本发明专利技术一种减阻颗粒溶解装置及减阻颗粒制备方法，属于水下减阻技术领域；包括沿轴向依次密封安装的底盘、中间盘和上盖板，所述底盘和中间盘的端面上均开有螺旋型槽道，上盖板封装于中间盘的螺旋型槽道顶端；所述底盘的螺旋型槽道和中间盘的底面形成螺旋腔体，中间盘的螺旋型槽道和上盖板的底面形成螺旋腔体，均用于容纳减阻颗粒；底盘和上盖板上分别开有入水口和出水口，所述入水口位于底盘的螺旋型槽道内，所述出水口与中间盘的螺旋型槽道相对；所述中间盘的螺旋型槽道内开有流通口，用以贯通入水口和出水口之间的流通路径。该装置采用盘式叠层结构扩充减阻颗粒容积，结合涡旋线槽道增加了颗粒溶解的缓冲路径，能够满足减阻颗粒实施溶解的需求。粒实施溶解的需求。粒实施溶解的需求。
【技术实现步骤摘要】
一种减阻颗粒溶解装置及减阻颗粒制备方法
[0001]本专利技术属于水下减阻
，具体涉及一种减阻颗粒溶解装置及减阻颗粒制备方法。
技术介绍
[0002]湍流添加剂减阻是一种高效减阻技术，主要指在水流中添加水溶性高分子聚合物，当流动为湍流时，湍流中的高分子聚合物会与湍流相互作用，大幅降低湍流阻力。仅需在湍流中添加微量聚合物添加剂便可实现70％以上的减阻效果，具有代价小，回报高等优点，目前已广泛应用于消防、管道输运、农业灌溉以及生物医药等领域，还有望应用于水下航行器，应用前景广阔。然而，当前水溶性高分子聚合物大多由存在溶解速度慢，溶解之后易受机械剪切作用造成分子长链断裂而失效等问题，影响了高分子聚合物的进一步应用。因此，解决高分子聚合物的溶解问题，同时尽可能减少溶解过程中高分子聚合物长链的断裂，对高聚物水下减阻的进一步工程应用具有重要意义。
[0003]现有技术中公开一种采用板结构作为缓冲部的颗粒物溶解装置，该装置采用相互交错、相互垂直设置的板结构，溶液在板结构中往复回荡，同时强化冲蚀颗粒物而达到加速颗粒物溶解的目的。该装置结构简单，成本低，易于实现，然而该装置无法实现对未溶解颗粒的过滤，且非水下用途。现有技术公开的一种采用机械搅拌式聚丙烯酰胺快速溶解装置，该装置主要由溶解桶和设置在溶解桶之内的搅拌机构组成，在溶解桶底部还设置搅拌机构和通气管，从而实现聚丙烯酰胺的快速溶解。该装置采用独立通气，结构更加简单；搅拌机构设置采用圆孔结构的上搅拌片和向上推动溶液的下搅拌片，使搅拌效果更加好。由于该方法需要不断添加聚丙烯酰胺，使溶解速率提升受限，难以进一步增加溶解速率。现有技术公开的一种粉末聚丙烯酰胺溶解装置，包括带有搅拌装置的溶胀罐和旋流溶解器；溶胀罐上方设加料器，通过该装置可以加速聚丙烯酰胺的溶解，避免出现“拉丝”和“鱼眼”问题，然而该装置仍然需要加料、搅拌、溶解等步骤，无法实现聚丙烯酰胺的实时溶解使用。现有技术公开的一种防结块PAM辅助溶解装置，包括内设搅拌器的固定容器，漏斗状的放料槽，导向管以及气嘴组成，该装置同样需要加料、搅拌等步骤，并且会存在PAM结块后溶解不充分、无法完全打碎结块的PAM颗粒等问题。现有技术公开的一种固体颗粒药剂自溶解装置，主要包括罐体和与之相连的进出水口、投药口、排空口、布水器以及拦截网板等组成，该装置适合无粘性或者遇水低粘性的颗粒，若采用粘性颗粒，遇水溶胀后易结块，不适用于高分子减阻颗粒。
[0004]由此可见，当前的快速溶解装置存在无法实现实时溶解使用、溶解不充分以及引用额外动力装置等问题，从而使得装置可靠性降低。
技术实现思路
[0005]要解决的技术问题：
