[发明专利]转筒流变仪循环流体准直分配器

说明书

技术领域

本发明属于化学工程领域，具体涉及一种用转筒式流变仪测量易沉降悬浮液流变参数时对循环流体的准直与分配的测量器具。

背景技术

在用转筒式流变仪测量易沉降悬浮液流变性时，为克服悬浮颗粒的沉降导致的测量空间内流体非均质问题，让被测量悬浮液经外部管路循环流过测量空间是一种有效的解决方案（见徐继润等人的发明专利：转筒式流变仪循环系统，专利号201010107268.7）。转筒式流变仪循环系统，包括转子、外筒、蠕动泵和循环管，转子置于外筒内，外筒底部连接循环管，循环管带有蠕动泵相连，循环管的另一端置于转子与外筒之间。使用这种发明并按照所要求的技术设定进行操作，可有效测定易沉降固液悬浮体系的流变参数。但是这种转筒式流变仪循环系统，循环流体以垂直方向进入测量空间局部位置，在整个测量空间存在半径方向与旋转方向的速度分量，进入测量空间的流体在内外圆筒间的整个环形截面上很难实现均衡分布。其不能确保流变仪能在流体循环的条件下按照原来的原理工作，且要改变计算模型。

发明内容

本发明就是提供这样一种转筒流变仪循环流体准直分配器构成的转筒式流变仪循环系统，使流体循环时实现均衡分布且消除径向及旋转方向的流体速度，从而保证流变仪正常工作。确保流变仪能在流体循环的条件下按照原来的原理工作，且不改变计算模型。

本发明的转筒流变仪循环流体准直分配器，带有分配孔的螺旋形进流通道，分配孔沿着螺旋形进流通道下面分布一周，分配孔下面分别联通着垂直向下的竖通道，连续排列的竖通道和竖通道之间部分构成环柱形，竖通道的下面和流变仪转子与外筒之间的空间联通。竖通道宽度最好等同于测量空间宽度，即环柱形的内外直径分别与流变仪转子、外筒内直径相等，使得竖通道宽度等同于测量空间宽度。这样本发明的转筒流变仪循环流体准直分配器，将循环的流体在进入测量空间之前，先形成螺旋流动，再均匀分配到一周的分配孔，分配孔下面垂直的各竖通道将流体导向成垂直向下的流体，保证进入测量空间的流体只有向下流动，而没有其他方向的分流。不同螺旋角（螺旋的切线方向与水平线的夹角）及均匀分布的分配孔可保证循环流体在整个测量空间环形截面上的均衡分布。带有分配孔的螺旋形进流通道，在沿流动方向，在进流通道底部设置间距相等的矩形分配孔。

不同螺旋角（螺旋的切线方向与水平线的夹角）及不同的垂直向下通道长度，适应不同的流体测定，同时为了同一流体采用不同的螺旋角或不同长度的垂直向下竖通道，来实现不同的测定。设计了具有不同螺旋角的系列螺旋形通道以供不同流体循环量时选用。为了防止悬浮颗粒的沉降，适宜不同压力和适应不同螺旋角度的悬浮流体的测定，环柱形的下段最好为可分离连接的。余下的带有分配孔的螺旋形进流通道，分配孔下面联通着垂直向下的上段竖通道，可以单独称作螺旋形进流通道。可分离连接的环柱形下段与上段的连接可以是法兰连接或粘接或螺纹套接或过渡套接。环柱形下段及竖通道可以单独称作环柱形准直器。这样形成的环柱形准直器是在螺旋形进流通道的下面，是一个环形柱状流体准直器，其作用是进一步消除循环流体的切向及径向流动。环柱形准直器的环形空间宽度与测量空间宽度相等，沿环带有排列分布的竖通道，各通道与螺旋形进流通道的分配孔下面的各通道完全对接。从准直器孔道内流出的流体只具有垂直方向的速度。带有分配孔的螺旋形进流通道和竖通道由透明材料构成，从外部可观测到螺旋形通道的均衡分配作用是否完成。

螺旋形进流通道、环柱形准直器、流变仪外筒自上而下排列，最好是两两之间由法兰盘连接。环柱形准直器内壁下缘与流变仪转子间留有1mm间隙，既保证转子的转动不受干扰，又使循环流体绝大部分进入测量空间，少量从间隙流到转子上端的流体不致造成影响。理论研究证明，流体在转筒式流变仪内外筒间隙内循环流动时，如能满足下列条件：

（1）循环流体以垂直方向进入测量空间，即除轴向速度外，不存在半径方向与旋转方向的速度分量；

（2）循环进入测量空间的流体在内外圆筒间的整个环形截面上均衡分布；

则可确保流变仪能在流体循环的条件下按照原来的原理工作，且不改变计算模型。

本发明的有益效果：使用本发明的“循环流体准直分配器”，在运用转筒式流变仪测量易沉降悬浮液流变参数时，可使循环流体以垂直方向进入测量空间且在进入时均衡分布于环形截面，从而使流变仪按本来的工作原理及计算模型运作，不需任何校正。

附图说明