静态混合器技术资料(附静态混合器结构图)

静态混合器结构图
静态混合器是一种没有运动部件的高效混合设备，其基本工作机理是利用固定在管内的混合单元体改变流体在管内的流动状态，以达到不同流体之间良好分散和充分混合的目的。

下面是我公司部分产品的静态混合器结构图。

SV静态混合器结构图
SK静态混合器结构图SX静态混合器结构图
SH静态混合器结构图SY静态混合器结构图煤气静态混合器结构图
静态混合器配套SN分配器结构图
静态混合器原理
一、静态混合器原理
静态混合器的混合过程是由一系列安装在空心管道中的不同规格的混合单元进行的。

由于混合单元的作用，使流体时而左旋，时而右旋，不断改变流动方向，不仅将中心液流推向周边，而且将周边流体推向中心，从而造成良好的径向混合效果。

与此同时，流体自身的旋转作用在相邻组件连接处的接口上亦会发生，这种完善的径向环流混合作用，使物料获得混合均匀的目的。

本静态混合器按行业标准JB/T7660-95《静态混合器》设计、制造与验收。

静态混合器可应用于液- 液、液- 气、液- 固、气- 气的混合、乳化、中和、吸收、萃取、反应和强化传热等工艺过程，可在很宽的粘度范围内不同的流型（层流、过渡流、湍流）状态下应用，用于间歇操作和连续操作。

下面先简单介绍不同应用情况的范围。

(1) 液- 液混合
从层流至湍流，粘度在106mPa·s 的范围内的流体都能达到良好的混合。

分散液滴最小直径可达到1 ～2μm，且大小分布均匀。

(2) 液- 气混合
静态混合器可以使液- 气两相组分的相界面连续更新和充分接触，在一定条件下可代替鼓泡塔和筛板塔。

(3) 液- 固混合
当少量固体颗粒或粉末（固体占液体体积的5% 左右）和液体在湍流条件下混合，使用静态混合器，可强制固体颗粒或粉末充分分散，能达到使液体萃取或脱色的要求。

(4) 气- 气混合
可用于冷、热气体的混合，不同气体组分的混合。

(5) 强化传热
由于静态混合器，增大了流体的接触面积，即提高了给热系数，一般来说对气体的冷却或加热，如果使用静态混合器，气体的给热系数可提高8 倍；对于粘性液体的加热，给热系数可提高5 倍；对于有大量不凝性气体存在的气体冷凝时，给热系数可提高8.5 倍；对于高分子熔融体的换热可以减少管截面上熔融体的温度和粘度梯度。

流体的混合机理
对于层流和湍流等不同的场合，静态混合器内流体混合的机理差别很大。

层流时是“分割---位置移动---重新汇合”的三要素对流体进行有规则的反复作用，从而达到混合；湍流时，除以上三要素外，由于流体在流动的断面方向产生剧烈的涡流，有很强的剪切力作用于流体，使流体的细微部分进一步被分割而混合。

