[其他]螺旋導流超聲混合器

無效

• 申請號: 85205017
• 申請日: 1985-11-23
• 公開（公告）號: CN85205017U
• 公開（公告）日: 1986-08-27
• 發明（設計）人: 薄蔭佑
• 申請（專利權）人: 天津市技術交流站
• 主分類號: B01F11/02
• 分類號: B01F11/02
• 代理公司: 天津市專利事務所
• 代理人: 鄭永康

本實用新型屬于將兩種流體，特別是不相溶的兩種流體進行混合乳化的一種裝置。

當前，使兩種不相溶流體進行混合的裝置有多種，混流超聲波裝置就是其中的一種。其優點是乳化迅速、均勻，特別適用于粘滯系數差別大的兩種不相溶流體。例如，中國科學院物理所研制成功的超聲乳化器，是將兩種不相溶流體，例如油和水，在高壓作用下，從超聲波發生器狹縫噴口噴出，然后作用到固定在基座上的簧片哨，并使其振動產生超聲波，從而使混合體乳化。

然而，使用這種裝置進行乳化的混合體，由于乳化液珠粒徑大，為了維持較長時間的乳化，在乳化前或乳化過程中，需在混合體中加入1～2％的乳化劑。但是由于乳化劑的價格昂貴，因而大大提高了乳化成本。

本實用新型的目的，是使兩種混合體乳化均勻、細化，并在降低成本的情況下，保持長時間乳化。

本實用新型除輸油泵與超聲波發生器外，增加了混流器與混合腔，混流器圓柱形空腔內有一螺旋導流混合芯，其主體為一實心圓柱體，圓柱體表面螺旋分布層層切片，所有切片均垂直于圓柱體的軸向。混流器的一端與產生高壓的輸油泵進口端連接，另一端與混合腔連接。輸油泵另一端則與超聲波發生器進口端相連。混合腔圓柱形空腔內裝有混合芯，芯表面有螺旋紋槽，槽上均勻分布有小孔，其開孔率為30～50％。混合腔體上開有一圓通孔，供粘滯系數小的一種流體流入腔體后，再通過混合芯表面小孔進入混合芯，與其內部粘滯系數大的流體混合。

當兩種不相溶流體在混合腔中初步混合后，隨即進入混流器中并穿過螺旋導流混合芯，此時混合體在切片作用下，進一步被混合、分流、旋轉、切割，再混合、分流、旋轉、切割，反復多次，由于翻轉、混合和剪切力的作用，使混合體達到均勻乳化后，進入超聲波發生器。在輸油泵產生的高壓作用下，均勻乳化的混合體通過超聲波發生器狹縫噴口，作用在位于噴口前方的，固定在支座上的簧片哨。當通過狹縫的流體速度大于一定值時，亦即產生的激發力與簧片達到共振時，則向周圍介質發射超聲波，由于空化效應，使已初步乳化的混合體再次得到乳化。

螺旋導流混合芯與混合腔中混合芯均由銅或不銹鋼制成。

以油和水為例。

采用本實用新型可使油、水混合體兩次乳化，使水珠細化，分布均勻。乳化液中水珠粒徑只有5μ以下，且能均勻分布在乳化液中。由于粘滯系數大的油液充分包附在粘滯系數小的水珠上，所以燃燒更加完全，油耗也相應降低。柴油機為例，摻水13～17％時，節油率可達6～10％。同時，使排放廢氣中的有害氣體，例如：NO_x、CO、SO₂以及致癌物三四苯丙蓖明顯下降，對保護環境有明顯效果。

由于在混合體中添加的乳化劑只有0.01％，固乳化成本大大下降。

以用于汽車內燃機的螺旋導流超聲混合器作為實施例，并結合以下附圖加以說明。

圖1為汽車內燃機用螺旋導流超聲混合器結構示意圖。

其中：

1、超聲波發生器簧片哨；

2、可產生高壓的輸油泵；

3、螺旋導流混合芯，長40～80毫米，其實心圓柱體直徑為3～4毫米，螺旋導流片數為40～60片，整個混合芯插入混流器圓柱形空腔內；

4、混合芯，長18～22毫米，芯直徑為5～7毫米，插入混合腔圓柱形空腔內；

5、超聲波發生器狹縫噴口；

6、混流器，其圓柱形空腔直徑為10～12毫米；

7、混合腔，其圓柱形空腔直徑為6～7毫米；

8、超聲波發生器；

9、混合腔體上圓形通孔。

圖2為混合腔內混合芯縱向剖面圖；

圖3為混合芯俯視圖；

其中：

10.混合芯上螺旋紋槽；

11.紋槽上小孔；

圖4為混合芯側視圖；

圖5為混流器中螺旋導流混合芯；

圖6為螺旋導流混合芯側視圖。