長期以來一直采用在流體管路中設置折流板或迷宮來擾亂流體的流動或改變流體的運動方向, 促進熱傳導和層流狀態(tài)下的反應。利用帶有折流板和縮擴管的管路, 或采用噴射口等產(chǎn)生湍流混合, 也常是可行的辦法。但由于這些裝置過于簡單, 對于粘度范圍很寬的流體, 他們都不能作為進行混合攪拌的有效手段。
另外,雖然靠機械傳動驅(qū)動的混合機構(gòu)仍是目前混合攪拌操作中的主流, 但這種具有機械傳動部分的攪拌機,已難以滿足近年來對生產(chǎn)工藝的連續(xù)化、高效化、節(jié)能化、裝置小型化以及免除經(jīng)常性維修等方面的迫切要求。靜態(tài)混合器的定義為“借助流體管路的不同結(jié)構(gòu), 而又沒有機械可動部分的流體管路結(jié)構(gòu)體”。因而借助于折流板或簡單的迷宮和流體的慣性(湍流區(qū)和過渡區(qū)) 進行混合的管路結(jié)構(gòu)體,均不屬于靜態(tài)混合器。
靜態(tài)混合器的發(fā)展始于70年代初, 在化工、石油、化纖、油脂、食品和環(huán)境保護等領(lǐng)域逐步得到應用, 而且在作為化工單元操作的攪拌、萃取、氣體吸收、反應、熱交換、溶解、分散、粉粒料混合等方面迅速發(fā)展, 進而使有效利用這種特點的應用機械和應用系統(tǒng)的開發(fā)不斷地取得可喜的成果。
靜態(tài)混合器的結(jié)構(gòu)種類很多,美國肯尼斯公司的180°扭曲葉片錯開90°排列的斯塔梯克混合器、德爾特公司的交替重疊的斜波形板式單元體相互錯開90°排列的DLT的ISG型混合器、科馬克斯公司的板的兩端相互折成45°的科馬克斯混合器及瑞士蘇爾士公司的交替重疊的斜波形板式單元體相互錯開90°排列的SMV型靜態(tài)混合器和窄平板相互錯開90°排列的BKM 型等靜態(tài)混合器。這些靜態(tài)混合器各有優(yōu)缺點, 在其性能方面亦有很大的差別，但他們均可使流體在層流或湍流的狀態(tài)下進行混合操作。
通常將管路斷面中流體的分割層數(shù)作為混合度的指標。而混合器的指標僅適用于兩種流體的混合比1∶1, 而且是層流的場合。如當混合比為10∶2或100∶1時, 很多混合器的混合度會急劇下降; 有些在層流時能很好的混合, 但在湍流時混合性能降低。其次, 即使能夠混合各種流體(液體、氣體、流動的粘彈性體、靠液體或氣體進行流動的粉粒料) 的混合器, 但用其相同結(jié)構(gòu)混合粉粒料的為數(shù)甚少, 因粉粒料的內(nèi)部摩擦系數(shù)比壁面摩擦系數(shù)大得多, 所以選用靜態(tài)混合器時, 應充分考慮以上各點, 否則在實際應用中可能事與愿違。 |
管道過濾器
