KR101432185B1 - Plate spiral type rectangular conduit line mixer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축선 방향으로 관통하는 공간부를 구비하는 4각관 형상의 외통과, 상기 외통 내부에 구비되며 서로 소정의 각도를 이루는 복수개의 평판으로 구성된 판나선형 구조의 혼합부재를 포함하여 이루어지는 4각관 판나선형 라인 믹서에 관한 것으로, 본 발명의 라인 믹서는 혼합 효율이 우수하고, 제작이 용이하며, 혼합공정 거리를 단축한 전반적으로 개선된 라인 믹서를 제공하는 효과가 있다.The present invention relates to a quadrangular plate spiral having an outer tube of a quadrangular tube shape having a space portion penetrating in the axial direction and a mixing member of a plate spiral structure which is provided inside the outer tube and composed of a plurality of flat plates at a predetermined angle, The line mixer of the present invention has an effect of providing a generally improved line mixer having excellent mixing efficiency, being easy to manufacture, and shortening a mixing process distance.
Description
본 발명은 라인 믹서(line mixer)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 관 내부에 설치되어 유체를 혼합하는 혼합부재가 서로 소정의 각도를 이루며 지그재그 형태로 접철된 다수개의 플레이트들로 이루어짐으로써, 혼합부재의 제작이 용이하고 비용이 감소되며 보다 짧은 혼합공정 길이에서도 높은 혼합 성능을 발휘할 수 있는 4각관 판나선형 라인 믹서에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a line mixer, and more particularly, to a line mixer, in which a mixing member for mixing a fluid, which is installed inside a pipe, is composed of a plurality of plates folded in a zigzag shape at a predetermined angle, And which can exhibit high mixing performance even in a shorter mixing process length. The present invention also relates to a four-tube spiral line mixer.
일반적으로 라인 믹서 또는 스태틱 믹서(static mixer)는 다이내믹 믹서(dynamic mixer)에 비해서 장치의 부피가 작고, 유체의 체류시간의 평균 및 분산이 작은 특징이 있다. 또한 상기 라인 믹서는 교반기, 모터, 기어 박스 등의 움직이는 부품이 필요 없고, 유지 보수가 손쉬운 장점이 있다. 따라서 품질 관리를 위해 체류시간을 줄이면서 동시에 정밀하게 제어해야 하는 수처리 공정, 고분자 수지, 식품, 석유화학 등 다양한 분야에 적용되고 있다.In general, a line mixer or a static mixer has a smaller volume of the device than the dynamic mixer, and the average and variance of the residence time of the fluid is small. In addition, the line mixer does not require moving parts such as a stirrer, a motor, and a gear box, and has an advantage of easy maintenance. Therefore, it is applied to various fields such as water treatment process, polymer resin, food, petrochemical, etc., which require a precise control while reducing the residence time for quality control.
도 1은 이러한 종래의 라인 믹서를 도시한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 라인 믹서는 관(pipe)(10) 내부에 180°좌 또는 우로 비틀어진 나선형 혼합부재(20)와 상기 혼합부재(20)와는 반대 방향으로 180°비틀어진 나선형 혼합부재(30)가 교차하며 직렬로 연결되어 이루어진다. 좌 나선 혼합부재(20)와 연결되는 우 나선 혼합부재(30)는 끝단이 서로 90°각도로 어긋나게 연결된다.1 is a perspective view showing such a conventional line mixer. 1, the line mixer includes a
관(10)의 입구로 유입된 유체(I)는 첫 번째 혼합부재(20)의 선단과 만나 A, B 두 개의 흐름으로 분리되며, 각각의 분리된 유체는 첫 번째 혼합부재(20)를 지나면서 뒤틀려 180°이동한 후, 이어서 두 번째 혼합부재(30) 선단에서 유체는 두 번째 2분할되고, 각각의 유체는 연속하여 뒤틀리고 분할되어 혼합이 이루어진다. 따라서 n개의 혼합부재를 지난 유체는 2n개의 흐름으로 분리되며, 만약 10개의 혼합부재를 지난다면 분리수(division number)는 210=1,024가 되어 혼합된다.The fluid I introduced into the inlet of the
그러나, 이러한 종래의 나선형 혼합부재로서는 혼합공정 길이를 보다 더 단축하거나 더 높은 혼합 효율을 요구하는 설비에 적합지 못하여 개선이 요구되어 진다. However, such a conventional spiral mixing member is not suitable for equipment requiring a shorter mixing process length or a higher mixing efficiency, and improvement is required.
또한, 제작에 있어서도, 상기와 같은 혼합부재는 재질이 주로 내 부식성인 스테인레스스틸로 이루어지는데, 이러한 스테인레스스틸을 180°비틀어 가공하기 위해서는 철재의 중심부와 좌, 우 측면의 늘어나는 정도를 달리해야 한다.Also, in manufacturing, the mixing member is made of stainless steel whose material is mainly corrosion-resistant. In order to twist the stainless steel by 180 °, the degree of elongation of the central portion and left and right sides of the steel must be different.
