[发明专利]列管式对流接触装置及管式对流接触器

说明书

技术领域

本发明涉及一种接触与分离装置，具体涉及一种列管式对流接触装置及管式对流接触器。

背景技术

静态混合器是20世纪70年代初开始发展的一种先进混合器，不仅应用于混合过程，而且可以应用于与混合-传递有关的过程，包括气/气混合、液/液萃取、气/液反应、强化传热及液/液反应等过程。因此静态混合器广泛应用于塑料、化工、医药、矿冶、食品、日化、农药、电缆、石油、造纸、化纤、生物、环保等多个行业。由于该产品耗能低、投资省、效果好、见效快，为用户带来了可观的经济效益。

静态混合器的混合过程是由一系列安装在空心管道中的不同规格的混合单元进行的。由于混合单元的作用，可以使流体时而左旋，时而右转旋，在混合过程中，不仅将中心流体推向周边，而且将周边流体推向中心，从而形成良好的混合效果。

日本专利公报（专利申请公告 昭52-17264）公开了一种“混合器”，其中记载了：“在图1及图2中，普通的圆柱形的空心管10是将流体成分A和B在管内流动，并完全混合的导管。流体成分A、B从上游端12引入，成为流体成分A、B完全混合后的均匀流体16从下游端14排出。在导管10中，依次设置了一系列多个弯曲的单元片20，21，……30。各单元片是用与导管10内径几乎相等的宽度（不一定是必须条件），长度为宽度的1.25倍至几倍的薄板制成的。将该薄板扭曲，其上游端及下游端分别几乎成为直线，两者相互构成了某个角度。这个角度，如同亚美尼爱茨等的众所周知的事例中详细叙述，可以在约60°-120°之间选择。这些单元片，如图2所示，相邻排列的单元片每一对的前面单元片的后端32和后续的单元片的前端34，按下列所示要求排列：仅仅相隔了预先设定的距离D，并且，同样地，如下所述，仅仅错开了预先设定的角度α（参考第3图）。在图3中，分别用1、2表示后端32的上下端，分别用3、4表示前端34对应的两端，那么角度α就构成了圆弧1-4的角度。后端32和前端34之间形成了中间腔36。各单元片相对于相邻的单元片，分别按相反方向扭转，经过单元片流动的流体的旋转方向经每一个单元片而发生反转。”、“为了最大限度地发挥混合作用效果，在前端34将中间腔36的流体的旋流捕获、分开时，必须沿着与上游侧的单元片后端32将流体分开的直线相垂直的直线，将旋流进行分开（参考第1图、第2图及第3图）。因此，这种场合，角度α，从90°开始仅仅以流体离开后端32后到达前端34之间，在中间腔36内旋转的角度来错开的。在按本发明的任意装置中，为了找出该角度α，必须首先确定运转本装置时的特定雷诺数。随后，如上所述，确定特性流体旋流节距曲线。按照第6图的原则，选定依次排列的单元片的特定间距，决定下游侧的单元片的前端位置，该前端处于旋流节距曲线上的哪个位置。该位置，假如处于曲线上的波腹点，则流体，离开上游侧的元件片的后端之后旋转了90°，因此，角度α成为180°。而且，假如到达了交点位置，角度α就变成了90°。即下游侧的单元片的前端位置，从交点开始向下游方向移动1个节距，经过波腹点到达下一个交点之间的角度α从90°变化到180°，进而再变化到90°。”、“为了制造具有任意特性雷诺数的混合器，例如第4图所示，可以组件装配来得到。将各弯曲的单元片、即混合板分别先装入到各个短管中，将右旋的单元片20装入到管子38中，将左旋单元片21装入到管子40中。单元片依次排列的每对间的间距，由插入到管子38和40之间的管子42的长度来确定。根据本发明的原理，预先确定间距后，决定管子42的长度，按第4图所示的顺序，将管子38、42和40装配固定。同样地，预先确定了角度α后，各管子38、40、42相对地绕轴线旋转，获得所要求的角度α之后，将管子38、40保持在该位置，将所有零件固定。按照管子38、40、42的材质，采用钎焊、焊接、粘结、塑料固定、夹具、及其他方法，将各管子固定。”由此可以看出，影响该混合器使用效果的参数较多，需要确定角度α，知道相关的雷诺数，还需选定依次排列的单元片的特定间距，因此制作该混合器的要求较高；为了制作制造具有任意特性雷诺数的混合器，采用组件装配来得到，这种方式较为复杂。