静态混合器制造技术

提供了一种用于混合流体，优选液体的静态混合设备。所述混合器包括成系列的多个腔室（5、8、12、15），所述系列的第一腔室（5）包括流体入口（4），并且所述系列的最后腔室（15）包括流体出口（16），所述系列中的除了最后腔室之外的每个腔室与后续腔室流体连接，所述流体连接包括沿着流动方向散布的多个孔口（7、10、11、14），每个后续孔口到入口到所述流体入口的最近点与前一孔口离所述流体入口的最远点重叠，并且沿着所述流动方向从前一孔口偏移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】静态混合器
本专利技术涉及一种静态混合器，更具体地，涉及一种用于液体尤其是含水液体的混合器。
技术介绍
已经提出了许多静态混合器的设计，尤其是在线静态混合器，用于混合两种或多种液体，所述两种或多种液体在流动路径中同时组合并且然后混合，如US4222671中所公开的。进一步的示例包括例如US6629775中公开的设备，其中，进入混合器的流被分成具有不同流动路径长度的部分流，并重新组合所述部分流。其它示例包括US20060285433中公开的设备，其中，旋绕的流动路径引起混合。现有的混合器设计在混合液体占据装置内的所有流动路径体积的情况下操作，并且因此整个液体主体在混合器内的停留时间取决于流速、横截面积和混合器长度。这些装置在混合以时间顺序而不是同时输送到静态混合器的液体方面常常是无效的。此外，这些装置不具有在装置内保持液体-气体边界的能力（当存在时），并且当气泡被引入到一个或多个入口液体流中时，这些装置将倾向于促进液体的充气。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于混合流体，优选液体的静态混合设备（“混合器”），包括成系列的多个腔室，该系列的第一腔室包括流体入口，并且该系列的最后腔室包括流体出口，该系列中的除了最后腔室之外的每个腔室与后续腔室流体连接，该流体连接包括沿着流动方向散布的多个孔口，每个后续孔口到入口到流体入口的最近点与前一孔口离流体入口的最远点重叠，并且沿着流动方向从前一孔口偏移。优选地，每个腔室是同心的，并且最优选地具有圆形横截面。腔室优选地沿纵向轴线是长形的，具有平行的腔室壁，并且具有均匀的横截面积。最优选地，第一腔室是最内腔室，并且最后的腔室是最外腔室。优选地，混合器包括偶数个腔室，最优选地包括同心腔室。在许多实施例中，四个腔室是优选的。优选地，混合器包括同心管，入口和出口位于管的同一个端部。在一些高度优选的实施例中，气体出口位于混合器的与入口和出口相对的端部。最优选地，入口和出口位于混合器的底部，并且气体出口位于混合器的顶部。在一些实施例中，对于给定的腔室，沿着纵向方向，每个后续孔口到入口的最近点和前一孔口离入口的最远点被对准成使得它们形成垂直于腔室的轴线的同一横截面的一部分。优选地，对于给定的腔室，沿着纵向方向，每个后续孔口到入口的最近点和前一孔口离入口的最远点重叠达后续孔口的长度的约50%，优选地大于后续孔口的长度的约1%，例如5%至25%。通过确保液体/气体边界在混合器的每个腔室内并跨过每个腔室处于相同的水平，每个后续孔口的起点和终点的重叠使得混合器也能够用作气泡捕集器。在许多实施例中，第一分隔件的孔口的面积的总和是内腔室的横截面积的5倍和20倍之间，优选地10倍和15倍之间，并且优选地，两个腔室之间的分隔件中的孔口的面积的总和对于所有分隔件而言是相等的。在一些优选的实施例中，偶数腔室的外壁还包括位于混合器的与入口相同的端部处的附加腔室出口（不包括在孔口面积的计算中）。每个附加腔室出口的宽度通常高达腔室壁的周界的总长度的25%，优选地从15%至20%，并且通常所有附加腔室出口的总宽度高达腔室壁的周界的长度的50%，优选地从30%至40%。最优选地，存在两个附加腔室出口，位于腔室的相对侧上。在许多实施例中，附加腔室出口的高度通常被选择成是从腔室的底部到第一孔口的距离的100%至140%，例如110%至130%。为了防止混合器产生背压，对于每个腔室，孔口加上任何附加腔室出口的总面积被选择成不小于入口的面积。除了入口、出口、与其它腔室的流体连接以及任选的气体出口（如果存在）之外，腔室是密封的。当入口位于混合器的底部时，优选的是，流体地连接到后续腔室的所有奇数腔室的壁中的每个孔口的面积沿着腔室远离混合器的入口端部的方向增加。优选地，第一孔口到腔室的流体入口端部的距离等于这些腔室的第一孔口的长度。在一些实施例中，流体入口和出口到它们各自的腔室的端部的距离在腔室的总长度的1/10以内。在优选实施例中，流体入口和出口位于它们各自的腔室的端部处。在许多高度优选的实施例中，尤其是在入口和出口位于混合器的底部的情况下，偶数腔室和后续奇数腔室之间的腔室壁在腔室的流体入口端部的底部处具有两个面积相等的附加腔室出口，其组合面积有利地在流体入口面积的10和50%之间，优选20至35%，最优选25至30%。