一種雙錐面動態(tài)混合器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于機(jī)械混合裝置設(shè)計領(lǐng)域，具體是涉及一種雙錐面動態(tài)混合器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在日常生活中，聚合物的使用發(fā)揮著不可替代的作用。目前全世界對紡織品的需 求量有了極大的提高，棉、麻等天然纖維以及粘膠、醋酸、銅氨等化學(xué)纖維已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了 人們的需要。以滌綸為代表的合成纖維占據(jù)著主導(dǎo)地位。隨著熔體直紡工藝的成熟，單條 生產(chǎn)線的規(guī)模已達(dá)到10萬噸/年的水平。隨之而來的弊端是品種的靈活性受到了極大的 限制，對于抗菌、阻燃、色絲等差別化、功能性纖維無法實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。
[0003] 傳統(tǒng)型化纖生產(chǎn)企業(yè)，在生產(chǎn)功能性纖維時通常都是將功能性母粒計量后喂入螺 桿擠出機(jī)的進(jìn)料口，由螺桿擠出機(jī)將顆粒狀的功能母粒和聚合物切片熔融、混煉。流體中的 大尺寸雜質(zhì)由預(yù)過濾器除雜后經(jīng)計量泵精確計量，喂入噴絲頭，最后從噴絲孔中擠出冷卻 形成纖維。由于缺少高效的混煉手段造成斷頭增多，生產(chǎn)效率下降；纖維外觀毛絲、僵絲，色 差等問題。
[0004] 傳統(tǒng)解決方案是在管道中放置靜態(tài)混合器。例如公開號為CN203598709U的現(xiàn)有 文獻(xiàn)公開了一種適用于紡前注射生產(chǎn)的靜態(tài)混合器，包括筒狀器體、X形螺旋片和至少一個 用于向器體注入添加劑的噴嘴，X形螺旋片固定設(shè)置在器體內(nèi)，噴嘴固定設(shè)置在器體的進(jìn)液 口與X形螺旋片之間，所述X形螺旋片與噴嘴之間設(shè)置有攪拌裝置，所述攪拌裝置包括支撐 軸和攪拌葉，所述支撐軸與X形螺旋片固定連接，所述攪拌葉傾斜設(shè)置在支撐軸上，并與支 撐軸轉(zhuǎn)動連接。公開號為CN201386909U的專利文獻(xiàn)公開了一種安裝有多組靜態(tài)混合器的 PET熔體輸送管道，主要用于輸送紡絲原料PET熔體。它包括增壓泵、PET熔體輸送管道和 冷卻器，所述增壓泵與PET熔體輸送管道一端相連，冷卻器安裝在PET熔體輸送管道上，冷 卻器后的PET熔體輸送管道分成三條支路，所述三條支路上均安裝有多組靜態(tài)混合器。
[0005] 上述靜態(tài)混合器在一定程度上提高了纖維產(chǎn)品的質(zhì)量，但是，由于靜態(tài)混合器需 要考慮流體的壓力降，因而流道一般較寬，單層混合片對流體的分割數(shù)量少，混合片的層數(shù) 有限，只能對流體進(jìn)行有限次數(shù)的切割、分流；對流體的剪切、混煉效果不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種分流效果好，自混合充分，對流體剪切力大，適用范圍廣，流動 無死角的動態(tài)混合器。
[0007] -種動態(tài)混合器，包括帶有進(jìn)料口和出料口的混合室，所述混合室內(nèi)設(shè)有同軸且 轉(zhuǎn)動配合的靜片和動片，該靜片和動片之間設(shè)有相互對接的工作面；所述靜片的工作面上 設(shè)有進(jìn)料流道以及與所述出料口連通的出料流道；所述動片的工作面上設(shè)有與所述進(jìn)料口 連通的引流流道；在靜片和動片相對轉(zhuǎn)動過程中，所述引流流道交替的與所述進(jìn)料流道和 出料流道導(dǎo)通。
[0008] 上述技術(shù)方案中，物料在進(jìn)料推動下，首先進(jìn)入到動片的引流流道內(nèi)，當(dāng)引流流道 與進(jìn)料流道導(dǎo)通時，物料進(jìn)入到進(jìn)料流道內(nèi)，然后隨著動片和靜片的相對轉(zhuǎn)動，當(dāng)引流流道 與出料流道導(dǎo)通時，物料從引流流道進(jìn)入到出料流道；引流流道與進(jìn)料流道再次導(dǎo)通時，物 料在進(jìn)料流道內(nèi)受阻，無法繼續(xù)前行，進(jìn)而翻轉(zhuǎn)，形成回流，進(jìn)行與后續(xù)物料混合。
[0009] 作為優(yōu)選，所述動片的工作面上設(shè)有與引流流道獨立設(shè)置的過渡流道，在靜片和 動片相對轉(zhuǎn)動過程中，該過渡流道交替的與所述進(jìn)料流道和出料流道導(dǎo)通。過渡通道進(jìn)一 步將進(jìn)料流道內(nèi)的物料分流，最終從出料流道中流出。
[0010] 本發(fā)明中，所述動片和靜片之間的相對轉(zhuǎn)動，作為優(yōu)選，所述雙錐面動態(tài)混合器還 包括：
[0011] 設(shè)于所述混合室內(nèi)且同軸設(shè)置的轉(zhuǎn)軸；
