静态混合器技术资料附静态混合器结构图.docx
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静态混合器技术资料附静态混合器结构图
静态混合器结构图
静态混合器是一种没有运动部件的高效混合设备,其基本工作机理是利用固定在管内的混合单元体改变流体在管内的流动状态,以达到不同流体之间良好分散和充分混合的目的。
下面是我公司部分产品的静态混合器结构图。
SV静态混合器结构图
SK静态混合器结构图
SX静态混合器结构图
SH静态混合器结构图
SY静态混合器结构图
煤气静态混合器结构图
静态混合器配套SN分配器结构图
静态混合器原理
一、静态混合器原理
静态混合器的混合过程是由一系列安装在空心管道中的不同规格的混合单元进行的。
由于混合单元的作用,使流体时而左旋,时而右旋,不断改变流动方向,不仅将中心液流推向周边,而且将周边流体推向中心,从而造成良好的径向混合效果。
与此同时,流体自身的旋转作用在相邻组件连接处的接口上亦会发生,这种完善的径向环流混合作用,使物料获得混合均匀的目的。
本静态混合器按行业标准JB/T7660-95《静态混合器》设计、制造与验收。
静态混合器可应用于液-液、液-气、液-固、气-气的混合、乳化、中和、吸收、萃取、反应和强化传热等工艺过程,可在很宽的粘度范围内不同的流型(层流、过渡流、湍流)状态下应用,用于间歇操作和连续操作。
下面先简单介绍不同应用情况的范围。
(1)液-液混合
从层流至湍流,粘度在106mPa·s的范围内的流体都能达到良好的混合。
分散液滴最小直径可达到1~2μm,且大小分布均匀。
(2)液-气混合
静态混合器可以使液-气两相组分的相界面连续更新和充分接触,在一定条件下可代替鼓泡塔和筛板塔。
(3)液-固混合
当少量固体颗粒或粉末(固体占液体体积的5%左右)和液体在湍流条件下混合,使用静态混合器,可强制固体颗粒或粉末充分分散,能达到使液体萃取或脱色的要求。
(4)气-气混合
可用于冷、热气体的混合,不同气体组分的混合。
(5)强化传热
由于静态混合器,增大了流体的接触面积,即提高了给热系数,一般来说对气体的冷却或加热,如果使用静态混合器,气体的给热系数可提高8倍;对于粘性液体的加热,给热系数可提高5倍;对于有大量不凝性气体存在的气体冷凝时,给热系数可提高8.5倍;对于高分子熔融体的换热可以减少管截面上熔融体的温度和粘度梯度。
流体的混合机理
对于层流和湍流等不同的场合,静态混合器内流体混合的机理差别很大。
层流时是“分割---位置移动---重新汇合”的三要素对流体进行有规则的反复作用,从而达到混合;湍流时,除以上三要素外,由于流体在流动的断面方向产生剧烈的涡流,有很强的剪切力作用于流体,使流体的细微部分进一步被分割而混合。
静态混合器的混合形态
静态混合器在基本工艺流程中的组合方法见下图所示的两种类型。
在实际应用中往往将多种基本流程组合在一起使用。
两种液体汇合部位的结构,应根据液体的粘度、密度、混合比、互溶性等来确定。
尤其当两种液体一接触就反应或凝胶而相变时,更要注意汇合部位的结构、流速以及混合器的选择。
二、注意事项
工程设计一般以单台或串联静态混合器来完成混合目的,如果以两台静态混合器并联操作时,配管设计时应保证流体分配均匀。
当使用小规格SV型时,如果介质中含有杂质,应在混合器前设置两个并联切换操作的过滤器,滤网规格一般选用40-20目的不锈钢滤网。
静态混合器上尽量不安装流量、温度、压力等指示仪表和检测点,特殊要求时在订货时出图说明。
对于需要在混合器外壳设置换热夹套管时,要在订货时说明。
对于SH系列产品,由于其加工精度高,维修困难,要求使用的介质清洁或能用溶剂倒置清洗,或介质能在高温下熔化。
