專利名稱：流體傳質(zhì)混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合器。
流體傳質(zhì)混合器是關(guān)于給水處理和廢水處理工藝，化工、食品與醫(yī)藥工業(yè)中加速流體物料摻混過程的一項發(fā)明。在各種反應(yīng)器中，首要的一件事是使參與反應(yīng)的各種物料混合均勻，以加速它們之間的質(zhì)交換。傳統(tǒng)的同類設(shè)備多為機(jī)械攪拌器，利用電動機(jī)帶動旋槳轉(zhuǎn)動，把物料攪拌均勻。但其缺點為1.輸送物料需電動機(jī)、泵與管道，攪拌工作另外需電動機(jī)及攪拌槳，兩套設(shè)備形成機(jī)械設(shè)備重復(fù)，電能浪費。2.攪拌機(jī)活動部件經(jīng)常發(fā)生磨損與斷傷，影響連續(xù)生產(chǎn)。3.系統(tǒng)難以密閉，容易揮發(fā)泄漏，影響勞保安全。
本發(fā)明的目的就是提供一種流體傳質(zhì)混合器，它利用流體(含液體、氣體及多相體)流動特性，使不同流體在特設(shè)的孔道中往返激蕩，充分混合。
本發(fā)明利用流體力學(xué)中紊流卷吸與附壁的特性，根據(jù)自動控制理論中“放大-反饋-振蕩”的原理，制成多級雙穩(wěn)態(tài)射流振蕩器，使流體(含液體、氣體及多相體)在流道中往復(fù)激蕩，在反應(yīng)器中周期地回旋，從而加速其混合過程，達(dá)到全面均勻的質(zhì)交換。
下面結(jié)合附圖
具體說明。本發(fā)明可為多級串聯(lián)振蕩器，可根據(jù)需要確定其級數(shù)，下面以三級振蕩器舉例說明。如附圖(1)和(2)所示一級輸入口1、一級射流管嘴2、左控制道3、左導(dǎo)流芯4、左反饋道5、左采壓口6、一級分流楔7、左輸出道8、二級輸入口9、二級射流管嘴10、二級分流楔11、三級輸入口12、左輸出道13、三級射流管嘴14、左反饋通道15、左反饋采壓孔16、右反饋采壓孔17、右反饋通道18、右輸出道19、右輸出道20、右采壓孔21、右反饋道22、右導(dǎo)流芯23、右控制道24、后板25、平板26、隔板27、工作板28和前板29。
整個裝置由五塊長方形板構(gòu)成，在工作板28上有整個流體通道，該通道形似一個三階人梯，最上部是圓孔形一級輸入口1，下面是較細(xì)的一級射流管嘴2，管嘴2以下的流道分為左控制道3、中間流道和右控制道24，三角形狀的左導(dǎo)流芯4左邊是左反饋道5，右導(dǎo)流芯23右邊是右反饋道22，右導(dǎo)流芯23比左導(dǎo)流芯4更靠近中心線。三角形狀的一級分流楔7將上述中間流道分成左輸出道8和右輸出道20，兩流道與反饋道5、22的匯合處分別為左采壓口6和右采壓口21。一級分流楔7上有圓孔形的二級輸入口9和較寬的二級射流管嘴10，輸出道8、20在此處匯合，并由二級分流楔11再次分成左輸出道13和右輸出道19。二級分流楔11呈三角形狀，該分流楔上有圓孔形三級輸入口12和更寬的三級射流管嘴14，輸出道13、19在此處匯合，若為多次串聯(lián)，將由下一級分流楔再次分流。管嘴14以下流道為三角形，該流道兩側(cè)中部分別有左右反饋采壓孔16、17。在平板26上有左右反饋通道15、18，它們通過隔板27上的對應(yīng)通孔，分別與左右反饋采壓孔16、17連通，也分別與左右反饋道5、22連通。前板29和后板25將整個流道封閉。在前板29上與各級管嘴對應(yīng)處各有一個吸入孔。
該混合器工作過程如下流體經(jīng)泵加壓進(jìn)入一級輸入口1后由管嘴2調(diào)整噴出，其特征雷諾數(shù)高出射流轉(zhuǎn)變臨界雷諾數(shù)，處于湍流(或紊流)狀態(tài)。因紊流卷吸作用，左右兩側(cè)的靜止流體皆將被卷吸進(jìn)射流主流中去，因右導(dǎo)流芯23比左導(dǎo)流芯4更靠近中心線，主流流股將附著到右導(dǎo)流芯23左壁上去，由右輸出道20輸出，同時，右采壓口21經(jīng)右反饋道22向右控制道24傳遞一壓力脈沖，將主流切換到左邊，主流改為由輸出道8輸出，實現(xiàn)了負(fù)反饋切換。接著左采壓孔6經(jīng)左反饋道5向左控制道3傳遞一壓力脈沖，再次負(fù)反饋切換，從而形成往復(fù)振蕩。