静态混合器的混合形态
静态混合器在基本工艺流程中的组合方法见下图所示的两种类型。

在实际应用中往往将多种基本流程组合在一起使用。

两种液体汇合部位的结构，应根据液体的粘度、密度、混合比、互溶性等来确定。

尤其当两种液体一接触就反应或凝胶而相变时，更要注意汇合部位的结构、流速以及混合器的选择。

二、注意事项
工程设计一般以单台或串联静态混合器来完成混合目的，如果以两台静态混合器并联操作时，配管设计时应保证流体分配均匀。

当使用小规格SV 型时，如果介质中含有杂质，应在混合器前设置两个并联切换操作的过滤器，滤网规格一般选用40-20 目的不锈钢滤网。

静态混合器上尽量不安装流量、温度、压力等指示仪表和检测点，特殊要求时在订货时出图说明。

对于需要在混合器外壳设置换热夹套管时，要在订货时说明。

对于SH 系列产品，由于其加工精度高，维修困难，要求使用的介质清洁或能用溶剂倒置清洗，或介质能在高温下熔化。

对于SV 系列产品，若因流体不清洁而堵塞，可拆卸设备，用水（蒸汽）或溶剂倒置清洗，也可拆掉单元，取出堵物。

对于SK 系列的非固定单元产品，可将整个单元抽出清洗，但拉出时切忌敲击，以免单元变形。

通常情况下针对不同的使用要求，只要正确地选择产品的规格，型号和材质，我公司生产的静态混合器是可以避免维修的。

三、静态混合器型号标注
四、订货须知
1、用户在选用时应注明法兰标准以及静态混合器的工作介质和工作温度。

2、如果是带夹套产品，还请提供管程(容器内)和夹套内的最高工作压力等设计参数。

3、对于除本样本以外的的规格和型号，可根据用户需要进行特殊设计、制造符合特殊工艺要求的静态混合器，即使最微小的事情，我们将尽善尽美为你解决。

4、为更好地帮助您选择静态混合器，请详细提供以下参数：
a 工作介质
b 流量kg/h
c 工作压力MPa
d 工作温度℃
e 物料粘度cp f物料密度kg/m3
g 允许压损MPa h 法兰标准i 设备材质
5、本厂生产的混合器进出口法兰标准可为HG，HGJ，JB/T，SH,ANSI等，用户在订货时请注明法兰标准及规
格，未注明的一律按HG20592-1997制作。

静态混合器的选择
静态混合器的选择
静态混合器的结构种类很多, 美国肯尼斯公司的180°扭曲叶片错开90°排列的斯塔梯克混合器、罗斯公司的交替重叠的斜波形板式单元体相互错开90°排列的罗斯ISG 型混合器、科马克斯公司的板的两端相互折成45°的科马克斯混合器及瑞士苏尔士公司的交替重叠的斜波形板式单元体相互错开90°排列的SMV 型静态混合器和窄平板相互错开90°排列的BKM 型等静态混合器。

这些静态混合器各有优缺点, 在其性能方面亦有很大的差别, 但他们均可使流体在层流或湍流的状态下进行混合操作。

通常将管路断面中流体的分割层数作为混合度的指标。

而混合器的指标仅适用于两种流体的混合比1∶1, 而且是层流的场合。

如当混合比为10∶2 或100∶1 时, 很多混合器的混合度会急剧下降; 有些在层流时能很好的混合, 但在湍流时混合性能降低。

其次, 即使
能够混合各种流体(液体、气体、流动的粘弹性体、靠液体或气体进行流动的粉粒料) 的混合器, 但用其相同结构混合粉粒料的为数甚少, 因粉粒料的内部摩擦系数比壁面摩擦系数
大得多, 所以选用静态混合器时, 应充分考虑以上各点, 否则在实际应用中可能事与愿违。

在化工及其它工业生产过程中, 长期以来一直采用在流体管路中设置折流板或迷宫来
扰乱流体的流动或改变流体的运动方向, 促进热传导和层流状态下的反应。

利用带有折流板和缩扩管的管路, 或采用喷射口等产生湍流混合,也常是可行的办法。

但由于这些装置过于简单,对于粘度范围很宽的流体, 他们都不能作为进行混合搅拌的有效手段。

另外, 虽然靠机械传动驱动的混合机构仍是目前混合搅拌操作中的主流, 但这种具有
机械传动部分的搅拌机, 已难以满足近年来对生产工艺的连续化、高效化、节能化、装置小型化以及免除经常性维修等方面的迫切要求。

静态混合器的定义为“借助流体管路的不同结构, 而又没有机械可动部分的流体管路结构体”。

因而借助于折流板或简单的迷宫和流体的惯性(湍流区和过渡区) 进行混合的管路结构体, 均不属于静态混合器。

静态混合器的发展始于70 年代初, 在化工、石油、化纤、油脂、食品和环境保护等领域逐步得到应用, 而且在作为化工单元操作的搅拌、萃取、气体吸收、反应、热交换、溶解、分散、粉粒料混合等方面迅速发展, 进而使有效利用这种特点的应用机械和应用系统的开发不断地取得可喜的成果。

静态混合器适用范围
1.城市生活用水和工业给水处理中投加各种混凝剂、助凝剂进行混合作用；
2. 城市生活污水和工业废水处理中投加各种混凝剂、助凝剂进行混合作用；
3. 给水排水、环保工程中气水混合、投加液氯、臭氧等药剂进行消毒处理；
4. 工业废水进行酸碱中和混合作用；
5. 几种工业废水进行混合均化处理。

管道混合器
管道混合器也称管式静态混合器，在给排水和环保工程中对投加各种混凝剂、助凝剂、臭氧、液氯及酸碱中和、气水混合等方面都非常有效，是处理水域各种药剂实现瞬间混合的理想设备，具有快速高效混合、结构简单，节约能耗、体积小巧等特点，在不需外动力情况下，水流通过管道混合器会产生分流、交叉混合和反向旋流三个作用，使加入的药剂迅速、均匀地扩散到整个水体中，达到瞬间混合的目的，混合效率高达90~95%，可节省药剂用量约20~30%，对提高水处理效果，节约能源具有重大意义。