对于SV系列产品,若因流体不清洁而堵塞,可拆卸设备,用水(蒸汽)或溶剂倒置清洗,也可拆掉单元,取出堵物。
对于SK系列的非固定单元产品,可将整个单元抽出清洗,但拉出时切忌敲击,以免单元变形。
通常情况下针对不同的使用要求,只要正确地选择产品的规格,型号和材质,我公司生产的静态混合器是可以避免维修的。
三、静态混合器型号标注
四、订货须知
1、用户在选用时应注明法兰标准以及静态混合器的工作介质和工作温度。
2、如果是带夹套产品,还请提供管程(容器内)和夹套内的最高工作压力等设计参数。
3、对于除本样本以外的的规格和型号,可根据用户需要进行特殊设计、制造符合特殊工艺要求的静态混合器,即使最微小的事情,我们将尽善尽美为你解决。
4、为更好地帮助您选择静态混合器,请详细提供以下参数:
a工作介质b流量kg/hc工作压力MPad工作温度℃e物料粘度cpf物料密度kg/m3
g允许压损MPah法兰标准i设备材质
5、本厂生产的混合器进出口法兰标准可为HG,HGJ,JB/T,SH,ANSI等,用户在订货时请注明法兰标准及规
格,未注明的一律按HG20592-1997制作。
静态混合器的选择
静态混合器的选择
静态混合器的结构种类很多,美国肯尼斯公司的180°扭曲叶片错开90°排列的斯塔梯克混合器、罗斯公司的交替重叠的斜波形板式单元体相互错开90°排列的罗斯ISG型混合器、科马克斯公司的板的两端相互折成45°的科马克斯混合器及瑞士苏尔士公司的交替重叠的斜波形板式单元体相互错开90°排列的SMV型静态混合器和窄平板相互错开90°排列的BKM型等静态混合器。
这些静态混合器各有优缺点,在其性能方面亦有很大的差别,但他们均可使流体在层流或湍流的状态下进行混合操作。
通常将管路断面中流体的分割层数作为混合度的指标。
而混合器的指标仅适用于两种流体的混合比1∶1,而且是层流的场合。
如当混合比为10∶2或100∶1时,很多混合器的混合度会急剧下降;有些在层流时能很好的混合,但在湍流时混合性能降低。
其次,即使能够混合各种流体(液体、气体、流动的粘弹性体、靠液体或气体进行流动的粉粒料)的混合器,但用其相同结构混合粉粒料的为数甚少,因粉粒料的内部摩擦系数比壁面摩擦系数大得多,所以选用静态混合器时,应充分考虑以上各点,否则在实际应用中可能事与愿违。
在化工及其它工业生产过程中,长期以来一直采用在流体管路中设置折流板或迷宫来扰乱流体的流动或改变流体的运动方向,促进热传导和层流状态下的反应。
利用带有折流板和缩扩管的管路,或采用喷射口等产生湍流混合,也常是可行的办法。
但由于这些装置过于简单,对于粘度范围很宽的流体,他们都不能作为进行混合搅拌的有效手段。
另外,虽然靠机械传动驱动的混合机构仍是目前混合搅拌操作中的主流,但这种具有机械传动部分的搅拌机,已难以满足近年来对生产工艺的连续化、高效化、节能化、装置小型化以及免除经常性维修等方面的迫切要求。
静态混合器的定义为“借助流体管路的不同结构,而又没有机械可动部分的流体管路结构体”。
因而借助于折流板或简单的迷宫和流体的惯性(湍流区和过渡区)进行混合的管路结构体,均不属于静态混合器。
静态混合器的发展始于70年代初,在化工、石油、化纤、油脂、食品和环境保护等领域逐步得到应用,而且在作为化工单元操作的搅拌、萃取、气体吸收、反应、热交换、溶解、分散、粉粒料混合等方面迅速发展,进而使有效利用这种特点的应用机械和应用系统的开发不断地取得可喜的成果。
静态混合器适用范围
1.城市生活用水和工业给水处理中投加各种混凝剂、助凝剂进行混合作用;
2.城市生活污水和工业废水处理中投加各种混凝剂、助凝剂进行混合作用;
3.给水排水、环保工程中气水混合、投加液氯、臭氧等药剂进行消毒处理;
