CN103203196B - 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，芯管逆流方向的上端设有锥帽，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，芯管逆流方向的上端设有锥帽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，芯管逆流方向的上端设有锥帽（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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