靜態(tài)混合器的選型原理

靜態(tài)混合器的選型原理
一、靜態(tài)混合器的選型原理

靜態(tài)混合器的混合過程是由一系列安裝在空心管道中的不同規(guī)格的混合單元進(jìn)行的。由于混合單元的作用，使流體時(shí)而旋，時(shí)而右旋，不斷改變流動(dòng)方向，不僅將中心液流推向周邊，而且將周邊流體推向中心，從而造成良好的徑向混合效果。與此同時(shí)，流體自身的旋轉(zhuǎn)作用在相鄰組件連接處的接口上亦會(huì)發(fā)生，這種完善的徑向環(huán)流混合作用，使物料獲得混合均勻的目的。

本靜態(tài)混合器按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T7660-95《靜態(tài)混合器》設(shè)計(jì)、制造與驗(yàn)收。

靜態(tài)混合器可應(yīng)用于液-液、液-氣、液-固、氣-氣的混合、乳化、中和、吸收、萃取、反應(yīng)和強(qiáng)化傳熱等工藝過程，可在很寬的粘度范圍內(nèi)不同的流型(層流、過渡流、湍流)狀態(tài)下應(yīng)用，用于間歇操作和連續(xù)操作。下面先簡(jiǎn)單介紹不同應(yīng)用情況的范圍。

(1)液-液混合

從層流至湍流，粘度在106mPa

(2)液-氣混合

靜態(tài)混合器可以使液-氣兩相組分的相界面連續(xù)更新和充分接觸，在一定條件下可代替鼓泡塔和篩板塔。

(3)液-固混合

當(dāng)少量固體顆粒或粉末(固體占液體體積的5%%u5DE6右)和液體在湍流條件下混合，使用靜態(tài)混合器，可強(qiáng)制固體顆粒或粉末充分分散，能達(dá)到使液體萃取或脫色的要求。

(4)氣-氣混合

可用于冷、熱氣體的混合，不同氣體組分的混合。

(5)強(qiáng)化傳熱

由于靜態(tài)混合器，增大了流體的接觸面積，即提高了給熱系數(shù)，一般來說對(duì)氣體的冷卻或加熱，如果使用靜態(tài)混合器，氣體的給熱系數(shù)可提高8倍；對(duì)于粘性液體的加熱，給熱系數(shù)可提高5倍；對(duì)于有大量不凝性氣體存在的氣體冷凝時(shí)，給熱系數(shù)可提高8.5倍；對(duì)于高分子熔融體的換熱可以減少管截面上熔融體的溫度和粘度梯度。

流體的混合機(jī)理

對(duì)于層流和湍流等不同的場(chǎng)合，靜態(tài)混合器內(nèi)流體混合的機(jī)理差別很大。層流時(shí)是“分割---位置移動(dòng)---重新匯合”的三要素對(duì)流體進(jìn)行有規(guī)則的反復(fù)作用，從而達(dá)到混合；湍流時(shí)，除以上三要素外，由于流體在流動(dòng)的斷面方向產(chǎn)生劇烈的渦流，有很強(qiáng)的剪切力作用于流體，使流體的細(xì)微部分進(jìn)一步被分割而混合。

靜態(tài)混合器的混合形態(tài)，靜態(tài)混合器的選型原理

靜態(tài)混合器在基本工藝流程中的組合方法見下圖所示的兩種類型。在實(shí)際應(yīng)用中往往將多種基本流程組合在一起使用。兩種液體匯合部位的結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)液體的粘度、密度、混合比、互溶性等來確定。尤其當(dāng)兩種液體一接觸就反應(yīng)或凝膠而相變時(shí)，更要注意匯合部位的結(jié)構(gòu)、流速以及混合器的選擇。

二、靜態(tài)混合器選型注意事項(xiàng)

工程設(shè)計(jì)一般以單臺(tái)或串聯(lián)靜態(tài)混合器來完成混合目的，如果以兩臺(tái)靜態(tài)混合器并聯(lián)操作時(shí)，配管設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證流體分配均勻。

當(dāng)使用小規(guī)格SV型時(shí)，如果介質(zhì)中含有雜質(zhì)，應(yīng)在混合器前設(shè)置兩個(gè)并聯(lián)切換操作的過濾器，濾網(wǎng)規(guī)格一般選用40-20目的不銹鋼濾網(wǎng)。

靜態(tài)混合器上盡量不安裝流量、溫度、壓力等指示儀表和檢測(cè)點(diǎn)，特殊要求時(shí)在訂貨時(shí)出圖說明。

對(duì)于需要在混合器外殼設(shè)置換熱夾套管時(shí)，要在訂貨時(shí)說明。

對(duì)于SH系列產(chǎn)品，由于其加工精度高，維修困難，要求使用的介質(zhì)清潔或能用溶劑倒置清洗，或介質(zhì)能在高溫下熔化。

對(duì)于SV系列產(chǎn)品，若因流體不清潔而堵塞，可拆卸設(shè)備，用水(蒸汽)或溶劑倒置清洗，也可拆掉單元，取出堵物。

對(duì)于SK系列的非固定單元產(chǎn)品，可將整個(gè)單元抽出清洗，但拉出時(shí)切忌敲擊，以免單元變形。

通常情況下針對(duì)不同的使用要求，只要正確地選擇產(chǎn)品的規(guī)格，型號(hào)和材質(zhì)，我公司生產(chǎn)的靜態(tài)混合器是可以避免維修的。

SH型靜態(tài)混合器選型---混合效果好，常用于粘度較高且清潔的介質(zhì)。

SL型靜態(tài)混合器選型---混合效果較好，常用于粘度較高或伴有高聚物介質(zhì)的混合物系。

SX型靜態(tài)混合器---混合效果較好，常用于中等粘度或生產(chǎn)高聚物流體的混合和反應(yīng)過程。