通過第二級輸入口9將從第二級射流管嘴10射出較大流量的高速流股，而第一級的輸出道8、20即構(gòu)成第二級放大器的控制道，促使大流量流股在輸出道13、19間交替沖擊。
通過第三級輸入口12，將從第三級射流管嘴14射出更大流量的高速流股，由于輸出道13、19的控制，形成更大流量的交替射流，若多級串聯(lián)，其射流量將逐級增大。反饋采壓孔16、17采得較大的滯止壓力，通過反饋通道15、18實行深度負(fù)反饋，從而保證了振蕩的交替。
第一級輸入流量較小，易于起振，是振蕩觸發(fā)級。第二級輸入流量較大，為中間放大級。第三級輸入流量更大，為功率放大級。
吸入孔供生化工業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)吸入氧氣促進(jìn)曝氣用，也可供微量藥劑吸入用。
第一級和第二級在流道中往復(fù)切換的時候，皆使工作流質(zhì)及欲加工的摻混料充分混合，第三級則使工作介質(zhì)交替左右掃蕩輸出。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點1.節(jié)約了驅(qū)動攪拌機(jī)的電能。
2.因流道中無轉(zhuǎn)軸槳葉等活動部件，故無磨損、耗損等問題，可提高生產(chǎn)率。
3.具有封閉性，有利于保持食品飲料和飲用水衛(wèi)生，在流質(zhì)具有毒性的場合，則可防止污染擴(kuò)散。
附圖(1)為工作板28上的流道示意圖。一級輸入口1、一級射流管嘴2、左控制道3、左導(dǎo)流芯4、左反饋道5、左采壓口6、一級分流楔7、左輸出道8、二級輸入口9、二級射流管嘴10、二級分流楔11、三級輸入口12、左輸出道13、三級射流管嘴14、左反饋通道15、左反饋采壓孔16、右反饋采壓孔17、右反饋通道18、右輸出道19、右輸出道20、右采壓口21、右反饋道22、右導(dǎo)流芯23、右控制道24。
附圖(2)為該裝置側(cè)示圖。后板25、平板26、隔板27、工作板28和前板29。
權(quán)利要求
1.一種混合器，由后板25、平板26、隔板27、工作板28和前板29組成，其特征在于在工作板28上有多級串聯(lián)振蕩流道，從與一級輸入口1連通的一級射流管嘴2處起，導(dǎo)流芯4、23將流道分為左反饋道5、中間流道和右反饋道22，右導(dǎo)流芯23比左導(dǎo)流芯4更靠近中心線，一級分流楔7將中間流道分成左右輸出道8和20，二者分別與左右反饋道5、22連通，分流楔7上有二級輸入口9和較寬的二級射流管嘴10，輸出道8、20在此處匯合，并由二級分流楔11再次分成輸出道13和19，二級分流楔11上有三級輸入口12和更寬的三級射流管嘴14，輸出道13、19在此處匯合，并由下一級分流楔再次分流，在最后一級三角形流道兩側(cè)分別有左、右反饋采壓孔16、17，在平板26上有反饋通道15、18，隔板23上有對應(yīng)通孔，它們使采壓孔16、17及反饋道5、22分別與反饋通道15、18連通，后板25和前板29將整個流道封閉，在前板29上與每級管嘴對應(yīng)處各有一個吸入孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流體傳質(zhì)混合器，它克服了現(xiàn)有各種反應(yīng)器普遍存在的問題，利用流體流動特性，使不同流體在特設(shè)的流道中往返振蕩，使之充分混合。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于給水處理和廢水處理工藝，化工、食品、醫(yī)藥工業(yè)等多種領(lǐng)域中的流體物料摻混過程。在含有泥沙的水流中，利用它攪混水流，減少河道淤積。
文檔編號B01F5/02GK1046103SQ8910194
公開日1990年10月17日 申請日期1989年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月6日
發(fā)明者孫厚鈞 申請人:北京建筑工程學(xué)院