이를 위해 정밀 고장력의 제조설비가 요구되며, 편심오차 및 인장 압축오차로 인한 혼합부재의 휨을 제어하기위해 혼합부재의 두께가 필요 이상으로 두꺼워야 하는 등, 고장력 정밀설비 및 과잉재료 소요 등의 비용적 기술적 문제점이 있었다.
For this purpose, a precise high-tension manufacturing facility is required. In order to control the warping of the mixing member due to eccentricity and tensile compression error, the thickness of the mixing member must be thicker than necessary. There was a technical problem.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 혼합 효율이 우수하고, 제작이 용이하며, 혼합공정 거리를 단축한 전반적으로 개선된 라인 믹서를 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a generally improved line mixer having excellent mixing efficiency, easy fabrication, and shortening a mixing process distance.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 축선 방향으로 관통하는 공간부를 구비하는 4각관 형상의 외통과, 상기 외통 내부에 구비되며 서로 소정의 각도를 이루는 복수개의 평판으로 구성된 판나선형 구조의 혼합부재를 포함하여 이루어지는 4각관 판나선형 라인 믹서에 관한 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided an outer cylinder having a quadrangular tube shape having a space portion penetrating in the axial direction, a plate having a plurality of flat plates provided inside the outer cylinder at predetermined angles, To a quadrangular plate spiral line mixer including a mixing member of a spiral structure.
본 발명의 제1 구현예(도2, 도3, 도4)에 따른 4각관 판나선형 라인 믹서에 있어서, 상기 혼합부재는 제1 혼합부재와 제2 혼합부재로 이루어지고 상기 제1 혼합부재와 제2 혼합부재는 각각 제1 혼합부와 제2 혼합부를 구성하며, In the quadrangular plate spiral line mixer according to the first embodiment of the present invention (Figs. 2, 3, 4), the mixing member is composed of a first mixing member and a second mixing member, The second mixing member constitutes a first mixing portion and a second mixing portion, respectively,
상기 제1 혼합부재는 삼각형 형상의 중앙 플레이트와 상기 중앙 플레이트의 양쪽 변에서 서로 반대 방향으로 직각 또는 둔각으로 연장되는 2개의 측면 플레이트들로 이루어지는 제1 혼합부 Ⅰ단과, 상기 제1 혼합부 Ⅰ단과 동일한 구성으로 이루어지며 제1 혼합부 Ⅰ단에 90° 비틀린 상태로 접속되는 제1 혼합부 Ⅱ과, 상기 제1 혼합부 Ⅱ단에 접속되며 상기 제1 혼합부 Ⅱ단의 중앙 플레이트에서 90° 비틀린 상태로 연장되는 직사각형 형상의 팁 플레이트로 이루어지는 제1 혼합부 Ⅲ단으로 이루어지며,The first mixing member includes a first mixing portion I having a triangular central plate and two side plates extending at right angles or obtuse angles in opposite directions on opposite sides of the center plate; A first mixing section II having the same configuration and connected to the first mixing section I at a tilted angle of 90 °, and a second mixing section II connected to the first mixing section II stage and twisted by 90 ° in the center plate of the first mixing section II stage And a first mixing section III stage comprising a rectangular-shaped tip plate,
상기 제2 혼합부재는 상기 제1 혼합부재와 동일한 구성으로 이루어지되 수평 배열시 제1 혼합부재와 서로 거울상 대칭 구조로 이루어지며,The second mixing member has the same structure as the first mixing member, but has a mirror-like symmetrical structure with the first mixing member when horizontally arranged,
상기 제1 혼합부재와 제 2 혼합부재는 중앙 플레이트를 기준으로 서로 90° 비틀린 상태로 배치되는 것을 특징으로 한다.And the first mixing member and the second mixing member are arranged to be twisted by 90 ° with respect to the center plate.
본 발명의 제2 구현예(도5, 도6)에 따른 4각관 판나선형 라인 믹서는, 제1 구현예에 따른 라인 믹서와 동일한 구성으로 이루어지되, 유체의 흐름 방향이 제1 구현예의 흐름 방향과는 반대 방향인 것을 특징으로 한다.The quadrangular plate spiral line mixer according to the second embodiment of the present invention (FIGS. 5 and 6) has the same configuration as the line mixer according to the first embodiment, except that the flow direction of the fluid is the flow direction of the first embodiment Is opposite to the direction of the arrow.
본 발명의 제3 구현예(도7, 도8)에 따른 4각관 판나선형 라인 믹서는, 제1 구현예에 따른 라인 믹서와 동일한 구성으로 이루어지되, 제1 혼합부재와 제2 혼합부재의 배치가 서로 마주보는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.The quadrangular plate spiral line mixer according to the third embodiment of the present invention (Figs. 7 and 8) has the same configuration as the line mixer according to the first embodiment, in which the arrangement of the first mixing member and the second mixing member Are arranged in a direction facing each other.
