流体力学自控的三级混合装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种流体力学自控的三级混合装置，它包括依次连接的三级混合结构，一级混合结构包括文丘里混合器，所述二级混合结构包括连通所述文丘里混合器出料口的静态混合器，所述三级混合结构包括连通所述静态混合器出料口的搅拌罐、设于所述搅拌罐内的两层搅拌桨、设于所述搅拌罐内的浮球阀和驱动两层所述搅拌桨的电机，所述浮球阀对应所述搅拌罐的进料口设置以便液面上升至上限位置时封堵所述搅拌罐的进料口，所述搅拌罐的出料口低于所述搅拌罐的进料口设置。该流体力学自控的三级混合装置具有设计科学、能够自动连续生产、混合比例稳定、设备投入低、运维成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种流体混合装置，具体的说，涉及了一种流体力学自控的三级混合装置。
技术介绍
化工、食品、饮料等行业涉及高浓度、低浓度的两种液体混合的情况一般存在两种极端情况：一是自动化水平过低，需要大量人工参与；另一种情况是自动化水平较高，需要大量前期投资，运行维护费用较高。两种液体混合自动化程度过低的情况一般多见于小型化工、食品、饮料等行业，往往是采用人工控制或者半自动控制，操作工人在现场观看检测仪表，并且记录实时数据，进行人为的调整，完成人工监控操作，这样一来大大降低了生产效率，人工操作耗费人力，增加工作的难度和危险性。而且由于操作人员水平不同，产品浓度、均匀度等就不同。因此自动化程度低的方式正逐渐被淘汰。近年来，高端的化工、食品等行业对产品稳定性要求越来越高，对自动化水平的要求也越来越高，工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展，从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化，控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路，控制架构也从单一单元或生产线控制到集散控制系统（DCS控制）等。但是先进的控制系统大大增加了生产线前期投资成本，而且在后期的运行、维护、维修等方面也需要大量的投资。这种方式的自动化模式只适合大型的高端企业，对中小型企业是非常重的负担，不利于中小型企业的技术转型。另外，传统行业基本上采用间歇性的生产工艺，即采用大型储罐定量进行复配搅拌，该工艺存在间歇性生产造成批次产品不稳定、生产负荷调整不方便等问题。针对以上情况，现有的中小企业急需一种设备投资低、运行成本低、维护维修费用低且能够连续生产、自动化程度高的混合设备。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、能够自动连续生产、混合比例稳定、设备投入低、运维成本低的流体力学自控的三级混合装置。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种流体力学自控的三级混合装置，包括依次连接的三级混合结构，一级混合结构包括文丘里混合器，所述二级混合结构包括连通所述文丘里混合器出料口的静态混合器，所述三级混合结构包括连通所述静态混合器出料口的搅拌罐、设于所述搅拌罐内的两层搅拌桨、设于所述搅拌罐内的浮球阀和驱动两层所述搅拌桨的电机，所述浮球阀对应所述搅拌罐的进料口设置以便液面上升至上限位置时封堵所述搅拌罐的进料口，所述搅拌罐的出料口低于所述搅拌罐的进料口设置。基上所述，所述的两层搅拌桨中，上层搅拌桨为直叶圆盘搅拌桨，下层搅拌桨为螺旋叶片搅拌桨。基上所述，所述文丘里混合器的主路进料端和辅路进料端均安装有流量调节阀。基上所述，所述文丘里混合器的主路进料端和辅路进料端均安装有流量计。基上所述，所述搅拌罐的出料口包括上出料口和下出料口，所述下出料口开设于所述搅拌罐的下侧部。基上所述，所述搅拌罐的底端开设排污口并安装排污阀门。基上所述，所述搅拌罐的底端开设采样口并安装采样阀门。基上所述，所述文丘里混合器的辅料进料口开设于所述文丘里混合器中文丘里管的收缩段。本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本专利技术采用三级混合，一级混合结构中的文丘里混合器，利用主路流体的高速喷出，在辅路端形成负压，依此负压为动力将辅料吸入文丘里混合器中进行混合，整个过程不需要额外添加增压装置，从而节约设备投资和运行成本。本装置所使用的喷射泵可采用食品级PVDF等材质制成，确保食品安全。二级混合结构为静态混合器，利用静态混合器“分割-移位-重叠”规律，让浓缩料与原料的初混合料在管线中流动冲击内部分流板，增加流体层流流动的速度梯度，从而形成湍流，在断面方向产生剧烈的涡流，在涡流的剪切作用下使浓缩料与原料进一步充分混合均匀。三级混合结构在机械搅拌作用下，引起部分液体流动，流动液体又推动周围液体在混合罐内形成循环液流，形成对流扩散，在流动液体与周围低速液流之间的界面上出现剪切作用，从而形成了涡流扩散，从而使浓缩料与原料混合均匀。