[0012] 驅(qū)動所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；
[0013] 所述靜片與混合室相對固定，所述動片與轉(zhuǎn)軸相對固定，靜片和動片之間為間隙 配合。
[0014] 上述技術(shù)方案中，轉(zhuǎn)軸帶動動片在驅(qū)動機(jī)構(gòu)作用下，發(fā)生轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)物料的送料， 同時與靜片配合，實現(xiàn)對物料的多次分流和切割。靜片與混合室之間、動片與轉(zhuǎn)軸之間可選 用多種固定方式固定，例如可以采用鍵固定、螺紋固定等。
[0015] 作為優(yōu)選，所述工作面為錐面結(jié)構(gòu)，所述引流流道、過渡流道在動片周向間隔布 置，且開口朝向相反；所述進(jìn)料流道、出料流道在靜片周向間隔布置，且靠口朝向相反于。錐 面結(jié)構(gòu)變相增加了物料流道長度，提高了混合效果。
[0016] 本發(fā)明中，靜片和動片一般成對使用，混合室內(nèi)可以設(shè)置一組也可以設(shè)置多組。動 靜片元件設(shè)置可以由2~10個單元組合。
[0017] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述動片為具有對稱錐臺結(jié)構(gòu)的雙錐體；所述靜片至少為兩個， 兩個相鄰靜片對接的一端分別設(shè)有與雙錐體的兩個錐面配合的錐槽；所述動片一側(cè)錐面的 過渡流道與動片另一側(cè)錐面的引流流道的開口處對接連通；所述靜片一端的錐形槽的出料 流道與靜片另一端的錐形槽的進(jìn)料流道的開口處對接連通。該技術(shù)方案中，由于各流道的 對接連通，使得物料在每一個折彎處的空間突然變大，流體的流速發(fā)生變化，從而改變流體 的平穩(wěn)流動，產(chǎn)生較強(qiáng)的湍流，改善流體的混合。
[0018] 作為優(yōu)選，在母線方向上：所述引流流道或過渡流道的長度為錐面長度的2/3~ 4/5 ;所述進(jìn)料流道或出料流道的長度為錐槽槽壁長度的2/3~4/5。本發(fā)明的動片和靜片 的流道長度占錐面長度的2/3~4/5,保證動片旋轉(zhuǎn)過程中流體從動片翻轉(zhuǎn)到靜片有一個 體積的變化，增強(qiáng)擾流作用，保證物料分流。
[0019] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述引流流道、過渡流道、進(jìn)料流道或出料流道的流通面積基本 不變。流道的深度在1~5_。實際加工時，流道的寬度從錐面的外圍向中心收窄，流道的 深度從錐面外圍向中心加深，使槽的橫截面近似不變，避免物料壓力的波動。
[0020] 作為優(yōu)選，在同一錐面上，相鄰引流流道和過渡流道之間或者相鄰進(jìn)料流道和出 料流道之間形成的脊部沿錐面周向?qū)挾鹊膬?yōu)選尺寸為1mm~3_。在動片轉(zhuǎn)動過程中，脊部 對物料施加高強(qiáng)剪切作用力，有利于分散局部團(tuán)聚的高濃度功能粉體物料。
[0021] 作為優(yōu)選，相鄰兩個靜片之間為平面密封，相鄰兩個動片之間為平面密封，相鄰靜 片和動片的工作面之間的間隙為0.1 mm~2_。動片與動片、靜片與靜片之間用平面密封， 保證流體流動不存在死角。
[0022] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，相鄰兩個靜片之間設(shè)有用于調(diào)節(jié)兩個靜片之間距離的靜片調(diào)節(jié) 片；相鄰兩個動片之間設(shè)有用于調(diào)節(jié)兩個動片之間距離的動片調(diào)節(jié)片。調(diào)節(jié)片一組為兩片， 分別與動片和靜片配套，放置在相鄰動片和動片之間、靜片和靜片之間；其厚度為〇. Imm~ 5. 6_，每一組的調(diào)節(jié)片厚度相同；其材質(zhì)為紫銅（加工后鍍鎳處理）或不銹鋼板材，用線切 割或沖壓而成；通過更換不同規(guī)格的調(diào)節(jié)片來增加動/靜片工作面的間隙。通過調(diào)節(jié)片的 設(shè)置，使得本發(fā)明的混合器適應(yīng)不同粘度流體的需要；同時起到密封圈的作用，阻斷流體對 靜片間或動片間的滲透。
[0023] 本發(fā)明中，所使用的"引流流道"、"過渡流道"、"進(jìn)料流道"、"出料流道"等部件名 稱主要是為了清楚說明本發(fā)明，其名稱本身對本發(fā)明的保護(hù)范圍沒有限定性作用。
[0024] 本發(fā)明中，根據(jù)需要可設(shè)置調(diào)節(jié)環(huán)，調(diào)節(jié)環(huán)可以表面沒有溝槽的雙錐面，也可以是 表面鑲有菱形排布釘梢或簡單開有溝槽的圓筒；動片調(diào)節(jié)環(huán)的釘梢鑲在圓筒外壁，靜片調(diào) 節(jié)環(huán)的