본 발명에 따른 4각관 판나선형 라인 믹서는, 제1 혼합부재와 제2 혼합부재가 한 쌍을 이룬 혼합 유닛을 복수개 포함하는 것을 특징으로 한다.
The quadrangular plate spiral line mixer according to the present invention is characterized in that the first mixing member and the second mixing member include a plurality of mixing units each having a pair.
본 발명에 따른 상기 4각관 판나선형 라인 믹서는, 유체 흐름에 와류(turbulent flow)의 발생을 촉진시켜 짧은 혼합공정 길이에서도 높은 혼합 성능을 발휘할 수 있는 효과가 있으며, 따라서 짧은 길이 공간에서도 라인 믹서를 설치할 수 있는 효과가 있다.The quadrangular plate spiral line mixer according to the present invention promotes the generation of turbulent flow in the fluid flow so that it can exhibit high mixing performance even in a short mixing process length. Therefore, even in a short length space, the line mixer There is an effect that can be installed.
또한 본 발명에 따른 상기 4각관 판나선형 라인 믹서는, 혼합부재가 다수개의 플레이트들이 접철된 방식으로 구성됨으로써, 혼합부재의 제작이 용이하고 필요이상으로 혼합부재의 두께를 두껍게 할 필요가 없는 소재 비용상의 효과가 있다.In addition, the quadrangular plate spiral line mixer according to the present invention is configured such that the mixing member is configured in a manner that a plurality of plates are folded, thereby making it possible to manufacture the mixing member easily and without increasing the thickness of the mixing member .
또한 둔각 혼합부와 직각 혼합부(제2 구현예 참조)를 쉽게 교체 및 혼재 할수 있으므로 압손과 혼합 공정길이를 단위 혼합부재의 투입 방향 전환 만으로 손쉽게 가변하여 조정할 수 있다.
Also, since the obtuse angle mixing portion and the right angle mixing portion (refer to the second embodiment) can be easily replaced and mixed, the pressure loss and the mixing process length can be easily adjusted by simply changing the feeding direction of the unit mixing member.
도 1은 종래의 기술에 의한 라인 믹서의 투과 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 구현예에 따른 라인 믹서의 믹서 본체를 절개한 절개 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 구현예에 따른 라인 믹서의 혼합부재 및 유체 흐름을 도시한 투과 사시도 및 측면도이다.
도 4는 도 3에 따른 라인 믹서의 혼합부재 부분을 별도로 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 구현예에 따른 라인 믹서의 혼합부재 및 유체 흐름을 도시한 투과 사시도 및 측면도이다.
도 6은 도 5에 따른 라인 믹서의 혼합부재 부분을 별도로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제3 구현예에 따른 라인 믹서의 혼합부재 및 유체 흐름을 도시한 투과 사시도 및 측면도이다.
도 8은 도 7에 따른 라인 믹서의 혼합부재 부분을 별도로 도시한 사시도이다.1 is a transmission perspective view of a conventional line mixer.
2 is an exploded perspective view of the mixer body of the line mixer according to the first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view and a side view of a mixing member and a fluid flow of the line mixer according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing the mixing member portion of the line mixer shown in FIG. 3 separately.
5 is a perspective view and side view of a mixing member and fluid flow of a line mixer according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing the mixing member portion of the line mixer according to FIG. 5 separately.
7 is a perspective view and a side view of a mixing member and fluid flow of a line mixer according to a third embodiment of the present invention.
8 is a perspective view showing the mixing member portion of the line mixer shown in FIG. 7 separately.
이하, 본 발명의 바람직한 구현 예에 대하여 첨부된 도면 등을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known general functions or configurations will be omitted.
본 발명은 축선 방향으로 관통하는 공간부를 구비하는 4각관 형상의 외통과, 상기 외통 내부에 구비되며 서로 소정의 각도를 이루는 복수개의 평판으로 구성된 판나선형 구조의 혼합부재를 포함하여 이루어지는 4각관 판나선형 라인 믹서에 관한 것이다.The present invention relates to a quadrangular plate spiral having an outer tube of a quadrangular tube shape having a space portion penetrating in the axial direction and a mixing member of a plate spiral structure which is provided inside the outer tube and composed of a plurality of flat plates at a predetermined angle, Line mixer.
