申请/专利权人：吉首大学

申请日：2018-10-19

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN109046055B

主分类号：B01F25/20

分类号：B01F25/20;B01F23/45

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2019.01.15#实质审查的生效;2018.12.21#公开

摘要：本发明公开了一种多束高速射流椭圆曲面液液混合装置及方法，包括高速射流曲面挡板，高速射流曲面挡板包括n段椭圆弧形曲面挡板，n段椭圆弧形曲面挡板的其中一个焦点均相互重合，作为重合焦点，另一个焦点为射流焦点，射流焦点处安装有射流喷头，射流喷头朝向所处的射流焦点对应的椭圆弧形曲面挡板，n≥2。本发明结构简单，使用方便，不需要机械搅拌，混合快速，可以实现溶液的即用即混，实现实用实配，解决化工环保领域中多束高速射流的液体相互充分混合的问题，基本不需要等待溶液混匀的时间，而且不需要机械搅拌，从而避免机械搅拌容易导致出现泡沫等问题。

主权项：1.一种多束高速射流椭圆曲面液液混合装置，其特征在于，包括高速射流曲面挡板8，高速射流曲面挡板8包括n段椭圆弧形曲面挡板1，n段椭圆弧形曲面挡板1的其中一个焦点均相互重合，作为重合焦点3，另一个焦点为射流焦点4，射流焦点4处安装有射流喷头5，射流喷头5朝向所处的射流焦点4对应的椭圆弧形曲面挡板1，n≥2。

全文数据：一种多束高速射流椭圆曲面液液混合装置及方法技术领域本发明属于溶液混合领域，尤其涉及一种多束高速射流椭圆曲面液液混合装置及方法。背景技术在化工环保等领域，经常需要对不同的高速射流的溶液进行充分混合，而混合方式通常为机械搅拌或螺旋状的文氏管等。由于射流的流速很快，因而很难在很短时间内充分混合。机械搅拌的方式，需要长时间的搅拌混匀，不仅混合速度慢，而且容易出现搅拌无法达到的死角，使得混合效果差，且必须设置搅拌容器，每次搅拌混匀一批后再使用，即无法做到溶液的实时混合使用，因而难以达到实用实配，不等待，不浪费的生产流程状态。此外，在一些特殊领域，如表面活性剂即洗衣液等的配置，机械的搅拌会导致出现大量的泡沫，影响混合的进行。而文氏管混合，无法充分分散溶液，因此混合不够均匀，混合效果很差。发明内容为解决上述问题，本发明公开了一种多束高速射流椭圆曲面液液混合装置及方法。本发明结构简单，使用方便，不需要机械搅拌，混合快速，可以实现溶液的即用即混，实现实用实配，基本不需要等待溶液混匀的时间，而且不需要机械搅拌，从而避免机械搅拌容易导致出现泡沫等问题。为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种多束高速射流椭圆曲面液液混合装置，包括高速射流曲面挡板，高速射流曲面挡板包括n段椭圆弧形曲面挡板，n段椭圆弧形曲面挡板的其中一个焦点均相互重合，作为重合焦点，另一个焦点为射流焦点，射流焦点处安装有射流喷头，射流喷头朝向所处的射流焦点对应的椭圆弧形曲面挡板，n≥2。进一步的改进，所述椭圆弧形曲面挡板下方安装有混液仓，混液仓上成形有出液口。进一步的改进，所述出液口处于重合焦点正下方或重合焦点处。进一步的改进，所述射流喷头连通有流量控制器。进一步的改进，所述n段椭圆弧形曲面挡板通过铰接轴相互铰接，铰接轴处于重合焦点的正上方。进一步的改进，所述高速射流曲面挡板为以一个椭圆弧形曲面挡板的其中一个焦点为圆心，两个焦点之间的距离为半径，旋转而形成的盖状结构，其中两个或两个以上射流喷头分别处于椭圆弧形曲面挡板的另一个焦点所处的圆形轨迹上。一种多束高速射流液液混合方法，包括如下步骤：步骤一、调整每个射流喷头正对其对应的椭圆弧形曲面挡板，射流喷头的数量≥2；射流喷头处于其对应的椭圆弧形曲面挡板的一个焦点，椭圆弧形曲面挡板的另一个焦点相互重合；步骤二、打开射流喷头，使得需要混合的溶液充分混合。进一步的改进，所述步骤二中还打开流量控制器，控制各射流喷头的喷液量。附图说明图1为实施例1的结构示意图；图2为实施例2的结构示意图。实施例实施例1如图1-2所示的一种多束高速射流椭圆曲面液液混合装置，包括高速射流曲面挡板8，高速射流曲面挡板8包括n段椭圆弧形曲面挡板1，n段椭圆弧形曲面挡板1的其中一个焦点均相互重合，作为重合焦点3，另一个焦点为射流焦点4，射流焦点4处安装有射流喷头5，射流喷头5朝向所处的射流焦点4对应的椭圆弧形曲面挡板1，n≥2。椭圆弧形曲面挡板1下方安装有混液仓6，混液仓6上成形有出液口7。出液口7处于重合焦点3正下方或重合焦点3处。射流喷头5连通有流量控制器9。n段椭圆弧形曲面挡板1通过铰接轴2相互铰接，铰接轴2处于重合焦点3的正上方。其使用方法和原理如下：本发明，采用“椭圆光学焦点”的原理设计：将射流喷头安装在椭圆弧形曲面挡板的一个焦点上，喷嘴从该焦点处以10ms以上的速度喷出射流水柱，撞击在椭球体内壁上，经内壁的反射破碎成伞束的雾状，折回另一个焦点即重合焦点处，这样两个或多个椭圆弧形曲面挡板反射破碎形成的雾状水滴在重合焦点处相互融合，混合均匀。其依据是“椭圆光学焦点性质”：从椭圆一个焦点发出的光线，经过椭圆反射后一定会经过另一个焦点，因此，位于焦点上的射流喷头喷出的水柱，在撞击椭圆弧形曲面挡板内壁后形成伞状液滴束，所述伞状液滴束一定会折射到重合焦点处，从而使得不同射流溶液撞击分散后再同一处混合。由于射流被撞击成形无数的小液体，因此相当于接近无限的扩大了溶液的相互接触面积，从而其在极短的时间内完成互溶，并且混合的均匀快速。本发明的另一个优点是，就是喷嘴随着使用年限的增加，由于磨损等因素，会导致喷嘴歪斜，但由于椭圆光学性质，即便其产生歪斜，也不会影响最终混合的效果，因为最后都会通过反射喷到另一个焦点上。其操作步骤如下：步骤一、调整每个射流喷头5正对其对应的椭圆弧形曲面挡板1，射流喷头5的数量≥2；射流喷头5处于其对应的椭圆弧形曲面挡板1的一个焦点，椭圆弧形曲面挡板1的另一个焦点相互重合；步骤二、打开射流喷头5和流量控制器，控制各射流喷头5的喷液量。使得需要混合的溶液按照预设比例充分混合均匀。实施例2在实施例1的基础上做如下改进，高速射流曲面挡板8为以一个椭圆弧形曲面挡板1的其中一个焦点为圆心，两个焦点之间的距离为半径，旋转而形成的盖状结构，其中两个或两个以上射流喷头5分别处于椭圆弧形曲面挡板1的另一个焦点所处的圆形轨迹上。高速射流曲面挡板8与混液仓6固定形成封闭结构，如此，不需要再对椭圆弧形曲面挡板1进行转动。尽管本发明的实施方案已公开如上，但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。

