[发明专利]流体自混匀装置

说明书

本发明公开了一种流体自混匀装置，包括：密封的混匀腔室；升温控流单元，升温控流单元设置在混匀腔室内，升温控流单元包括至少一个导流管和设置在导流管上的加热元件，导流管包括导流口和射流口，导流口设置在混匀腔室的底面；降温单元，降温单元设置在混匀腔室的侧壁；控制器，控制器分别与加热元件和降温单元相连，控制器用于控制加热元件执行加热，以在热传递的作用下使流体从导流口流入后经过导流管的引导从射流口流出，形成上升射流，并控制降温单元执行冷却，使流体在混匀腔室内形成具有湍流特性的下降流，以使混匀腔室内的流体自动混匀。根据本发明的流体自混匀装置，能够方便有效地实现流体的自混匀，可靠性较高，本安性能较高。

技术领域

本发明涉及流体混匀控制技术领域，特别涉及一种流体自混匀装置。

背景技术

目前常规的密封流体反应器多采用机械搅拌，从而实现流体反应器内流体的混匀。机械搅拌存在以下问题：1)需要配备带有连接杆设备的搅拌器等机械设备，容器密封效果受搅拌装置密封、连接可靠性影响大，传动部件和搅拌部件损耗大，需要定期检修与更换，并且有流体渗漏、密封环境破坏的潜在危险；2)在利用电磁搅拌技术时，电磁搅拌装置易出现固定点动力失效等问题，可靠性不高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种流体自混匀装置，能够方便有效地实现流体的自混匀，可靠性较高，本安性能较高。

为达到上述目的，本发明提出了一种流体自混匀装置，包括：密封的混匀腔室；升温控流单元，所述升温控流单元设置在所述混匀腔室内，所述升温控流单元包括至少一个导流管和设置在所述导流管上的加热元件，所述导流管包括导流口和射流口，所述导流口设置在所述混匀腔室的底面；降温单元，所述降温单元设置在所述混匀腔室的侧壁；控制器，所述控制器分别与所述加热元件和所述降温单元相连，所述控制器用于控制所述加热元件执行加热，以在热传递的作用下使流体从所述导流口流入后经过所述导流管的引导从所述射流口流出，形成上升射流，并控制所述降温单元执行冷却，使流体在所述混匀腔室内形成具有湍流特性的下降流，以使所述混匀腔室内的流体自动混匀。

根据本发明实施例的流体自混匀装置，通过在密封的混匀腔室内设置包括至少一个导流管和加热元件的升温控流单元，并将加热元件设置在导流管上，将降温单元设置在混匀腔室的侧壁，通过控制器控制加热元件开启加热，以在热传递的作用下使流体从导流管的导流口流入后经过导流管的引导从射流口流出，形成上升射流，并控制降温单元执行冷却，使流体在混匀腔室内形成具有湍流特性的下降流，以使混匀腔室内的流体自动混匀，由此，能够方便有效地实现流体的自混匀，无需借助外部动力机械设备或器件，可靠性较高，并且由于装置中无转动部件，本安性能较高。

另外，根据本发明上述实施例提出的流体自混匀装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述加热元件包括多级加热环，所述多级加热环依次套设在所述导流管上。

进一步地，所述控制器在装置启动时自下而上依序控制所述多级加热环中每一级加热环启动加热，以形成上升射流。

进一步地，所述控制器在所述多级加热环均启动成功后，根据所述混匀腔室内流体的温度、混匀度、流场温差对每一级加热环的开关、加热功率进行控制，以对所述混匀腔室内流体的湍流强度与整体流速进行调整。

根据本发明的一个实施例，每个所述导流管弯折为由下至上依次相接的第一至第三部分，其中，所述第一部分与所述混匀腔室的底面垂直设置，所述第二部分与所述第一部分之间的夹角为第一角度，所述第三部分与所述第二部分的夹角为第二角度，所述第一角度和所述第二角度均小于180°。

进一步地，所述降温单元包括冷媒管或冷媒板。

根据本发明的一个实施例，所述多级加热环与所述冷媒管或冷媒板处于同一个换热系统中。