專利名稱：水力混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液液流體混合器，尤其涉及一種抗堵塞、有自沖洗功能的水力混合器。
背景技術(shù)：
目前，有多種形式的液夜流體混合器，例如，噴射式的流體混合器和無堵塞靜態(tài)混 合器。但上述各種水力混合器都有一定的不足。噴射式的流體混合器由容器及其內(nèi)部的噴射管與上面的進液口構(gòu)成，在噴射管上 有至少一根引流管，在引流管上有調(diào)節(jié)閥，引流管與噴射管斜交，并且，引流管的出口指向 噴射管的噴射方向。但基于該結(jié)構(gòu)混合得到的液滴并未和另一相流體混合均勻，如果進行 化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)器各個部分的反應(yīng)程度不同，因此得不到均勻的產(chǎn)物，不能充分混合。而無 堵塞靜態(tài)混合器所采用的技術(shù)方案是在圓管的內(nèi)部安裝若干個漸開線形狀的擾流物體，使 雜物無法留在擾流物體上，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種水力混合器，基于本發(fā)明，可以實現(xiàn)液夜充分混合，并 具有抗堵塞自沖洗的功能。本發(fā)明一種水力混合器，包括進水口、出水口和位于所述進水口與所述出水口之 間的反應(yīng)器本體；所述反應(yīng)器本體為螺旋形流槽，所述螺旋形流槽相鄰槽之間的距離相等， 所述流槽的橫截面為矩形，流槽壁面按阿基米德螺線展開；第一相液體和第二相液體在所 述反應(yīng)器本體內(nèi)依靠水流速度梯度和二次流產(chǎn)生的Dean渦進行混合。上述水力混合器，優(yōu)選所述相鄰槽之間的距離為P，依據(jù)如下公式確定P = at+P ^ ；其中，a為阿基米德螺旋線系數(shù)，表示每旋轉(zhuǎn)1度時極徑的增加或減少量；單位為 mm/rad;t為極角，表示阿基米德螺旋線轉(zhuǎn)過的總度數(shù)，單位是rad，P0為當(dāng)θ =0°時的 極徑，單位為mm。上述水力混合器，優(yōu)選所述反應(yīng)器本體的流槽壁為鋼板繞制而成。上述水力混合器，優(yōu)選所述反應(yīng)器本體的流槽壁為混凝土筑成。本發(fā)明由于流槽寬度保持不變，使得出液均勻，利用自身的水流推進作用進行充 分混合，并在彎曲管道內(nèi)產(chǎn)生二次流，形成Dean渦，使得其具有抗堵塞自沖洗的功能。


圖1為本發(fā)明水力混合器實施例的俯視圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。參照圖1，圖1為本發(fā)明水力混合器實施例的俯視圖。該實施例中，水力混合器包括進水口 1、出水口 2、位于所述進水口與出水口之間的反應(yīng)器本體，反應(yīng)器本體為螺旋形 流槽3，螺旋形流槽3相鄰槽之間的距離相等，即流槽的寬度沿進水口至出水口向保持距離 一致。流槽3的橫截面為矩形，流槽3的壁面4按阿基米德螺線展開，由鋼板等板材繞制而 成或用混凝土筑成。在工作狀態(tài)下，第一相液體和第二相液體在反應(yīng)器本體內(nèi)依靠水流速 度梯度和二次流產(chǎn)生的Dean渦進行混合。其中，相鄰槽之間的距離P (流槽的寬度)可以由下阿基米德螺旋線標(biāo)準(zhǔn)極坐標(biāo) 方程得出ρ = at+P ο(1)式中a為阿基米德螺旋線系數(shù)，單位是mm/rad，表示每旋轉(zhuǎn)1弧度時極徑的增加 (或減少)量；t為極角，單位是rad，表示阿基米德螺旋線轉(zhuǎn)過的總度數(shù)；P0為當(dāng)θ =0° 時的極徑，單位是mm。阿基米德螺線的螺線螺旋線系數(shù)為常數(shù)，槽距等于2 π a,為常數(shù)。下面結(jié)合一個實例，對本發(fā)明實施例的設(shè)計進行詳細說明。例如，兩種液體進行混合的流量Q為40000m3/d，設(shè)計的水流速度ν為0. 6m/s,混 合器的有效水深h為1. 5m。則首先確定流槽寬度(相鄰槽之間的距離)P，由下列公式O):PXhXv = Q(2)得到p= =-^^-= 0.514w；
hxv 1.5x0.6x3600x24由以下公式ρ+Δρ = 2na；(3)式中Δ ρ為鋼板的厚度，取0. 00:3m。即可得到阿基米德螺旋線系數(shù)為
權(quán)利要求
1.一種水力混合器，包括進水口、出水口和位于所述進水口與所述出水口之間的反 應(yīng)器本體；其特征在于，所述反應(yīng)器本體為螺旋形流槽，所述螺旋形流槽相鄰槽之間的距離相等，所述流槽的 橫截面為矩形，流槽壁面按阿基米德螺線展開；第一相液體和第二相液體在所述反應(yīng)器本 體內(nèi)依靠水流速度梯度和二次流產(chǎn)生的Dean渦進行混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力混合器，其特征在于，所述相鄰槽之間的距離為P，依據(jù) 如下公式確定P = at+P0 ；其中，a為阿基米德螺旋線系數(shù)，表示每旋轉(zhuǎn)1度時極徑的增加或減少量；單位為mm/rad ；t為極角，表示阿基米德螺旋線轉(zhuǎn)過的總度數(shù)，單位是rad，Ptl為當(dāng)θ =0°時的極徑， 單位為mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水力混合器，其特征在于，所述反應(yīng)器本體的流槽壁為鋼 板繞制而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水力混合器，其特征在于，所述反應(yīng)器本體的流槽壁為混 凝土筑成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水力混合器，包括進水口、出水口和位于所述進水口與所述出水口之間的反應(yīng)器本體；所述反應(yīng)器本體包括一個寬度均等的螺旋形流槽，所述流槽的橫截面為矩形，流槽壁面按阿基米德螺線展開；第一相液體和第二相液體在所述反應(yīng)器本體內(nèi)依靠水流速度梯度和二次流產(chǎn)生的Dean渦進行混合。本發(fā)明利用自身的水流推進作用進行充分混合，并在彎曲管道內(nèi)產(chǎn)生二次流，形成Dean渦，使得其具有抗堵塞自沖洗的功能。
文檔編號B01F5/04GK102078773SQ20111000264
公開日2011年6月1日 申請日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者年躍剛, 殷勤, 焦玲玲, 章雙霜, 許白羽, 賈維婧, 趙宗升, 閆海紅 申請人:北京交通大學(xué)