[0006]为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提供一种减阻颗粒溶解装置及减阻颗粒制
备方法，该装置采用盘式叠层结构扩充减阻颗粒容积，结合涡旋线槽道增加了颗粒溶解的缓冲路径，能够满足减阻颗粒实施溶解的需求；本专利技术解决了高分子减阻颗粒的实时溶解使用，提高了溶解效率。
[0007]本专利技术的技术方案是：一种减阻颗粒溶解装置，包括沿轴向依次密封安装的底盘、中间盘和上盖板，所述底盘和中间盘的端面上均开有螺旋型槽道，上盖板封装于中间盘的螺旋型槽道顶端；所述底盘的螺旋型槽道和中间盘的底面形成螺旋腔体，中间盘的螺旋型槽道和上盖板的底面形成螺旋腔体，均用于容纳减阻颗粒；
[0008]所述底盘和上盖板上分别开有入水口和出水口，所述入水口位于底盘的螺旋型槽道内，所述出水口与中间盘的螺旋型槽道相对；所述中间盘的螺旋型槽道内开有流通口，用以贯通入水口和出水口之间的流通路径。
[0009]本专利技术的进一步技术方案是：所述中间盘包括沿轴向交错设置的第一中间盘和第二中间盘，所述第一中间盘的螺旋型槽道内开有第一流通口，第二中间盘的螺旋型槽道内开有第二流通口，第一流通口和第二流通口错位设置，以保证溶解颗粒的缓冲路径长度；
[0010]所述第一中间盘和第二中间盘的叠加数量根据所需减阻颗粒的量决定。
[0011]本专利技术的进一步技术方案是：所述螺旋型槽道的螺旋轮廓线为涡状线，螺距为20mm。
[0012]本专利技术的进一步技术方案是：所述底盘和中间盘的螺旋型槽道同轴设置，螺旋型槽道的起点边缘均靠近中心轴，终点边缘均与水平轴正向呈11.3
°
的夹角，该位置最大程度利用空间同时保证装置的强度。
[0013]本专利技术的进一步技术方案是：所述底盘和中间盘的螺旋型槽道形状尺寸均一致，且径向位置相对；所述入水口位于底盘的螺旋型槽道终点，第一流通口位于第一中间盘中心处，第二流通口位于第二中间盘的螺旋型槽道终点，出水口位于上盖板的中点处；以得到最长溶解颗粒的缓冲路径。
[0014]本专利技术的进一步技术方案是：所述螺旋型槽道内沿槽道设置有若干挡板，挡板的过滤尺寸小于减阻颗粒直径；
[0015]以所述底盘和中心盘的中心为圆点，建立直角坐标系；若干挡板分别位于两个坐标轴上，呈“十”字型排列；所述挡板的截面高度与螺旋型槽道深度相等；所述螺旋型槽道的涡旋线起始位置距底盘或中心盘中心的距离为18mm，第一排挡板的位置为涡旋线外旋至水平轴方向，第二排挡板的位置为第一排挡板沿涡旋线外旋180
°
，第三排挡板位置为第二排挡板沿涡旋线外旋90
°
，第四排挡板位置为第三排挡板沿涡旋线外旋90
°
，其中第四排挡板与第一排挡板相接，第五排挡板的位置为第四排挡板沿涡旋线外旋90
°
，依次类推，直至布置到涡旋线最后一排的竖直轴上方。
[0016]本专利技术的进一步技术方案是：所述挡板为多个柱体并列设置构成的方柱挡板，相邻柱体之间的距离小于减阻颗粒直径。
[0017]本专利技术的进一步技术方案是：所述底盘的外缘处沿周向开有多个内螺纹盲孔，所述中间盘和上盖板的外缘处沿周向开有多个通孔，所述内螺纹盲孔与通孔一一对应设置；多个两端开有外螺纹的拉杆，一端依次穿过上盖板的通孔、中间盘的通孔与底盘的内螺纹盲孔螺纹连接，另一端与螺母配合安装，将底盘、中间盘和上盖板紧固为一体结构。
[0018]本专利技术的进一步技术方案是：所述底盘、中间盘和上盖板均为等径圆盘结构，相邻
