[发明专利]扭转跨越式静态混合器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种流体混合装置，具体地说是用于SCR系统反应器前的流体混合装置。

背景技术

随着船舶排放法规的日益严格，如何降低柴油机烟气中氮氧化物（NOx）的含量已成为全球的热点问题。采用SCR技术脱硝率可达80%以上，其原理是向烟气中喷入的还原剂在催化剂的作用下与NOx反应生成氮气和水。因而，应用SCR技术首要考虑的问题是还原剂与烟气的掺混问题，为此，很多SCR系统在反应器前的管路内都安装了静态混合器。

现有的静态混合器，达到理想的混合效果时，所需的混合器长度较长，从而产生的压力损失较大，如SK型静态混合器。

发明内容

本发明的目的在于提供可用于SCR反应器前还原剂与烟气的掺混的扭转跨越式静态混合器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明扭转跨越式静态混合器，其特征是：包括固定在用于混合的管道内的扭转叶片，扭转叶片有N条，每条扭转叶片的轮廓线包括上方的弧线部分、下方以及两端的线段部分，扭转叶片之间通过各自下方的线段部分连在一起，上方的弧线部分包括4段弧线，两段相邻的弧线连接处形成弧形槽，弧线部分整体沿管道进口左旋或右旋，弧线部分在径向平面的投影角度=180°/N，N条扭转叶片之间与管道内壁形成N个圆周均布的螺旋流道。

本发明还可以包括：

1、弧线部分的4段弧线形状相同，所述的N个螺旋流道形状相同。

2、所述的扭转叶片为4条，扭转叶片的旋向为右旋，扭转叶片的横断面是矩形或曲线形，4个扭转叶片整体的轴线与管道的轴线在一条直线上。

本发明的优势在于：本发明的静态混合器因扭转叶片在弧线的连接处形成了弧形槽，这不仅降低了混合器的压力损失，同时，流体在弧形槽处汇聚、碰撞、并被重新分流，从而使流体混合均匀，达到同样的混合效果，所需的混合器长度更短。

附图说明

图1为本发明位于用于混合的管道内的结构示意图；

图2为本发明的径向结构示意图；

图3为本发明的混合原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

实施方式1：

结合图1～3，本发明其轴线与管道1的轴线重合，由固定件2夹住混合器固定于管道1内壁。混合器为耐高温，耐腐蚀的金属或非金属。混合器是由数条相同的扭转叶片3按其旋转轴心连接，形成具有一定导程和旋向的螺旋体。扭转叶片3的横断面是矩形或曲线形。扭转叶片3的外沿轮廓线是由数条相同的弧线4连接组成，扭转叶片3在弧线4的连接处形成弧形槽5，每条弧线4的起点至终点在径向平面的投影角度与扭转叶片3的条数之间满足关系式：投影角度=1800/扭转叶片的条数。数条相同的扭转叶片3之间与管道1内壁形成了数个圆周均布且相同的螺旋流道。扭转叶片3的旋向是左旋或右旋。

流体流经扭转跨越式静态混合器时，首先进入各螺旋流道内流动，当遇到第一个弧形槽5时，一部分流体继续沿原螺旋流道流动，而另一部分流体将跨越弧形槽5进入相邻的螺旋流道，与相邻螺旋流道内的流体发生碰撞、汇聚，这样，在此圆周上的数个弧形槽5处流体被重新分流、碰撞，进行混合。当流体继续向前行进，通过之后的弧形槽5，不断被重新分流与汇聚，最终将混合均匀。

实施方式2：

扭转跨越式静态混合器放置于管道1内，其中心轴线与管道1的轴线重合，由固定件2夹住混合器固定于管道1内壁。扭转跨越式静态混合器是由4条相同的扭转叶片3按其旋转轴心连接，形成具有一定导程和旋向的螺旋体。4条扭转叶片3之间与管道1内壁形成了4个圆周均布且相同的螺旋流道。扭转叶片3为右旋，其横断面是矩形，如图2所示。每条扭转叶片3的外沿轮廓线是由4条相同的弧线4连接组成，并在弧线4的连接处形成弧形槽5，每条弧线4的起点至终点在径向平面的投影角度为45度。扭转叶片的螺旋角为37度。

当流体流经扭转跨越式静态混合器时，首先进入各螺旋流道内流动，当遇到第一个弧形槽5时，一部分流体继续沿原螺旋流道流动，而另一部分流体将跨越弧形槽5进入相邻的螺旋流道，与相邻螺旋流道内的流体发生碰撞、汇聚，如图3。这样，在此圆周上的4个弧形槽5处流体被重新分流、碰撞，进行混合。当流体继续向前行进，通过之后的8个弧形槽5，不断被重新分流与汇聚，最终将混合均匀。