도 2는 본 발명의 제1 구현예에 따른 4각관 판나선형 라인 믹서의 외통을 절개한 절개 사시도이다. 도 3은 도 2에 따른 라인 믹서의 혼합부재 및 유체 흐름을 도시한 투과 사시도 및 그 측면도이고, 도 4는 혼합부재 부분만을 별도로 도시한 사시도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view of an outer tube of a quadrangular plate spiral line mixer according to a first embodiment of the present invention; FIG. FIG. 3 is a perspective view and a side view showing a mixing member and a fluid flow of the line mixer of FIG. 2, and FIG. 4 is a perspective view showing only the mixing member portion separately.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 구현예에 따른 라인 믹서는 축선 방향으로 관통하는 공간부를 구비하는 4각관 형상의 외통(100)과, 상기 외통 (100) 내부에 구비되며 서로 소정의 각도를 이루는 복수개의 평판으로 구성된 판나선형 구조의 제1 및 제2 혼합부재(200, 300)를 포함하여 이루어진다. 상기 제1 혼합부재(200)와 제2 혼합부재(300)는 각각 제1 혼합부와 제2 혼합부를 구성한다.2 to 4, the line mixer according to the first embodiment of the present invention includes a tubular
본 발명의 제1 구현예에 따른 라인 믹서에 있어서, 제1 혼합부재(200)는 삼각형 형상의 중앙 플레이트(210)와 중앙 플레이트(210)의 양쪽 변에서 서로 반대 방향으로 직각 또는 둔각으로 연장되는 2개의 측면 플레이트들(211, 212)로 이루어지는 제1 혼합부 Ⅰ단과, 상기 제1 혼합부 Ⅰ단과 동일하게 삼각형 형상의 중앙 플레이트(220)와 상기 중앙 플레이트(220)의 양쪽 변에서 서로 반대 방향으로 직각 또는 둔각으로 연장되는 2개의 측면 플레이트들(221, 222)로 이루어지는 제1 혼합부 Ⅱ단과, 상기 제1 혼합부 Ⅱ단의 말단에 접속되며 Ⅱ단의 중앙 플레이트(220)에서 90° 비틀리어 수직 방향으로 연장되는 직사각형 형상의 팁 플레이트(230)로 이루어지는 제1 혼합부 Ⅲ단을 포함하여 이루어진다.In the line mixer according to the first embodiment of the present invention, the
이때, 상기 제1 혼합부Ⅱ단은 중앙 플레이트(220)의 밑변이 제1 혼합부 Ⅰ단과는 90° 비틀린 상태로 제1 혼합부 Ⅰ단의 2개의 측면 플레이트들(211, 212) 말단에서 연장되어 접속된다.At this time, in the first stage of the mixing section, the base of the
상기 제1 혼합부재(200)에 직렬 연결되고 인접하는 제2 혼합부재(300)는 제1 혼합부와(200)와 서로 거울상 대칭 구조로 이루어져 있다. 상기 제2 혼합부재(300)는 제1 혼합부재(200) 와 서로 90°교차 상태로 배치된다.The
이하 본 발명의 제1 구현예에 따른 상기 라인 믹서의 작동에 대하여 설명한다. 여기에서 제1 혼합부재(200)와 제2 혼합부재(300)는 작동의 측면에서 각각 제1 혼합부(200)와 제2 혼합부(300)로 혼용되어 기술될 수 있다. Hereinafter, the operation of the line mixer according to the first embodiment of the present invention will be described. Here, the
라인 믹서의 전단(미도시)에서 응집제 등의 약품이 주입된 유체가 라인 믹서로 유입되면, 먼저 유체는 제1 혼합부(200)의Ⅰ단 중앙 플레이트(210)의 선단에 의해 2개의 흐름으로 분할되게 된다. 이때 이들 2개의 유체 흐름 각각은 일정각도 경사지게 형성된 제1 혼합부Ⅰ단의 측면 플레이트들(211, 212)을 따라 흐른 후, 일정각도 경사지게 형성된 제1 혼합부 Ⅱ단의 측면 플레이트들(221, 222)로 유입되게 된다.When fluid such as a coagulant is injected into the line mixer at the front end (not shown) of the line mixer, the fluid is first flowed into the two mixers by the tip of the first stage
이어서, 제1 혼합부(200) Ⅱ단의 측면 플레이트들(221, 222)을 통과한 2개의 유체 흐름은 제1 혼합부 Ⅲ단을 구성하는 직사각형 형상의 플레이트(230)를 지나 분리되어 흐르던 유체는 제1 혼합부 Ⅲ단 플레이트(230)에 직각으로 교차되어 이어지는 제2 혼합부(300)의Ⅰ단 중앙 플레이트(310)의 선단에 의해 다시 각각 2개의 흐름으로 분할되어 유입된다. The two fluid flows having passed through the
이때 이들 2개의 유체 흐름 각각은 일정각도 경사지게 형성된 제2 혼합부(300)Ⅰ단의 측면 플레이트들(311, 312)을 지난 후, 일정각도 경사지게 형성된 제2 혼합부Ⅱ단의 측면 플레이트들(321, 322)을 따라 흐른다.At this time, each of the two fluid flows passes through
이어서, 제2 혼합부 Ⅱ단의 측면 플레이트들(321, 322)을 통과한 2개의 유체 흐름은 팁부(제2 혼합부 Ⅲ)를 구성하는 직사각형 형상의 플레이트(330)를 지난 후 또다시 이어지는 혼합부재(미도시)의 제1 혼합부로 유입되면서 다시 2개의 흐름으로 분리되게 된다.Then, the two fluid streams having passed through the
이어서 본 발명에 따른 상기 라인 믹서의 혼합 원리에 대하여 설명한다.Next, the mixing principle of the line mixer according to the present invention will be described.
