[发明专利]一种涡流式液体原料在线静态混合器

说明书

公开了一种涡流式液体原料在线静态混合器，装置中，管体沿其中心轴线延伸；第一原料入口设于管体顶端且与中心轴线共线；第二原料入口设于管体侧壁且垂直于中心轴线；第一涡旋流管设于管体内且连通第一原料入口；第二涡旋流管设于管体内且连通第一涡旋流管和第二原料入口；第三涡旋流管设于管体内且连通第二涡旋流管；出料口设于管体底端且连通第三涡旋流管；第一渐变区段位于内管壁的上端，第一渐变区段在涡旋流管的纵向上具有第一长度和第一横截面，第一横截面随着第一渐变区段在纵向上扭转第一预定角度的同时由半径为R的圆形光滑渐变为叶片形状，涡旋流区段连接第一渐变区段。

技术领域

本发明涉及液体原料混合领域，特别是一种涡流式液体原料在线静态混合器。

背景技术

混合操作是工业生产，食品加工原材料混合等众多工艺过程中的一项预处理工序，混合效果的好坏直接影响到生产效率和产品的品质。在液-液混合应用中，根据是否有活动元件，可将混合装置分为动态混合器和静态混合器。静态混合器无外加驱动装置，依靠流体自身的能量流动冲击内部静止元件，增加流体的速度梯度和湍动能，对原料进行切割混合作用。动态混合器依靠其内部的动力元件能够产生极强的剪切分流能力和良好的混合性能。尽管存在有无动力元件的差异，静态和动态混合器的混合原理都是通过对流体产生分割以及涡流现象，达到流体之间良好的分散和充分混合的目的。在石油化工，食品加工等领域，混合器大多在密闭条件下进行工作，此时混合装置不宜具有外加驱动装置，无需运动元件的静态混合器具有一定的优势。静态混合器属于管道式装置，一般不会占用较大空间，内部结构较为简单，通常具有较低的能耗和维护要求。目前常见的SK型，SV型静态混合器内部产生涡流的单元为单孔道左、右扭转的螺旋片组焊面成，结构较为复杂，产生的压损较大，且内部镶嵌了这个螺旋片后，给设备的清洗和维护带来了困难，且存在堵塞的风险。针对这一技术问题，本专利提出一种能耗更低的，具备自清洁功能，易维护的，在线管道混合器。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种涡流式液体原料在线静态混合器，实现对两种或多种原料在输送、加工、灌装等过程中，在持续添加物料条件下实现原料的在线充分混合作用。保证添加的液体原料混合均匀，保证产品的质量，同时降低能耗和设备维护成本。本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。

一种涡流式液体原料在线静态混合器包括，

管体，其沿其中心轴线延伸；

第一原料入口，其设于所述管体顶端且与所述中心轴线共线；

第二原料入口，其设于所述管体侧壁且垂直于所述中心轴线；

第一涡旋流管，其设于所述管体内且连通所述第一原料入口；

第二涡旋流管，其设于所述管体内且连通所述第一涡旋流管和第二原料入口；

第三涡旋流管，其设于所述管体内且连通所述第二涡旋流管；

出料口，其设于所述管体底端且连通所述第三涡旋流管；其中，第一涡旋流管、第二涡旋流管和第三涡旋流管均包括位于管体内的内管壁，内管壁包括，

第一渐变区段，其位于内管壁的上端，所述第一渐变区段在涡旋流管的纵向上具有第一长度和第一横截面，所述第一横截面随着所述第一渐变区段在纵向上扭转第一预定角度的同时由半径为R的圆形光滑渐变为叶片形状，所述叶片形状包括边长2r的正方形以及在正方形各边上延伸的半径为r的半圆，所述第一横截面的横截面面积保持不变；

涡旋流区段，其连接所述第一渐变区段，所述涡旋流区段在涡旋流管的纵向上具有第二长度和第二横截面，所述第二横截面随着所述涡旋流区段在纵向上扭转第二预定角度，所述第二横截面为所述叶片形状；