浮球阀随液面浮动，在液位上限处封堵搅拌罐的进料口，进料停止，直到液面下降，搅拌罐的进料口自动打开，实现自动控制。其具有设计科学、能够自动连续生产、混合比例稳定、设备投入低、运维成本低的优点。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中：1.文丘里混合器；2.主路进料端；3.辅路进料段；4.流量调节阀a；5.流量调节阀b；6.流量计a；7.流量计b；8.静态混合器；9.搅拌罐；10.上层搅拌桨；11.下层搅拌桨；12.电机；13.浮球阀；14.搅拌罐的进料口；15.上出料口；16.下出料口；17.排污阀门；18.采样阀门；19.动力泵。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。如图1所示，一种流体力学自控的三级混合装置，包括依次连接的三级混合结构，一级混合结构包括文丘里混合器1，所述文丘里混合器1的主路进料端2和辅路进料端3均安装有流量调节阀a4、流量调节阀b5、流量计a6和流量计b7，所述文丘里混合器1的辅料进料口开设于所述文丘里混合器1中文丘里管的收缩段。所述二级混合结构包括连通所述文丘里混合器出料口的静态混合器8，所述三级混合结构包括连通所述静态混合器8出料口的搅拌罐9、设于所述搅拌罐9内的两层搅拌桨、设于所述搅拌罐9内的浮球阀13和驱动两层所述搅拌桨的电机12，所述浮球阀13对应所述搅拌罐的进料口14设置以便液面上升至上限位置时封堵所述搅拌罐的进料口14，所述搅拌罐9的出料口低于所述搅拌罐的进料口14设置，所述搅拌罐9的出料口包括上出料口15和下出料口16，所述下出料口16开设于所述搅拌罐9的下侧部。所述搅拌罐9的底端开设排污口并安装排污阀门17，还开设采样口并安装采样阀门18，方便中途取样。所述的两层搅拌桨中，上层搅拌桨10为直叶圆盘搅拌桨，下层搅拌桨11为螺旋叶片搅拌桨。具体使用时，主路进料端2连接原液储存处，辅路进料端3连接浓缩料储存处，将主路进料端2和辅料进料端3的流量调节阀a和流量调节阀b开启，并分别利用流量计a和流量计b将两路的进料流量按照预定的配比进行设置，主路进料端2连接一动力泵19，通常采用离心泵，将原液输送到文丘里混合器1，在原液高速经过文丘里管时，辅路进料端3形成真空负压，将浓缩料吸入文丘里混合器1内，进行原液与浓缩料的初次混合，整个过程不需要额外添加增压装置，从而节约设备投资和运行成本。本装置所使用的动力泵19和文丘里混合器1可采用食品级PVDF等材质制成，确保食品安全。经文丘里混合器1初步混合后，混合液进入二级混合结构静态混合器8中，利用静态混合器8“分割-移位-重叠”规律，让浓缩料与原料的初混合料在管线中流动冲击内部分流板，增加流体层流流动的速度梯度，从而形成湍流，在断面方向产生剧烈的涡流，在涡流的剪切作用下使浓缩料与原料进一步充分混合均匀。然后，进入三级混合结构中，两层搅拌桨中，上层搅拌桨10为径向流为主的六直叶圆盘搅拌桨，下层搅拌桨1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体力学自控的三级混合装置，其特征在于：它包括依次连接的三级混合结构，一级混合结构包括文丘里混合器，所述二级混合结构包括连通所述文丘里混合器出料口的静态混合器，所述三级混合结构包括连通所述静态混合器出料口的搅拌罐、设于所述搅拌罐内的两层搅拌桨、设于所述搅拌罐内的浮球阀和驱动两层所述搅拌桨的电机，所述浮球阀对应所述搅拌罐的进料口设置以便液面上升至上限位置时封堵所述搅拌罐的进料口，所述搅拌罐的出料口低于所述搅拌罐的进料口设置。

【技术特征摘要】
1.一种流体力学自控的三级混合装置，其特征在于：它包括依次连接的三级混合结构，一级混合结构包括文丘里混合器，所述二级混合结构包括连通所述文丘里混合器出料口的静态混合器，所述三级混合结构包括连通所述静态混合器出料口的搅拌罐、设于所述搅拌罐内的两层搅拌桨、设于所述搅拌罐内的浮球阀和驱动两层所述搅拌桨的电机，所述浮球阀对应所述搅拌罐的进料口设置以便液面上升至上限位置时封堵所述搅拌罐的进料口，所述搅拌罐的出料口低于所述搅拌罐的进料口设置。
2.根据权利要求1所述的流体力学自控的三级混合装置，其特征在于：所述的两层搅拌桨中，上层搅拌桨为直叶圆盘搅拌桨，下层搅拌桨为螺旋叶片搅拌桨。
3.根据权利要求1或2所述的流体力学自控的三级混合装置，其特征在于：所述文丘里混合器的主路进料端和辅路进料端均安装有流量调节阀。
4.根据权利要求3所述的流体力学自控的三级混合装置，其特征在于：所述文丘里混合器的主路进料端和辅路进料端均安装有流...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵扬，岳瑞丰，滕文锐，王传琪，裴占柱，赵丹丹，张佳阳，张帆，万珊珊，
申请(专利权)人：赵扬，
类型：发明
国别省市：河南;41