管道混合器的材质分玻璃钢，碳钢和不锈钢三种。

采用玻璃钢材质具有加工方便，坚固耐用耐腐蚀等优点。

管道混合器样本图
管道混合器原理：
一般由管道分别与喷嘴、涡流室、多孔板或异形板等促进混合的原件组成，一般三节管道连用，作为一个单元（也可根据混合介质的性能增加节数）。

混合的方法有3种，分别为喷嘴式，涡流式，多孔板、异形板式。

对于常见的静态螺旋片式混合器，是在多孔板、异形板式混合器上发展而来，每节混合器有一个180°扭曲的固定螺旋叶片，分左旋和右旋两种。

相邻两节中的螺旋叶片旋转方向相反，并相错90°。

为便于安装螺旋叶片，筒体做成两个半圆形，两端均用法兰连接，筒体缝隙之间用环氧树脂粘合，保证其密封要求。

管道内螺旋叶片是固定的，流体通过它产生流向变化，出现紊流现象从而提高混合效率，这种静态混合器除产生降压外，它不用外部能源。

管道混合器特点
1. 连续工艺，混合过程不被打断；
2. 剪切力极小不破坏混合物，如：絮凝体；
3. 混合效果为可计算控制的（CoV偏离度），应客户需求CoV范围最高为5%，流体在整个截面上的浓度是连续而平衡的，因此测量值具有很高的代表性，可对装置进行有效的控制；
4. 混合距离和安装空间非常小，且静态混合器本身就是管道的一部分，可将其看作特殊的管道，避免了传统的搅拌槽等的缺陷；
5. 传质效率很高，压降和能量消耗非常低；
6. 没有运动部件，不存在磨损，几乎没有维护费用；
7. 不会被阻塞，安装方式和材质可以是任何形状、任何尺寸和任何材质；
8. 对整个工艺物流进行强制性混合，可大大降低贮槽体积，甚至可以不使用贮槽。

管道混合器适用范围
1. 城市生活用水和工业给水处理中投加各种混凝剂、助凝剂进行混合作用；
2. 城市生活污水和工业废水处理中投加各种混凝剂、助凝剂进行混合作用；
汽水混合器样本图
汽水混合器结构及原理该混合器主要由喷管、壳体、网板、垫圈等部分组成。

被加热水通过呈拉伐尔状的喷管时，蒸汽从喷管外侧通过管壁上许多斜向小喷头喷入水中，两者在高速流动中瞬间良好混合，以达到加热的目的。

调节蒸汽侧阀门（手动调节阀或电动调节阀），就可得到所需温度的热水
汽水混合器工作特征对于不同型号规格的混合器，为了加热不同温度的热水，在额定流量D1(th)下，所需蒸汽量D0(th)可由下式计算：
式中: C1—水在t1温度下的比热(KJ/Kg·℃）
C2—水在t2温度下的比热(KJ/Kg·℃)
t1—进入加热器的水温(℃）
t2—加热后的水温(℃)
i0″—进入加热器在压力Pc下饱和蒸汽热焓(KJ/Kg)
表-Ⅰ及表Ⅱ分别列出开式系统和循环系统在额定进水流量及蒸汽为0.4MPa下，不同加热温度与蒸汽消耗量的关系，供用户选择加热器和复核汽源时参考。

