[发明专利]混合器及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及混合设备，尤其涉及一种混合器及其用途。

背景技术

工业生产中常需将两种流量差距较大的流体进行混合，尤其是对于二种流体在混合过程还伴随化学反应的操作，其混合效果将对所得到产物性质产生明显影响。以豆浆与凝固剂的混合为例，豆浆与凝固剂的混合(俗称点脑)是豆腐加工中最关键的操作，豆浆与凝固剂的混合效果直接决定了豆腐的品质(硬度、细腻度、口感等)和出品率。在点脑工序中，豆浆与凝固剂的用量比为15-25∶1，所以豆浆与凝固剂两种流体流量差距较大，一般流量比高达20-30∶1，且混合后反应速率极快，豆浆的凝固在凝固剂与豆浆混合的瞬间即发生；同时还要求混合液自混合器出口注入承接容器时流速不易过高，过高的流速会产生泡沫，造成已初步凝固的混合物料剧烈冲击破坏有序凝胶的生成，影响豆腐的成型。即豆腐生产中，不但要满足流量差较大的豆浆与凝固剂的高效混合，还要实现浆与凝固剂的平稳混合。

但现有的流体混合器在结构上虽然会有区别，均无法满足两种流量差距较大的流体高效、平稳混合的需要。主要类型有：静态混合器，此混合器一般连接于管道上，为实现高效和充分混合，在混合腔体内设有各种形状的导流板，且混合器体积小几乎不占用单独的空间，使流体在高速流动中实现混合，这样的混合器适用于混合大比例的两种流体，这样虽然利于实现高效混合，但是为追求混合效果而控制的高流速(工作效率与流速成正比)，造成混合后的混合液的压力和流速较大，混合液出口冲击力大，易产生泡沫；高速流体对撞式混合器，多用于二元粘结剂、发泡塑料的瞬时混合，适用于两种流量相近流体的混合，此混合器也存在冲击力过大破坏产物结构的问题，混合液在灌装入承接容器时会因较大的冲击而形成飞溅，产生泡沫影响产品的结构状态；文丘里效应混合器，适用于流量差大的两种流体混合，但也存在混合液流速大，出口冲击严重的问题。

可见，以上三种流体混合器均不同程度的存在混合液出口流速高，冲击力大的缺点。也有改良设计尝试通过在混合器出口增加减速器解决这一问题，但带来的另一方面问题是：又使混合设备投资增大，导致生产成本高；生产线过长也占用了大量建筑面积；设备复杂化，给设施的安装和维修都带来不便。在豆腐生产领域，现有流体混合装置均不能满足如豆腐点脑过程中两种流量差较大流体高效、平稳混合的需要，阻碍了豆腐产品生产的工业化大规模化进程。所以，急需一种流体混合器以适用于两种流量差距较大流体的高效、平稳混合。

发明内容

本发明所解决的主要技术问题在于提供一种混合器，能够实现两种流量差距较大流体的高效、平稳混合。

为实现上述目的，本发明提供了一种混合器，具有至少一根细输送管、管径大于细输送管且一端封闭的粗输送管以及与该粗输送管靠近封闭端的侧壁连通且使物料流向发生改变的混合浆料输出管，所述至少一根细输送管从粗输送管的封闭端伸入，且该细输送管在粗输送管内的伸入量超过粗输送管与混合浆料输出管的连通口，并与粗输送管形成部分重叠，所述混合浆料输出管从与粗输送管连通口到出料口形成口径增大。

利用本发明的混合器对二种流体实施混合时，小剂量流体和大剂量流体分别从细输送管和粗输送管送入该混合器，并调节小剂量流体的流速大于大剂量流体的流速，使二者在粗输送管中形成混合，两种流体的速度差越大，重叠距离越长，混合效率越高。所述混合浆料输出管从与粗输送管连通口到出料口形成口径增大，混合浆料经出料口注入承装容器内。口径增大的出料口减缓了混合液的流动速度，解决了混合液出口冲击严重的问题。

进一步地，所述粗输送管与混合浆料输出管之间基本呈90度夹角，且二者连通处的口径大于粗输送管的管径。混合液通过此段时流动方向发生改变，且在折角空间内的涡旋完成再次混合。此段可同时完成不同流体间的横向、纵向混合。

进一步地，所述细输送管的管径与粗输送管的管径比例为1∶8～15。

进一步地，所述细输送管的截面积S1＜所述粗输送管的截面积S2＜所述混合浆料输出管的截面积S3＜所述出料口的截面积S4，逐渐扩大的管路，可实现混合液平稳的流动，解决了混合液出口冲击严重的问题。

进一步地，所述细输送管与粗输送管平行。

进一步地，所述部分重叠的长度L为细输送管直径Φ1的5～10倍。重叠的长度L距离越长，混合效率越高。混合作用主要在这一过程完成。