一種巨型葉片靜態(tài)混合器及其混合單元制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合器領(lǐng)域，具體涉及一種巨型葉片靜態(tài)混合器及其混合單元制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]靜態(tài)混合器是通過在管道中設(shè)置混合單元，當流體在管道流動的過程中會在混合單元的作用下產(chǎn)生擾流，從而使多種流體能夠相互混合。螺旋葉片的混合器是靜態(tài)混合器中的常見類型，其內(nèi)部的混合單元就是一塊螺旋葉片。對于大流量的靜態(tài)混合器而言，其內(nèi)部的混合單元的尺寸也相應(yīng)增大，那么就會產(chǎn)生一個極大的問題:要將巨大的板材進行旋扭，使之加工為巨型的螺旋葉片是不可能的。板材的尺寸增大直接導(dǎo)致了需要的旋扭力更大，加工機床的尺寸及液壓系統(tǒng)的負載也隨之大幅增長，根本不存在這樣的加工機床。而且一次對巨大的板材進行旋扭成型，有可能由于局部應(yīng)力不均的問題而導(dǎo)致材料斷裂，影響成型質(zhì)量，甚至出現(xiàn)大量的廢品，合格率無法保證。
[0003]不難看出，現(xiàn)有技術(shù)還存在一定的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種巨型葉片靜態(tài)混合器及其混合單元制造方法，通過特殊的工藝制造出尺寸超大的巨型混合單元。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種巨型葉片靜態(tài)混合器，包括管道和放置于所述管道內(nèi)的至少一個混合單元，所述管道兩端開口；所述混合單元呈螺旋薄片狀，包括中心螺旋葉片和至少一組側(cè)螺旋葉片；中心螺旋葉片繞自身中軸線螺旋扭曲，至少一組側(cè)螺旋葉片由內(nèi)至外依次排列焊接于中心螺旋葉片的兩側(cè)邊，側(cè)螺旋葉片與中心螺旋葉片之間、相鄰兩片側(cè)螺旋葉片之間的邊為接合邊;每組側(cè)螺旋葉片之間在接合邊上完全共線，且螺旋軸線均為中心螺旋葉片的中軸線。
[0007]進一步的，所述側(cè)螺旋葉片在接合邊上對接焊。
[0008]進一步的，所述側(cè)螺旋葉片在接合邊上搭接焊。
[0009]進一步的，所述混合單元的螺旋扭轉(zhuǎn)角為90°?270°。
[0010]進一步的，所述相鄰兩個混合單元螺旋扭轉(zhuǎn)方向相反，且相互偏轉(zhuǎn)90°連接。
[0011]進一步的，所述混合單元在管道軸向上的投影面積等于管道的內(nèi)腔截面積。
[0012]上述巨型葉片靜態(tài)混合器的混合單元的制造方法，包括以下步驟:
[0013]SOl:對中心螺旋葉片進行旋扭成型，繞中心螺旋葉片的中軸線進行旋扭加工；
[0014]S02:對側(cè)螺旋葉片進行旋扭成型，根據(jù)中心螺旋葉片的寬度計算出側(cè)螺旋葉片的螺旋軸線進行加工；
[0015]S03:由內(nèi)至外將每組側(cè)螺旋葉片依次焊接于中心螺旋葉片的兩側(cè)；
[0016]S04:對焊接邊進行打磨作業(yè)，使混合單元的整體表面光滑平整。
[0017]進一步的，所述步驟S03包括:
[0018]S031:將直接與中心螺旋葉片連接的一組側(cè)螺旋葉片的內(nèi)側(cè)邊貼近中心螺旋葉片的兩側(cè)邊，看其在接合邊上是否能夠完全共線，對側(cè)螺旋葉片出現(xiàn)偏離的位置進行矯形；
[0019]S032:完全矯形后，在相應(yīng)的側(cè)螺旋葉片的接合邊上等距進行點焊定位；
[0020]S033:對已經(jīng)點焊固定的側(cè)螺旋葉片進行完全密封焊接，順著接合邊進行焊接，使接合邊完全接合不留縫隙；
[0021]S034:對更外側(cè)的一組側(cè)螺旋葉片的接合邊進行比對，對側(cè)螺旋葉片出現(xiàn)偏離的位置進行矯形，然后重復(fù)步驟S032、S033焊接好更外側(cè)的一組側(cè)螺旋葉片；
[0022]S035:重復(fù)步驟S034直到所有側(cè)螺旋葉片都被焊接好。
[0023]本發(fā)明提供的一種巨型葉片靜態(tài)混合器，具有以下優(yōu)點:
[0024]通過多塊板材分開成型，再組合焊接的特殊工藝，可以制造出超大尺寸的巨型混合單元；
[0025]混合單元分開多個部分成型，即使普通的機床也能完成生產(chǎn)加工，對生產(chǎn)環(huán)境的要求低；
[0026]合格率高，不容易損壞材料；
[0027]混合單元牢固可靠，力學(xué)性能與使用效果與一體成型的板材無異；
[0028]本發(fā)明的混合單元的制造方法，通過特殊的工藝做出混合單元，還具有三大優(yōu)點，第一，這種特殊工藝可以做出任意長寬比例的混合單元;第二，可以采用比較薄的材料也可以加工成型螺旋葉片，進一步組合成混合單元，節(jié)省原材料;第三，這種特殊的工藝做出來的混合單元，成型后整體尺寸精度容易控制。這三點是現(xiàn)有技術(shù)中普通的加工方法難以做到甚至不可做到。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種巨型葉片靜態(tài)混合器的混合單元的結(jié)構(gòu)示意圖。[0031 ]圖2為對接焊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3為搭接焊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]附圖標記說明:
[0034]1、中心螺旋葉片2、側(cè)螺旋葉片
【具體實施方式】
[0035]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例和附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。需要說明的是，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0036]實施例一
[0037]請參閱圖1，本實施例公開了一種巨型葉片靜態(tài)混合器，包括管道和放置于所述管道內(nèi)的至少一個混合單元，所述管道兩端開口；所述混合單元呈螺旋薄片狀，包括中心螺旋葉片I和至少一組側(cè)螺旋葉片2;中心螺旋葉片I繞自身中軸線螺旋扭曲，至少一組側(cè)螺旋葉片2由內(nèi)至外依次排列焊接于中心螺旋葉片I的兩側(cè)邊，側(cè)螺旋葉片2與中心螺旋葉片I之間、相鄰兩片側(cè)螺旋葉片2之間的邊為接合邊;每組側(cè)螺旋葉片2之間在接合邊上完全共線，且螺旋軸線均為中心螺旋葉片I的中軸線。
[0038]靜態(tài)混合器本身并不需要提供動力驅(qū)動來主動攪拌流體，而是通過流體在靜態(tài)混合器內(nèi)流動的過程中，混合單元對流體產(chǎn)生一定的擾流作用，從而使流體均勻混合。螺旋葉片式的靜態(tài)混合器是混合器的一種常見結(jié)構(gòu)形式，但僅僅用于尺寸較小的小容量混合器。這是由于靜態(tài)混合器內(nèi)部的混合單元是有板材成型的螺旋葉片，如果混合單元的尺寸增大，成型加工所需要提供的旋扭力也大幅增加，一般的機床根本無法滿足加工需求。而且即使勉強進行加工，對于大面積的大尺寸板材而言，局部的應(yīng)力不均也有可能影響成型質(zhì)量，這一效應(yīng)在大尺寸板材中被加倍放大，使成型的質(zhì)量難以控制，甚至?xí)p壞板材，造成廢品O
[0039]本發(fā)明采用了組合焊接的特殊工藝，混合單元通過中心螺旋葉片I和側(cè)螺旋葉片2組成，中心螺旋葉片I和側(cè)螺旋葉片2可以分開加工成型，即使現(xiàn)有的機床也能完成成型工序。為了清晰展示混合單元的結(jié)構(gòu)，便于區(qū)分中心螺旋葉片I和側(cè)螺旋葉片2，說明書附圖中對中心螺旋葉片進行了網(wǎng)格線填充繪制。這里需要說明的是，雖然說明書附圖中只有位于中心螺旋葉片I兩側(cè)的一組側(cè)螺旋葉片2，但這僅僅是為了簡化說明書附圖，實際上側(cè)螺旋葉片2的數(shù)量是可以自由增減的，并不僅限于一組。如果需要制作的混合單元尺寸較大，可以相應(yīng)增加側(cè)螺旋葉片2的數(shù)量以擴大混合單元的整體寬度;反之如果需要制作的混合單元尺寸較小，可以相應(yīng)減少側(cè)螺旋葉片2。作為進一步的優(yōu)選，所述混合單元在管道軸向上的投影面積等于管道的內(nèi)腔截面積，從而確保在管道的軸向上投影不會有空隙，那么就不存在任何流體能夠從管道的輸入端直接直線貫穿流動到管道的輸出端了。