连接常径段1和缩径段2;旋扭分流器设有锥型分流盘7吻合在过渡锥段3内,分流盘7与过渡锥段3之间设有轴承9,轴承9为轴向承力轴承使分流盘7旋转更顺滑,分流盘7上设有若干锥形流道11,锥形流道11小口端指向缩径段2,分流盘7轴心固定连接有轴杆10,常径段1内设有与轴杆10同轴的环形旋转流道6,旋转流道6与轴杆10间固定连接有螺旋片8;轴杆10通过轴套12配合在轴向导流器的芯管内,芯管逆流端设有锥帽13,锥帽13为锥形封堵住芯管的端口,常径段1内固定连接有环形固定流道5,芯管与环形固定流道5间固定连接有轴向延展导流板4。
工作时流体流过混合器,在锥帽处流体顺滑低剪切的分流到锥帽周围,在导流板的引导下冲击螺旋片,带动分流盘高效旋转,流体经分流盘上的锥形流道挤出后旋扭混合,挤出的流体在缩径段径向压缩流速加快,挤出的流体径向变细进一步混合使混合更充分,另外挤出时还有一各线流体间的扰动也有助于混合,在分流盘前端挤出前也存在扭曲混合,本混合器剪切力极低,可以最大化的保留流体粘度,结构简单易于实施,适于推广应用。
本发明实施时常径段1与缩径段2流道截面积比可设为2:1,使流速加倍保证混合效果和合适的管道阻力;过渡锥段3锥角在15至50度间,锥形流道11锥角在10至30度间,确保缩径过渡更平顺;螺旋片8为三头以上,螺旋角30至60度,螺旋片8与导流板4之间的间隙小于5mm,保证旋转效率更高;缩径段2内壁设有螺旋片,进一步加大流体旋扭混合效果;锥形流道11出口面积之和大于缩径段2流道截面积,保证本混合器阻力适中;分流盘7的锥形流道11出口端为凹形弧面,加大扰动旋扭空间;分流盘7的锥形流道11入口端设有环形沿,起到对流体收集导向作用;锥形流道11入口处倒圆角减小剪切;本混合器可采用多级,分流盘7旋转方向可以相同,也可以不同。
Claims (9)
1.一种高粘度流体混合器,其特征在于包括变径流道、旋扭分流器和轴向导流器;变径流道由常径段(1)、过渡锥段(3)和缩径段(2)依次连接构成;旋扭分流器设有锥型分流盘(7)吻合在过渡锥段(3)内,分流盘(7)与过渡锥段(3)之间设有轴承(9),分流盘(7)上设有锥形流道(11),锥形流道(11)小口端指向缩径段(2),分流盘(7)轴心固定连接有轴杆(10),常径段(1)内设有与轴杆(10)同轴的环形旋转流道(6),旋转流道(6)与轴杆(10)间固定连接有螺旋片(8);轴杆(10)通过轴套(12)配合在轴向导流器的芯管内,芯管逆流端设有锥帽(13),常径段(1)内固定连接有环形固定流道(5),芯管与环形固定流道(5)间固定连接有轴向延展导流板(4)。
2.根据权利要求1所述的高粘度流体混合器,其特征在于所述常径段(1)与缩径段(2)流道截面积比为2:1,过渡锥段(3)锥角15至50度,锥形流道(11)锥角10至30度。
3.根据权利要求1所述的高粘度流体混合器,其特征在于所述螺旋片(8)为三头以上,螺旋角30至60度。
4.根据权利要求1所述的高粘度流体混合器,其特征在于所述螺旋片(8)与导流板(4)之间的间隙小于5mm。
5.根据权利要求1所述的高粘度流体混合器,其特征在于所述轴承(9)为轴向承力轴承。
6.根据权利要求1所述的高粘度流体混合器,其特征在于所述缩径段(2)内壁设有螺旋片。
7.根据权利要求1所述的高粘度流体混合器,其特征在于所述锥形流道(11)出口面积之和大于缩径段(2)流道截面积。
8.根据权利要求1所述的高粘度流体混合器,其特征在于所述分流盘(7)的锥形流道(11)出口端为凹形弧面。
9.根据权利要求1所述的高粘度流体混合器,其特征在于所述分流盘(7)的锥形流道(11)入口端设有环形沿。
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