위에서 설명한 바와 같이, 제1 혼합부 Ⅰ단의 선단 모서리에서 2분할(1차 분할혼합-1혼합부당1회 발생)된 각각의 유체는 제1 혼합부(200)를 지나면서, 측면 경사 플레이트(211,212,221,222)에 의해 외통에 인접한 4면 가장자리의 유체가 중심선부로 이동되어 배합 혼합되고(2차 배합혼합-1혼합부당2회 발생), 이때 나선방향으로 회전하는 유체가 수평선단에서 유발되는 원심력과 혼합부재의 판각에 의한 와류(3차 수직와류혼합-1혼합부당2회 발생)에 의해 발생하는 국부 혼합과, 외통의 각(??;4각관)에 의한 와류혼합(4차 수평수직 와류혼합-1혼합부당2회 발생)도 동시에 일어나며. 혼합 효율이 극대화(1혼합부당 7회 발생) 된다.As described above, each of the fluids split in two at the leading edge of the first mixing section I (generated once per primary mixing-mixing-1 mixing section) passes through the
따라서 종래의 라인 믹서가 1혼합부당 1회혼합의 원리를 가지는 반면 본 개발품은 상기와 같이 1차혼합 1회, 2차혼합 2회에 이어 3차 2회, 4차혼합 2회가 일어나므로 1혼합부당 총 7회의 혼합효과를 기대할 수 있다.Therefore, while the conventional line mixer has a principle of mixing once per mixing part, the developed product has two primary mixing and two secondary mixing, followed by two secondary mixing and three secondary mixing, A total of seven mixing effects per mixing part can be expected.
여기에서 1차 분할혼합이란 각각의 혼합부Ⅰ단의 선단 모서리에서 2분할되는 것이 n개의 혼합부에서 n회 연속되면 2의 n승수 만큼의 분할이 일어난다. 이는 종래의 라인 믹서인 도1의 분할 혼화의 원리이다.In this case, the first divisional mixing is divided into two parts at the leading edge of each mixing part I, and when n mixing parts are consecutive n times, division by 2 is performed. This is the principle of the divisional blending of Fig. 1 which is a conventional line mixer.
한편 본 발명의 제1 구현예와 같이 경사흐름을 기본으로 한 효과적인 와류유발을 위한 유효 압력손실은 흐름단면적을 확대함으로써 보상 가능하다. 따라서 이송관의 직경을 한 변으로 하는 각관(구현예;4각관)으로 라인 믹서의 외통을 구성함으로써 유입 원형단면 대비 흐름 단면을 확대(4각관 구현예-27%확대)하여 유속을 완화시킴으로서 경사흐름상의 와류유발을 위해 발생되는 압손을 대체적으로 방지할 수 있으며 확대된 공간은 전체공간에 영향을 주지 않는다.Meanwhile, as in the first embodiment of the present invention, the effective pressure loss for effective vortex induction based on the inclined flow can be compensated for by enlarging the flow cross-sectional area. Accordingly, by constructing the outer pipe of the line mixer with a pipe (embodiment: quadrangular pipe) having a diameter of the transfer pipe as one side, the flow cross section is enlarged compared to the circular cross section of the inlet pipe It is possible to prevent the pressure loss generated due to the flow vortex induction in general, and the enlarged space does not affect the entire space.
종래방식의 1차 분할혼화의 경우 제1의 문제점은 관의 직경이 크지면 n회 분할된 분할조각 단면도 비래하여 크지므로, 분할 회수를 직경증가에 비례하여 증가시켜야하며 따라서 도1의 혼합부재를 추가시켜 혼합율을 높임을 고려하여야 한다. The first problem in the case of the conventional first division milling is that the number of divisions must be increased in proportion to the increase in diameter since the diameter of the tube is larger than the sectional shape of the divided slices divided by n times when the diameter of the tube is large. To increase the mixing ratio should be considered.
제2의 문제점은 혼합원리가 1차 분할혼화에만 의지하므로 도1의 나선형 혼합부제 20 또는 30의 혼합부제의 개수를 해당 유체에 따른 적정혼화가 이루어지는 개수만큼 직열로 연결시켜야 하기 때문에 공정거리가 짧은 곳에서의 적용은 부적합하다. The second problem is that since the mixing principle depends only on the first-order partial mixing, the number of the mixed sub-agents of the helical mixing sub-agent 20 or 30 of FIG. 1 must be connected in a straight line as many times as the number of titration according to the corresponding fluid, Application in places is not appropriate.