附加腔室出口的中心点有利地彼此成180度（即相对），并且与这些附加腔室出口上方的后续孔口的中心成90度。这些附加腔室出口的长度优选地等于在前一奇数腔室的壁中的第一孔口离腔室的流体入口端部的端部的距离的长度。偶数腔室壁中的所有后续孔口优选地具有与奇数腔室壁中的孔口相同的增加的长度和到腔室的流体入口端部的距离。在特别优选的实施例中，在分隔两个腔室的腔室壁内的所有孔口（包括任何附加腔室出口）的组合面积大于流体入口的面积。在一些实施例中，所有孔口具有相同的宽度，并且在另外的此类实施例中，对于奇数腔室中的孔口，每个孔口的长度随着流动方向沿着腔室壁增加，优选地对于每个后续孔口增加固定量，并且对于偶数腔室中的孔口，每个孔口的长度随着流动方向沿着腔室壁减小，优选地对于每个后续孔口减小固定量。在其它实施例中，所有孔口的宽度和长度均相等。优选地，孔口的偏移沿着流动方向形成螺旋图案。最优选地，对于所有腔室，孔口的偏移沿着流动方向形成相同的螺旋图案，包括多个、尤其是两个螺旋图案。对于后续孔口，从穿过混合器和穿过前一孔口的中心线的偏移角度优选地被选择为对于单或双螺旋为90度，并且对于三螺旋为120度。在这些优选实施例中，孔口形成不连续的螺旋图案。孔口可以具有许多不同的形状，并且通常是圆形、体育场形或矩形中的一种或多种。最优选地，孔口全部是体育场形。最优选地，对于包括偶数个腔室（例如四个腔室）的混合器，在与后续腔室流体连接的所有奇数腔室壁的壁中沿着纵向方向的第一孔口被对准成使得它们不被引导朝向流体出口。在许多情况下，对于具有单螺旋的实施例，所述第一孔口被对准成与流体出口的中心的方向成180度，对于双螺旋，两个偏移均是90度，并且对于三螺旋，一个偏移是相对于流体出口180度，两个偏移是相对于流体出口60度。在一些实施例中，在与后续腔室流体连接的每个腔室的壁中采用相同的孔口图案的情况下，偶数腔室中的孔口被对准成使得到流体入口端部相等距离的孔口与它们在前一奇数腔室壁上的匹配孔口成180度。这导致当流体主体沿着主蛇形路径通过混合器时，孔口和壁的交替图案在奇数和偶数腔室壁之间异相地运行。在某些实施例中，当流体是液体时，混合装置中的流体水平将由入口流体压力确定，该入口流体压力来源于装置或方法抵抗被包括在密封的混合装置内的可压缩气体而将流给予到混合装置中。在其它实施例中，当流体是液体时，混合装置内的液体水平将通过如下方式确定：感测液体水平变化，并且通过例如打开或关闭气体出口来对混合装置进行排气或加压，从而调节混合器内的气体压力，优选地，混合器的液面上空间（headspace）。在优选的实施例中，混合器在混合器中的液体比例小于混合器体积的100%，例如高达9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于混合流体，优选液体的静态混合设备，包括成系列的多个腔室，所述系列的第一腔室包括流体入口，并且所述系列的最后腔室包括流体出口，所述系列中的除了最后腔室之外的每个腔室与后续腔室流体连接，所述流体连接包括沿着流动方向散布的多个孔口，每个后续孔口到入口到所述流体入口的最近点与前一孔口离所述流体入口的最远点重叠，并且沿着所述流动方向从前一孔口偏移。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181116 GB 1818709.61.一种用于混合流体，优选液体的静态混合设备，包括成系列的多个腔室，所述系列的第一腔室包括流体入口，并且所述系列的最后腔室包括流体出口，所述系列中的除了最后腔室之外的每个腔室与后续腔室流体连接，所述流体连接包括沿着流动方向散布的多个孔口，每个后续孔口到入口到所述流体入口的最近点与前一孔口离所述流体入口的最远点重叠，并且沿着所述流动方向从前一孔口偏移。


2.根据权利要求1的混合设备，其中，每个腔室是同心的，并且优选地具有圆形横截面。


3.根据权利要求1的混合设备，其中，所述第一腔室是最内腔室，并且所述最后腔室是最外腔室。


4.根据任一前述权利要求的混合设备，所述混合设备包括偶数个腔室，优选地四个腔室。


5.根据任一前述权利要求的混合设备，所述混合设备包括气体出口，所述气体出口位于所述混合设备的与所述入口和所述出口相对的端部处。


6.根据任一前述权利要求的混合设备，其中，所述入口和出口位于所述混合器的底部。


7.根据任一前述权利要求的混合设备，其中，对于给定的腔室，沿着纵向方向，每个后续孔口到所述入口的最近点和前一孔口离所述入口的最远点被对准成使得它们形成垂直于所述腔室的所述腔室的轴线的同一横截面的一部分。


8.根据任一前述权利要求的混合设备，其中，所述流体入口位于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·海斯，
申请(专利权)人：富士胶片戴奥辛思生物技术英国有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB