一种涡流增强型静态混合装置的制作方法

本发明涉及烟气净化，尤其涉及一种涡流增强型静态混合装置。

背景技术：

1、在许多工业生产过程中，需要将一种或多种气相或液相的添加剂（或反应物）均匀地注入到主流体中，以进行后续的化学反应、吸收或净化等处理。该混合过程的均匀性，是确保后续工艺单元（如催化反应器）高效运行、提高目标产物转化率、并降低未反应物料泄漏的关键。静态混合装置作为一种实现混合的常用设备，其性能直接影响整个工艺流程的效率和运行成本。

2、现有的静态混合装置多采用简单的平面导流板或栅格结构。这类结构虽然能在一定程度上改善流体的宏观分布，但在产生足够湍流强度、促进微观尺度上的快速混合方面能力有限。尤其在低负荷或高粘度烟气工况下，混合均匀度显著下降，进而影响下游催化剂的效率和寿命。

3、为了强化混合效果，一些设计采用了更为复杂的内部构件，但这往往会引入过大的流动阻力，导致系统压降过高，显著增加能耗，降低了工艺的经济性。此外，许多传统混合器的几何构型容易在管道壁面附近或叶片后方形成流动死区或低速区，使得部分流体无法参与有效混合，进一步降低了整体混合效率。

技术实现思路

1、鉴于此，本实用新型旨在提供一种能够同时强化宏观和微观混合，提高脱硝效率，同时降低压力损失的涡流增强型静态混合装置。为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

2、一种涡流增强型静态混合装置，其特征在于：所述静态混合装置（1）包括若干个混合单体（2），所述混合单体(2)包括正方形外壳(21)、旋流叶片(22)和中心构件(23)，所述旋流叶片（22）为三维叶片，且所述旋流叶片（22）的边缘设置有用于产生微观涡流的锯齿状结构。该锯齿状结构能够在宏观旋转流场的基础上，叠加高强度的微观湍流，实现多尺度的高效混合。

3、作为本实用新型的一种优选实施方式，所述旋流叶片（22）整体呈三维状，其扭转角度优选为30°~60°，该扭转角度能够以较低的阻力损失，将轴向动能转化为切向的旋转动能，形成稳定的宏观旋流。

4、作为本实用新型的一种优选实施方式，所述旋流叶片(22)的边缘可以为波浪形、三角形或梯形锯齿状。

5、作为本实用新型的一种优选实施方式，所述旋流叶片（22）的数量优选为4片呈60°夹角。

6、为进一步强化混合效果，所述静态混合装置（1）至少包含四个所述混合单体（2），且相邻两个混合单体（2）沿其中心轴线旋转90°布置，使流经流通区域的烟气产生逆向紊流和旋流。

7、本实用新型的有益效果在于：

8、通过三维叶片与相邻混合单体（2）90°正交布置的组合，使流体产生宏观上的旋流和逆向紊流，消除流动死区。同时，旋流叶片边缘的锯齿状结构，在宏观旋流的基础上，诱导产生了大量微观尺度的小涡流，实现了多尺度的立体混合，能够增强气气/气液混合程度，延长气气/气液接触时间，从而达到强化传质及传热目的，并且能够强化不同高度与不同周向区域间流体的接触与混合，提高混合效率。

9、三维叶片的流线型设计本身具有较低的流体阻力，另外边缘的锯齿状结构优化的尾部涡流，实现了高效混合的同时，压力损失更小，有助于节约系统运行能耗。

10、本装置结构稳固，无运动部件，易于加工和安装，锯齿状结构可与叶片一体成型，通过宏观与微观混合机理的结合，本装置能够保持良好的混合性能。

1.一种涡流增强型静态混合装置，其特征在于：所述静态混合装置（1）包括若干个混合单体（2），所述混合单体(2)包含正方形外壳(21)、旋流叶片(22)和中心构件(23)，所述旋流叶片（22）为三维叶片，且所述旋流叶片（22）的边缘设置有用于产生微观涡流的锯齿状结构。

2.根据权利要求1所述的涡流增强型静态混合装置，其特征在于：所述旋流叶片（22）整体呈三维状，所述旋流叶片（22）的扭转角度为30°~60°，所述旋流叶片(22)的边缘呈波浪形、三角形或梯形锯齿状。

3.根据权利要求1所述的涡流增强型静态混合装置，其特征在于：所述旋流叶片（22）的数量为4~8片，并沿所述中心构件（23）的周向均匀分布，所述旋流叶片（22）倾斜设置，与所述中心构件（23）的中心轴线呈30°~60°夹角。

4.根据权利要求1所述的涡流增强型静态混合装置，其特征在于：所述静态混合装置至少包含四个所述混合单体（2），且相邻两个混合单体（2）沿其中心轴线旋转90°布置，使流经流通区域的烟气产生逆向紊流和旋流。