제3의 문제점은 도1의 나선형 혼합부재 20 또는 30의 혼합부재 제조에 있어서 스테인레스등 철제가 주재료이므로 나선형으로 180° 비틀 경우 재료의 연신율(참고;스테인레스 연신율 40%) 한계로 인해 혼합부재의 단위길이는 관경의1.5배~2배 이상 소요된다(그러나 본 발명에 따른 라인 믹서는 제작상의 제약이 없으며 도시된 기준은 1배임). 또한 비틈공정에서 철재의 인장강도(sts404; 53kg/㎟) 이상의 힘을 가해야함으로 제작용 설비를 따로 구비하여야 하며 정밀한 비틈(회전)중심과 안정된 비틈속도가 요구된다.The third problem is that since the steel material such as stainless steel is the main material in manufacturing the mixing member of the
특히 혼합부재를 180°비틀 경우 철재의 중심부와 좌, 우 측면의 늘어나는 정도를 달리해야하므로 고장력의 편심오차 및 철재의 인장 압축오차가 발생된다. 이로 인해 도1의 혼합부재가 휘어지거나 찌그러지는 것을 제어하기위해 혼합부재의 두께가 필요 이상으로 두꺼워야 하는 등(필요두께의 평균2배), 고장력 고정밀 제조설비 소요 및 과잉재료 소요 등의 제조상의 기술적, 시간적, 비용상의 문제점이 있었다.Especially, when the mixing member is twisted by 180 °, the eccentricity error of the high tension and the tensile compression error of the steel are generated because the center portion and the left and right sides of the steel must be different in degree of elongation. Therefore, in order to control the bending or crushing of the mixing member shown in Fig. 1, the thickness of the mixing member must be thicker than necessary (an average thickness twice as much as necessary), manufacturing costs such as high- Technical, temporal, and cost problems.
그러나 본 발명에 따른 라인 믹서는 설계상의 판각의 조절에 의해 관경의 1배 전후로 길이 조절이 자유로우며, 판의 조합 및 굽힘에 의해 제작함으로 정밀기계작업이 필요 없게 된다. However, the line mixer according to the present invention is freely adjustable in length around the diameter of the pipe by adjusting the design angle of the design, and precision machining is not necessary since it is manufactured by combination of plates and bending.
또한 후기된 제2 구현예에 있어서, 압손과 혼화효율 관계에서 압손이 공정에 미치는 영향이 적은 단공정인 경우 제2 구현예와 제3 구현예를 제1 구현예와 혼재하여 적용함으로서 혼합효율을 보다 증대시키고 길이를 보다 단축하여 효과를 극대화 하는 등 설계범위를 적용처의 상황에 따라 광범위하게 구사할 수 있음으로서 종래의 제약조건을 대폭 제거할 수 있게 된다. Also, in the later-described second embodiment, in the case of a single process in which the pressure loss has a small influence on the pressure drop in the relation of the pressure loss and the adhering efficiency, the second embodiment and the third embodiment are applied together with the first embodiment, It is possible to widely use the design range according to the situation of the application, such as maximizing the effect and maximizing the effect by shortening the length, so that the conventional constraint condition can be largely eliminated.
도 5는 본 발명의 제2 구현예에 따른 라인 믹서의 혼합부재 및 유체 흐름을 도시한 투과 사시도 및 측면도이며, 도 6은 도 5에 따른 라인 믹서의 혼합부재 부분을 별도로 도시한 사시도이다.FIG. 5 is a perspective view and a side view showing a mixing member and a fluid flow of the line mixer according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view separately showing a mixing member portion of the line mixer according to FIG.
상기 제2 구현예에 따른 라인 믹서는 전술한 제1 구현예의 라인 믹서와 동일한 구성으로 이루어져 있으나, 유체의 흐름 방향이 제1 구현예의 라인 믹서와는 반대 방향인 라인 믹서에 관한 것이다.The line mixer according to the second embodiment has the same configuration as the line mixer according to the first embodiment described above, but relates to a line mixer in which the flow direction of the fluid is opposite to that of the line mixer according to the first embodiment.
즉, 도 5 내지 도6을 참조하면, 제1 구현예에 따른 라인 믹서에서 유체 흐름의 출구에 해당하는 부분이 제2 구현예에 따른 라인 믹서에서 유체 흐름의 입구에 해당하며, 제1 구현예에 따른 라인 믹서에서 유체 흐름의 입구에 해당하는 부분이 제2 구현예에 따른 라인 믹서에서 유체 흐름의 출구에 해당하는 구성으로 이루어져 있다.5 to 6, the portion corresponding to the outlet of the fluid flow in the line mixer according to the first embodiment corresponds to the inlet of the fluid flow in the line mixer according to the second embodiment, In which the portion corresponding to the inlet of the fluid flow in the line mixer corresponds to the outlet of the fluid flow in the line mixer according to the second embodiment.
본 발명의 제2 구현예의 구성 원리는 판 접속각과 원심력에 의한 와류 유발과 2분할 원리에 의해 혼합하는 구성은 제1 구현예와 동일하나, 제1 구현예의 흐름이 가장자리 유체를 중심선으로 이동시키는 배합흐름과 소정의 경사각(둔각; 예시된 각은 135°)을 따라 흐르면서 와류를 유발하는 것에 비해, 제2 구현예는 중심선위치의 유체를 가장자리로 이동시킴에 따라 4각외통의 벽면에서 90° 방향전환에 의해 와류를 유발하는 구조로서 최대한의 와류를 형성케 한 구조이다. The constitution principle of the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment except that the vortex induced by the plate connection angle and the centrifugal force and the constitution of mixing by the two split principle are the same as in the first embodiment, As compared to the flow and a predetermined inclination angle (obtuse angle: 135 deg.), The second embodiment causes the fluid in the center line position to move to the edge, It is the structure which induces the vortex by the conversion and forms the maximum vortex.
