管線混合器

管線混合器—概述
就是一種沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件的高效混合設(shè)備，其基本工作原理在管路中放置一系列結(jié)構(gòu)相似, 按一定規(guī)則排列的靜止元件, 使用這些元件并借助流體的自身動(dòng)能, 實(shí)現(xiàn)流體的不斷分割、變形、位移和匯合, 達(dá)到流體的充分混合, 來(lái)完成各種工藝操作。自靜態(tài)混合器問(wèn)世以來(lái), 世界上大約有100多種靜態(tài)混合器，其中大約有一半類型的靜態(tài)混合器已實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。由于靜態(tài)混合器的突出優(yōu)點(diǎn)，世界許多研究機(jī)構(gòu)仍然在開發(fā)新型結(jié)構(gòu)的靜態(tài)混合器。按照元件的幾何外形特點(diǎn)可以分成兩類：螺旋式、板柵條式。美國(guó)凱尼斯公司研制的Kenics型制造加工工藝簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果明顯，因此被廣泛應(yīng)用，該混合器已經(jīng)被認(rèn)為“標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)混合器”，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者都在對(duì)它進(jìn)行了理論研究。Kenics型靜態(tài)混合器是把金屬板條的一端相對(duì)另一端逆時(shí)針或者順時(shí)針扭轉(zhuǎn)180o后形成的。置入圓管內(nèi)這些短螺旋片在管內(nèi)首尾交錯(cuò)90o連接，相鄰螺旋片的旋向相反，如圖3所示。元件長(zhǎng)度與管徑之比（即長(zhǎng)徑比Ar=l/d）和元件數(shù)量發(fā)生變化就形成了這種混合器的多種規(guī)格。

Kenics型靜態(tài)混合器在高雷諾數(shù)下的壓力降研究為了獲得Kenics型靜態(tài)混合器在高雷諾數(shù)下的壓力降規(guī)律, 在雷諾數(shù)Re=4100～4000000范圍內(nèi), 采用計(jì)算流體力學(xué)( CFD)方法，具有高效的混合能力。

管線混合器—功能
主要由有序的導(dǎo)向板組成，而導(dǎo)向板會(huì)對(duì)流過(guò)管道的物料產(chǎn)生規(guī)則性的徑向混合。流動(dòng)途徑具有一定的幾何形狀，因此可排除任何隨機(jī)性混合?；旌先蝿?wù)因此能在非常短的流距之內(nèi)完成。與攪拌槽或空管系統(tǒng)不同的是，靜態(tài)混合器能確保對(duì)整個(gè)液體流進(jìn)行強(qiáng)制性混合接觸。

混合或傳質(zhì)所需要的能量來(lái)自主流體本身，這表現(xiàn)為相對(duì)于空管系統(tǒng)來(lái)說(shuō)具有的較高壓降。壓降數(shù)值取決于混合器的設(shè)計(jì)及相關(guān)的操作條件，一般來(lái)說(shuō)在0.02-3mwg的范圍之內(nèi)。與動(dòng)態(tài)攪拌器相比，靜態(tài)混合器所需要的能量至少小一個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，能量能夠通過(guò)整個(gè)混合器容積均勻的進(jìn)行消散。