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静态混合器应用介绍(图文)

时间:2013-05-26 10:29来源:网络转载 作者:佚名 点击:
一、概述 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。自70年代以来,静态混合器就已开始在化学工业、食品工业、纺织轻工等行业得到应

一、概述

  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。自70年代以来,静态混合器就已开始在化学工业、食品工业、纺织轻工等行业得到应用,并取得良好的成果。
二、产品型号、规格表示方法 
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三、结构特点及混合原理 
静态混合器的混合过程是靠固定在管内的混合元件进行的,由于混合元件的作用,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,而且将周边液体推向中心,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元件连接处的界面上亦会发生,这种完善的径向环流混合作用,使流体在管子面上的温度梯度、速度梯度和质量梯度明显减少。 
      
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图一静态混合器单元结构类型 
四、用途及技术性能 
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五、静态混合器压力降的计算
SV、SX、SL、SY、静态混合压力降计算是以水力直径为基准。并考虑空隙率的摩擦系数的影响。
1)△P=f.Pc/2ε2 . W2 .L/dn 2)Reε=dn.pc.W/u.e 3)W=Q/πD2.900 4)1kg(f)/cm2=98100N/m2
△P阻力降(N/m2):f摩擦系数(无因次)  Pc流体密度(kg/m3):W流体线速度(m/S)
L混合器长度(mm):dn水力直径(mm)    ε空隙率(无因次):u流全粘度Cp(厘泊)
D管道内径(mm):Q流体流量(m3/h) 
SV、SX、SL、SY型的雷诺数和摩擦系数的关系                      表2

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压力损失计算实例
假定:流体流量Q=144.35m3/h W=Q/πD2*900 =144.35/314*0.252*900 =0.817m/s
流体密度Pc=897.6Kg/m3
粘度u=28.3Cp Ree(雷诺数)=dh.Pc.W/U.ε=15*897.6*0.817/28.3*1.0 =388.7
管道内径D=250mm 查表二得:Reε>150 f=1.0
长度L=2500mm
水力直径dn=15mm △P=ψ.Pc/2ε2 .W2.L/dn =1*897/62*0.81722×2500/15
=49928N/m2=0.5Kg(f)/cm2
空隙率ε=1.0 
  
SH、SK、SD静态混合器压力降计算以混合器当量直径和内径D为基准的摩擦系数ψ来表示。
1)△P=f.Pc/2ε2.W2.L/D 2)Reε=dn.pc.W/u 3)W=Q/πD2*9004)1kg(f)/cm2=98100N/m2
△P阻力降(N/m2):ψ摩擦系数(无因次) Pc流体密度(Kg/m3):W流体线速度(m/S)
L混合器长度(mm):dn水力直径(mm) u流体粘度(Cp):流体流量(m3/h)
D管道内径(mm):Ree雷诺数(无因次) 
SH、SK、SD型的雷诺数Red和摩擦系数j的关系                  表3

 

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压力损失计算实例
假定:流体流量Q=144.35m3/h W=Q/πD2*900 =140/3.14*0.22*900 =1.24m/s
流体密度Pc=897.6Kg/m3
粘度u=28.3Cp Ree(雷诺数)=dh.Pc.W/M=100*800*1.24/28=3538
管道内径D=250mm 查表二得:Reε>1100 ψ=2.53
长度L=2500mm
水力直径dn=15mm △P=ψ.Pc/2.W2.L/dn =2.53*800*1.24/2*2500/15=15560.5N/m2=0.16Kg(f)/cm2
空隙率ε=1.0

六、常用规格型号及标记示例

 
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七、应用示例
A、混合、乳化和熔解过程
在食品、炼油和化工领域中,常采用浆式搅拌器、胶体磨、均质器或文丘里等来实现上述过程、图二是用于混合、乳化和溶解的常用流程,图三是采用静态混合器的一种新工艺。
液体A和液体B同时使用计量泵向静态混合器连续输送,从而达到连续混合、乳化的溶解的目的。
图二动态混合装置
图三静态混合装置
 
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1、静态混合物                      2、泵
 
B、强化传热过程
如何提高管壳式换热器的效能,一直是人们关心的问题、实验证明,静态混合器的传热效果与空管相比,可提高5~8倍、例:常用的夹套式和盘管式两种换热装置,见图四、五所示。改用静态混合器传热的操作过程,见图六、省略了机械搅拌动力,设备紧凑,实现了连续操作,并能避免物料因传热不匀而引起的高温分解等问题。
图七是带有夹套的静态混合器,主要应用于热交换场合,乳、溶解、反应等工艺过程。图八是用静态混合器组成的高效换热器由于流体在空管由流动时存在速度梯度,从而降低了换热效率,因此将静态混合元件装入空管内,使流体速度梯度明显减少,增加了流休与管壁碰撞的机会,与空管相比可提高换热效率5-8倍。
 
8.jpg8.jpg
 
                   图四 夹套传热装置      图五 盘管传热装置   图六 静态混合器传热装置

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图七 带夹套静态混合器                                图八 用静态混合器组成的高效换热器 
 
C、强化传质和反应
气-液反应和液-液反应等过程是涉及相传达的反应过程。静态混合器对多相流体能提供良好的分散和混合效果,可大大提高相间接触和界面的更新,达到强化传热和提高反应速度率。同时还可保证特流温度、浓度的均匀性,缩短特料的停留时间提高生产效率、节省能耗。 
  10.jpg10.jpg

图九是静态混合器应用于注塑机上的实例。静态混合元件装入注塑机的喷嘴内,可使熔融聚合物得到良好的混炼,使温度分布均匀化,从而使注射成型件的机械强度提高。
图十是静态混合器用于螺杆挤出机上的实例。在挤出机的螺杆与口模之间装有静态混合器,使熔体的温度分布均化,从而使成型件的机械强度及外观、质量得到进一步的提高,在吹塑生产中使用,可使薄膜厚度均匀,提高成口率。图十一是静态混合器应用于气体吸收的实例,用SV单元作为气体吸收塔的填料,可提高气体的吸收效率及减少气体吸收塔体积等独特优点。
八、设备安装、维修及保养
1、安装
静态混合器安装于工艺管线时,应尽量靠近流体初始分配或泵出口处,除特殊注明外,通常设备两端均可作进出口。因使用场合不同,因此安装形式有一定的差异。
 
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2、维修和保养
本厂拥有严格的质量保证体系,产品出厂前都经出厂试验,因此我们能保证使用质量可靠。
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溶剂能清洗、高温能溶解的粘性体。对于SV系列,如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,也可拆掉单洗。取出堵物。对于SK系列的活络单元产品,可将整个单元抽出清洗,但拉出时要缓慢用力,切忌敲击,以免单元变形。
通常情况下,只要能正确地选择产品的规格、型号和材质,静态混合器是可以避免维修的。

(责任编辑:admin)
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