（说明：蒸汽压力0.4MPa 不一定是加热器运行的工况条件）。

开式系统蒸汽消耗量表(饱和蒸汽压力为0.4MPa)
QS 4 6 8 10 12 16 20 24 32 40 48 额定进水流量D1 1.2 2.5 4.5 7.0 10 16 25 35 60 105 165
加工温20 0.039 0.081 0.146 0.228 0.325 0.520 0.813 1.138 1.951 3.145 5.366 40 0.081 0.188 0.303 0.471 0.672 1.076 1.681 2.353 4.034 7.057 11.092 60 0.125 0.261 0.459 0.730 1.043 1.669 2.609 3.652 6.261 10.952 17.217
度
差
℃
80 0.173 0.360 0.649 1.009 1.441 2.306 3.603 5.045 8.649 15.135 23.784
循环系统蒸汽消耗量表（饱和蒸汽压力为0.4MPa)
QS 4 6 8 10 12 16 20 24 32 40 48
额定进水流量
D1
1.2
2.5 4.5 7.0 10 16 25 35 60 105 165
加热温度差℃
70-95 0.054 0.112 0.201 0.312 0.446 0.714 1.116 1.562 2.678 4.687 7.366 70-110 0.088 0.183 0.330 0.514 0.734 1.174 1.830 2.569 4.404 7.706 12.110 70-130 0.137 0.286 0.454 0.800 1.143 1.829 2.857 4.000 6.857 12.000 18.857
外形尺寸
型号
QS QS QS QS QS QS QS QS QS QS QS QS
-4 -6 -8 -10 -12 -16 -20 -24 -32 -40 -48 -64
安装尺寸A 105 130 220 450
B 105 130 170 300 L 240 360 660 1200
汽侧连接法兰
Dg 32 50 100 200 D1 110 145 210 355 D 145 180 245 405 n×ф4×18 4×18 8×18 12×22
水侧连接法兰
Dg 40 65 125 250 D1 110 145 210 355 D 145 180 245 405 n×ф4×18 4×18 8×18 12×22
使用示例
本混合器既可用于生活用热水（图二），预热除氧器的进水（图三），更可用于热水采暖系统。

出水温度可采用自动控制，也可用手动控制，只需调节蒸汽侧阀门开启即可。

在高温热水采暖系统中，混合器应装在水泵出水侧，在低温热水（出水温度≤95℃）采暖系统中，混合器也可装在水泵进水侧。

当动力源为蒸汽喷射泵时，本混合器只能安装在喷射泵的出水侧
安装说明
(一）本设备的使用条件：
1、安装运行条件：进入混合器的蒸汽压力：P0
QS-4～QSH-24 P0≤1.6MPa
QS-32～QSH-48 P0≤1.0MPa 2、良好运行条件
QS-8XD～QS-24 P1+0.05≤P0≤0.6MPa QS-32XD～QS-48 P1+0.05≤P0≤0.35MPa 示中：P0——蒸汽工作压力(MPa)
P1——进水压力(MPa)
对于QS-32～QS-48产品在循环系统中，如果进水压力较高（不能满足P1+0.05≤P0条件时），混合器应装设在水泵的吸水侧，采用热水循环泵，使之良好运行。

3、QS-32～QS-48，一般应在地面上设支架或支墩，其负载按500kg考虑，QSH-4～QS-24，一般装在插墙支架或其它金属支架上。

4、混合器系统中所用的阀门、安装的位置可参照图四及图五。

5、启停：
a.在开式系统中，先开水侧阀门，后开蒸汽阀门；停止运动时，先关蒸汽侧阀门再关水侧阀门。

b.在循环系统中，一般水的管路阀门是常开的，开启，停水泵。

因此投入使用时，先启动水泵，后开蒸汽阀门；停止时，先关蒸汽阀门，后停水泵。

6、对于经常停电的热水采暖系统，应在蒸汽管路上设置高温电磁阀，当有电时，电磁阀处于常开位置；当停电时，电磁阀处于关闭位置，自动截断汽源，保障系统安人一。

7、为了防止进入蒸汽管，蒸汽管靠近混合器处应装设止回阀。

8、水的压力损失：本混合器设在循环水泵出口侧，未加入蒸汽时，其压力损失为50KPa；当装在水泵入口侧，未加入蒸汽时，其压力损失0.15MPa左右。

在加入温差△t≥20℃的蒸汽后，其压力损失为零。

9、采用过热蒸作热源时，为降低噪声，可采取逐级加热（分段加热）的方式或蒸汽减温等办法。

10、开始投入运行中，有轻微的水击现象，但很快即可自行消失。

11、在开式系统中，进水压力P1应≥1.0kg/cm2表压。

当热源采用过热蒸汽时，应分段加热。

(二）应用范围：
1、用于热水采暖系统中，作加热设备，代替原面式（间接）换热器。

2、用于浴室加热热水，送入水箱，代替热水箱中原高噪声、强振动的蒸汽直接加热方式（花管）。

3、用于除氧器预热软水（热力除氧）
(三）安装方式：
本设备采用水平或垂直安装均可，见图四及图五。

对于QS-32～QS-48加热器，不宜垂直安装。

(四）在以电动泵为循环动力的热水采暖系统中，本加热器安装在水泵进水侧的条件：
1、加热器出口水温必须低于水泵入口压力下沸腾的水温，即不能使水泵入口之水汽化；
2、必须低于水泵本身允许的工作温度。