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，使流體時而旋，時而右旋，不斷改變流動方向，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，流體自身的旋轉(zhuǎn)作用在相鄰組件連接處的接口上亦會發(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、制造與驗收。

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；對于粘性液體的加熱，給熱系數(shù)可提高5倍；對于有大量不凝性氣體存在的氣體冷凝時，給熱系數(shù)可提高8.5倍；對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

對于層流和湍流等不同的場合，靜態(tài)混合器內(nèi)流體混合的機(jī)理差別很大。層流時是“分割---位置移動---重新匯合”的三要素對流體進(jìn)行有規(guī)則的反復(fù)作用，從而達(dá)到混合；湍流時，除以上三要素外，由于流體在流動的斷面方向產(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，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

工程設(shè)計一般以單臺或串聯(lián)靜態(tài)混合器來完成混合目的，如果以兩臺靜態(tài)混合器并聯(lián)操作時，配管設(shè)計時應(yīng)保證流體分配均勻。

當(dāng)使用小規(guī)格SV型時，如果介質(zhì)中含有雜質(zhì)，應(yīng)在混合器前設(shè)置兩個并聯(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點，特殊要求時在訂貨時出圖說明。

對于需要在混合器外殼設(shè)置換熱夾套管時，要在訂貨時說明。

對于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。

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

通常情況下針對不同的使用要求，只要正確地選擇產(chǎn)品的規(guī)格，型號和材質(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。