4.工业废水进行酸碱中和混合作用;
5.几种工业废水进行混合均化处理。
管道混合器
管道混合器也称管式静态混合器,在给排水和环保工程中对投加各种混凝剂、助凝剂、臭氧、液氯及酸碱中和、气水混合等方面都非常有效,是处理水域各种药剂实现瞬间混合的理想设备,具有快速高效混合、结构简单,节约能耗、体积小巧等特点,在不需外动力情况下,水流通过管道混合器会产生分流、交叉混合和反向旋流三个作用,使加入的药剂迅速、均匀地扩散到整个水体中,达到瞬间混合的目的,混合效率高达90~95%,可节省药剂用量约20~30%,对提高水处理效果,节约能源具有重大意义。
管道混合器的材质分玻璃钢,碳钢和不锈钢三种。
采用玻璃钢材质具有加工方便,坚固耐用耐腐蚀等优点。
管道混合器样本图
管道混合器原理:
一般由管道分别与喷嘴、涡流室、多孔板或异形板等促进混合的原件组成,一般三节管道连用,作为一个单元(也可根据混合介质的性能增加节数)。
混合的方法有3种,分别为喷嘴式,涡流式,多孔板、异形板式。
对于常见的静态螺旋片式混合器,是在多孔板、异形板式混合器上发展而来,每节混合器有一个180°扭曲的固定螺旋叶片,分左旋和右旋两种。
相邻两节中的螺旋叶片旋转方向相反,并相错90°。
为便于安装螺旋叶片,筒体做成两个半圆形,两端均用法兰连接,筒体缝隙之间用环氧树脂粘合,保证其密封要求。
管道内螺旋叶片是固定的,流体通过它产生流向变化,出现紊流现象从而提高混合效率,这种静态混合器除产生降压外,它不用外部能源。
管道混合器特点
1.连续工艺,混合过程不被打断;
2.剪切力极小不破坏混合物,如:
絮凝体;
3.混合效果为可计算控制的(CoV偏离度),应客户需求CoV范围最高为5%,流体在整个截面上的浓度是连续而平衡的,因此测量值具有很高的代表性,可对装置进行有效的控制;
4.混合距离和安装空间非常小,且静态混合器本身就是管道的一部分,可将其看作特殊的管道,避免了传统的搅拌槽等的缺陷;
5.传质效率很高,压降和能量消耗非常低;
6.没有运动部件,不存在磨损,几乎没有维护费用;
7.不会被阻塞,安装方式和材质可以是任何形状、任何尺寸和任何材质;
8.对整个工艺物流进行强制性混合,可大大降低贮槽体积,甚至可以不使用贮槽。
管道混合器适用范围
1.城市生活用水和工业给水处理中投加各种混凝剂、助凝剂进行混合作用;
2.城市生活污水和工业废水处理中投加各种混凝剂、助凝剂进行混合作用;
3.给水排水、环保工程中气水混合、投加液氯、臭氧等药剂进行消毒处理;
4.工业废水进行酸碱中和混合作用;
5.几种工业废水进行混合均化处理。
管道混合器设计数据
1.混合器管径按经济流速进行选择,一般按0.9~1.2m/s计算,管径大于500mm的最大流速可达1.5m/s。
有条件时,将管径放大50~100mm,可以减少水头损失;
2.混合器节数基本组合按三节考虑,水头损失约0.4~0.6m,也可根据混合介质的情况增减节数;
3.混合器管内水压按1.0kg/cm2考虑,也可根据实际压力进行设备加工;
管道混合器的安装
1.混合器安装不受方向限制,可以水平、垂直或其他组合方式;
2.混合器安装在架空管道时,必须用管道支架固定,埋地管道可安装在检查井内;
3.投加药剂的管道自行设计,可按全国给水排水标准图进行安装,但管内流速必须大于1.0米/秒;
4.各种药剂的投加位置,应在管道混合器前端,并大于0.3米。
管道混合器选型计算表
管道混合器选型计算表
应用范围
a
液液混合
b
液气混合
c
液固混合
d
气气混合
e
- 配套讲稿:
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