安装面上设置有密封圈槽，用于安装O型密封圈，整体密封安装后构成圆柱体。
[0019]一种减阻颗粒的制备方法，具体步骤如下：
[0020]步骤1：首先将块状的聚乙二醇通过研磨机打碎成粉末，之后将聚乙二醇粉末与聚氧化乙烯粉末混合，质量比为聚乙二醇：聚氧化乙烯＝10:0.5～10:5。
[0021]步骤2：向步骤1得到的混合粉末中加入微晶纤维素，使混合粉末与微晶纤维素的质量比例为15:3～15:8，并混合均匀；
[0022]步骤3：向步骤2得到的混合物中加入水，使聚乙二醇粉末与聚氧化乙烯混合物的总质量：微晶纤维素质量：水的质量为15：3：2～15：8：4，并进行掺混，使水均匀沾湿粉末；
[0023]步骤4：将步骤3得到的润湿粉末加入到螺杆挤出机中挤出，其中挤出本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种减阻颗粒溶解装置，其特征在于：包括沿轴向依次密封安装的底盘、中间盘和上盖板，所述底盘和中间盘的端面上均开有螺旋型槽道，上盖板封装于中间盘的螺旋型槽道顶端；所述底盘的螺旋型槽道和中间盘的底面形成螺旋腔体，中间盘的螺旋型槽道和上盖板的底面形成螺旋腔体，均用于容纳减阻颗粒；所述底盘和上盖板上分别开有入水口和出水口，所述入水口位于底盘的螺旋型槽道内，所述出水口与中间盘的螺旋型槽道相对；所述中间盘的螺旋型槽道内开有流通口，用以贯通入水口和出水口之间的流通路径。2.根据权利要求1所述一种减阻颗粒溶解装置，其特征在于：所述中间盘包括沿轴向交错设置的第一中间盘和第二中间盘，所述第一中间盘的螺旋型槽道内开有第一流通口，第二中间盘的螺旋型槽道内开有第二流通口，第一流通口和第二流通口错位设置，以保证溶解颗粒的缓冲路径长度；所述第一中间盘和第二中间盘的叠加数量根据所需减阻颗粒的量决定。3.根据权利要求1或2所述一种减阻颗粒溶解装置，其特征在于：所述螺旋型槽道的螺旋轮廓线为涡状线，螺距为20mm。4.根据权利要求1或2所述一种减阻颗粒溶解装置，其特征在于：所述底盘和中间盘的螺旋型槽道同轴设置，螺旋型槽道的起点边缘均靠近中心轴，终点边缘均与水平轴正向呈11.3
°
的夹角。5.根据权利要求4所述一种减阻颗粒溶解装置，其特征在于：所述底盘和中间盘的螺旋型槽道形状尺寸均一致，且径向位置相对；所述入水口位于底盘的螺旋型槽道终点，第一流通口位于第一中间盘中心处，第二流通口位于第二中间盘的螺旋型槽道终点，出水口位于上盖板的中点处；以得到最长溶解颗粒的缓冲路径。6.根据权利要求1或2所述一种减阻颗粒溶解装置，其特征在于：所述螺旋型槽道内沿槽道设置有若干挡板，挡板的过滤尺寸小于减阻颗粒直径；以所述底盘和中心盘的中心为圆点，建立直角坐标系；若干挡板分别位于两个坐标轴上，呈“十”字型排列；所述挡板的截面高度与螺旋型槽道深度相等；所述螺旋型槽道的涡旋线起始位置距底盘或中心盘中心的距离为18mm，第一排挡板的位置为涡旋线外旋至水平轴方向，第二排挡板的位置为第一排...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢络，时朋飞，胡海豹，刘浩，文俊，杜鹏，陈效鹏，黄潇，黎勤，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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