따라서 압손을 고려하지 않는 일반 공정에서는 제1 구현예를 단독 적용하는 것보다 제2 구현예와 제3 구현예를 포함하여 다양한 조건의 공정에 최적의 구조가 되도록 혼재 적용할 수 있으므로 혼합 효율을 극대화 할 수 있다.Therefore, in a general process that does not consider pressure loss, it is possible to apply the present invention in a mixed structure so as to have an optimal structure in various processes including the second embodiment and the third embodiment, rather than applying the first embodiment alone, thereby maximizing the mixing efficiency can do.
또한 제1 구현예와 제2 구현예는 와류 유발면에서 큰 차이를 나타내지만 각 단위 혼합부재가 동일한 부품으로 이루어져 있어 1부품 2기능의 부품표준화를 구현하는 특징을 가진다. In addition, the first embodiment and the second embodiment show a large difference in the vortex induction aspect, but each unit mixing member is composed of the same parts, thereby realizing the part standardization of the one part 2 function.
도 7은 본 발명의 제 3 구현예에 따른 라인 믹서의 혼합부재 및 유체 흐름을 도시한 투과 사시도 및 측면도이고, 도 8은 도 7에 따른 라인 믹서의 혼합부재 부분을 별도로 도시한 사시도이다. FIG. 7 is a transmission perspective view and a side view showing a mixing member and a fluid flow of the line mixer according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a perspective view separately showing a mixing member portion of the line mixer according to FIG.
도 7 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 제3 구현예의 라인 믹서는 제1 구현예에 따른 라인 믹서의 2개의 혼합부재(200, 300)가 서로 마주보는 방향으로 배치되는 구성으로 이루어져 있다.7 to 8, the line mixer according to the third embodiment of the present invention is configured such that the two mixing
본 발명의 제3 구현예는 제1 구현예와 제2 구현예를 조합한 것으로서 본 발명을 적용할 공정효율을 극대화 하기위해 압력, 설치거리, 혼합율 조건에 따라 적정혼재 배치가 가능한 구조임을 나타내는 구현이다. 따라서 공정설계상의 제약조건을 완화하는 목적이며 상세 원리는 제1 구현예와 제2 구현예를 참조한다.The third embodiment of the present invention is a combination of the first embodiment and the second embodiment, and is an implementation showing that a proper mixed arrangement is possible according to the conditions of pressure, installation distance, and mixing ratio in order to maximize the process efficiency to which the present invention is applied. to be. Therefore, it is an object to alleviate the constraint on the process design, and the detailed principles refer to the first embodiment and the second embodiment.
이상 기술한 구현예들에서는 혼합부재가 2개로 구성된 경우를 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 혼합부재의 개수는 혼합목적 및 요구되는 혼합율에 따라 추가로 구성될 수 있다. In the above-described embodiments, the number of the mixing members is two. However, the number of the mixing members is not limited to two, and the number of the mixing members may be further configured according to the mixing purpose and the required mixing ratio.
또한, 본 발명에 따른 라인 믹서에 있어서, 상기 믹서 본체의 제작상의 재질은 유체의 방향을 제어할 수 있는 범위 내에서 금속재, 플라스틱재 등을 제한없이 사용할 수 있는 특징이 있으므로, 단지 유체특성에 의한 부식 등 용도상의 문제만 고려하면 된다.In addition, in the line mixer according to the present invention, the material of the mixer main body can be used without restrictions such as a metal material, a plastic material, and the like within a range capable of controlling the direction of the fluid. Corrosion and so on.
이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나 본 발명은 상술한 구현예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 변형응용이 가능함은 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.
100 : 외통
200, 300 : 제1 혼합부재(제1 혼합부), 제2 혼합부재(제2 혼합부)
210, 310 : 제1 혼합부와 제2 혼합부의 Ⅰ단 중앙 플레이트
211, 212, 311, 312 : 제1 혼합부와 제2 혼합부의 Ⅰ단 측면 플레이트
220, 320 : 제1 혼합부와 제2 혼합부의 Ⅱ단 중앙 플레이트
221, 222, 321, 322 : 제1 혼합부와 제2 혼합부의 Ⅱ단 측면 플레이트
230, 330 : 제1 혼합부와 제2 혼합부의 Ⅲ단 팁 플레이트
혼합단;Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ 3단으로 조합되어 구성된 혼합부(혼합나선)의 각 단.(예; 부호 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)
혼합부(혼합나선); 혼합단 3단이 조합되어 나선구조를 형성한 것(예;부호 200, 300)
혼합유닛 ;서로 반대 방향으로 비틀린 2개의 혼합부(혼합나선)가 조합되어 한쌍을 이룬 혼합 유닛(예; 부호 100) 100: outer tube
200, 300: a first mixing member (first mixing portion), a second mixing member (second mixing portion)
210, and 310: a first intermediate plate of the first mixing unit and the second mixing unit
211, 212, 311, 312: first stage side plates of the first mixing portion and the second mixing portion
220, < / RTI > 320: a < RTI ID = 0.0 >
221, 222, 321, 322: a first-stage side plate of the first mixing portion and a second mixing portion
230, and 330: a III stage tip plate of the first mixing portion and the second mixing portion
Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ in each stage of the mixed part (mixed spiral) composed of three stages (eg, Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ)
Mixing part (mixed spiral); Combinations of three stages combined to form a spiral structure (eg 200,300)
A mixing unit (e.g., 100) in which two mixing portions (mixed spirals) twisted in opposite directions are combined to form a pair of mixing units
Claims (4)
상기 외통 내부에 구비되며 서로 소정의 각도를 이루는 복수개의 평판으로 구성된 판나선형 구조의 혼합부재를 포함하여 이루어지는 4각관 판나선형 라인믹서에 있어서,
상기 혼합부재는 제1 혼합부재와 제2 혼합부재로 이루어지고 상기 제1 혼합부재와 제2 혼합부재는 각각 제1 혼합부와 제2 혼합부를 구성하며,
상기 제1 혼합부재는 삼각형 형상의 중앙 플레이트와 상기 중앙 플레이트의 양쪽 변에서 서로 반대 방향으로 직각 또는 둔각으로 연장되는 2개의 측면 플레이트들로 이루어지는 제1 혼합부 Ⅰ단과, 상기 제1 혼합부 Ⅰ단과 동일한 구성으로 이루어지며 제1 혼합부 Ⅰ단에 90° 비틀린 상태로 접속되는 제1 혼합부 Ⅱ과, 상기 제1 혼합부 Ⅱ단에 접속되며 상기 제1 혼합부 Ⅱ단의 중앙 플레이트에서 90° 비틀린 상태로 연장되는 직사각형 형상의 팁 플레이트로 이루어지는 제1 혼합부 Ⅲ단으로 이루어지며,
상기 제2 혼합부재는 상기 제1 혼합부재와 동일한 구성으로 이루어지되 수평 배열시 제1 혼합부재와 서로 거울상 대칭 구조로 이루어지며,
상기 제1 혼합부재와 제 2 혼합부재는 중앙 플레이트를 기준으로 서로 90° 비틀린 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 군으로 4각관 판나선형 라인믹서.
A tubular outer tube having a space portion penetrating in the axial direction,
And a mixing member having a plate spiral structure and formed of a plurality of flat plates provided inside the outer tube and having a predetermined angle with respect to each other, the spiral line mixer comprising:
Wherein the mixing member comprises a first mixing member and a second mixing member, and the first mixing member and the second mixing member constitute a first mixing portion and a second mixing portion, respectively,
The first mixing member includes a first mixing portion I having a triangular central plate and two side plates extending at right angles or obtuse angles in opposite directions on opposite sides of the center plate; A first mixing section II having the same configuration and connected to the first mixing section I at a tilted angle of 90 °, and a second mixing section II connected to the first mixing section II stage and twisted by 90 ° in the center plate of the first mixing section II stage And a first mixing section III stage comprising a rectangular-shaped tip plate,
The second mixing member has the same structure as the first mixing member, but has a mirror-like symmetrical structure with the first mixing member when horizontally arranged,
Wherein the first mixing member and the second mixing member are disposed in a twisted 90 ° relative to each other with respect to the center plate.
상기 라인믹서의 혼합부재는 청구항 제1항의 혼합부재와 동일한 구성으로 이루어지되, 유체의 흐름 방향이 청구항 제1항과는 반대 방향인 것을 특징으로 하는 4각관 판나선형 라인믹서.
A spiral line mixer having a quadrangular outer tube having a space portion penetrating in the axial direction and a mixing member of a plate spiral structure having a plurality of flat plates provided inside the outer tube at a predetermined angle, As a result,
Wherein the mixing member of the line mixer has the same configuration as the mixing member of claim 1, wherein the direction of flow of the fluid is opposite to that of claim 1. A quadrilateral plate spiral line mixer as claimed in claim 1,
상기 라인믹서의 혼합부재는 청구항 제1항의 혼합부재와 동일한 구성으로 이루어지되, 제1 혼합부재와 제2 혼합부재가 서로 마주보는 방식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 4각관 판나선형 라인믹서.
A spiral line mixer having a quadrangular outer tube having a space portion penetrating in the axial direction and a mixing member of a plate spiral structure having a plurality of flat plates provided inside the outer tube at a predetermined angle, As a result,
Wherein the mixing member of the line mixer has the same configuration as the mixing member of claim 1, wherein the first mixing member and the second mixing member are disposed in a manner facing each other.
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| KR20140062321A (en) | 2014-05-23 |
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