权利要求：1.一种多束高速射流椭圆曲面液液混合装置，其特征在于，包括高速射流曲面挡板8，高速射流曲面挡板8包括n段椭圆弧形曲面挡板1，n段椭圆弧形曲面挡板1的其中一个焦点均相互重合，作为重合焦点3，另一个焦点为射流焦点4，射流焦点4处安装有射流喷头5，射流喷头5朝向所处的射流焦点4对应的椭圆弧形曲面挡板1，n≥2。2.如权利要求1所述的多束高速射流椭圆曲面液液混合装置，其特征在于，所述椭圆弧形曲面挡板1下方安装有混液仓6，混液仓6上成形有出液口7。3.如权利要求2所述的多束高速射流椭圆曲面液液混合装置，其特征在于，所述出液口7处于重合焦点3正下方或重合焦点3处。4.如权利要求1所述的多束高速射流椭圆曲面液液混合装置及方法，其特征在于，所述射流喷头5连通有流量控制器。5.如权利要求1所述的多束高速射流椭圆曲面液液混合装置，其特征在于，所述n段椭圆弧形曲面挡板1通过铰接轴2相互铰接，铰接轴2处于重合焦点3的正上方。6.如权利要求1所述的多束高速射流椭圆曲面液液混合装置，其特征在于，所述高速射流曲面挡板8为以一个椭圆弧形曲面挡板1的其中一个焦点为圆心，两个焦点之间的距离为半径，旋转而形成的盖状结构，其中两个或两个以上射流喷头5分别处于椭圆弧形曲面挡板1的另一个焦点所处的圆形轨迹上。7.一种多束高速射流液液混合方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、调整每个射流喷头5正对其对应的椭圆弧形曲面挡板1，射流喷头5的数量≥2；射流喷头5处于其对应的椭圆弧形曲面挡板1的一个焦点，椭圆弧形曲面挡板1的另一个焦点相互重合；步骤二、打开射流喷头5，使得需要混合的溶液充分混合。8.如权利要求7所述的多束高速射流液液混合方法，其特征在于，所述步骤二中包括还打开流量控制器，控制各射流喷头5的喷液量。

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