一種實心螺紋棒混合芯子制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種實心螺紋棒混合芯子，具體涉及微反應器混合芯子領(lǐng)域，包括實心圓柱體及其上凹槽螺紋，所述實心圓柱體包括實心圓柱柱體，其中實心圓柱柱體頂?shù)變啥朔謩e設(shè)有上端頭無螺紋區(qū)和下端頭無螺紋區(qū)，所述上端頭無螺紋區(qū)位置處設(shè)有溢流口進口，所述下端頭無螺紋區(qū)位置設(shè)有溢流口出口。本實用新型專利技術(shù)通過采用多組近圓柱體芯子首尾串聯(lián)的模式，類似于靜態(tài)混合器的工作原理將待混合的流體經(jīng)過多組芯子實現(xiàn)高效的混合傳質(zhì)；在同一套管中的芯子可以采用相同款式串聯(lián)也可以采用不同款式進行串聯(lián)使用，能夠輕松更換內(nèi)部混合單元芯子，從而解決現(xiàn)有的微反應器結(jié)垢后不易清洗、拆裝工序耗時以及不方便更換調(diào)換混合單元的問題。問題。問題。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種實心螺紋棒混合芯子


[0001]本技術(shù)涉及微反應器混合芯子
，更具體地說，本技術(shù)涉及一種實心螺紋棒混合芯子。

技術(shù)介紹

[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的微反應器是將兩種或以上的流體通過不斷交互混合發(fā)生物質(zhì)交換如乳化或者發(fā)生相應的化學反應。微反應器的混合效果和微通道的尺寸有對應關(guān)系，一般微通道尺寸越小混合效果越好；但是這和實際生產(chǎn)應用又產(chǎn)生了矛盾，由于微通道尺寸小導致壓降偏高從而影響微反應器的通量，往往不能兼顧混合效果和通量。而且由于滿足混合效果而設(shè)計的微通道結(jié)構(gòu)相對復雜，也會引起結(jié)垢或者嚴重情況下堵塞的問題。
[0003]隨著微反應器技術(shù)在我國醫(yī)藥精細化工領(lǐng)域的推廣和生產(chǎn)過程中實際維護的需求，可拆卸微反應器成為主流。CN215842929U和CN215540778U(潤峙前面授權(quán)專利)提供的一種可拆變徑混合芯子，屬于半拆卸式微通道反應器的核心部件，避免了目前市場上大部分可拆卸式微反應器拆卸工序多再組裝耗時不方便的問題，但是由于采用微孔進行導流的結(jié)構(gòu)設(shè)計更適合相對低通量混合或者黏度相對低的物料，當使用高粘度物料或者很高通量時會出現(xiàn)壓降驟升的情況。
[0004]也有報道在光滑圓柱體柱體外表面纏繞金屬絲進行表面處理的手段，實現(xiàn)在環(huán)性通道中產(chǎn)生紊流強化混合的效果。但是這個方法適合于科研和模擬計算，對于實際生產(chǎn)所用的混合芯子加工實用性不強。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本技術(shù)的實施例提供一種實心螺紋棒混合芯子，本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有的微反應器復雜結(jié)構(gòu)導致高通量或者高粘度工況下壓降偏大、不能針對各種適合高、低通量的混合芯子進行組合平衡混合單元的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種實心螺紋棒混合芯子，包括實心圓柱體及其上凹槽螺紋，所述實心圓柱體包括實心圓柱柱體，其中實心圓柱柱體頂?shù)變啥朔謩e設(shè)有上端頭無螺紋區(qū)和下端頭無螺紋區(qū)，所述上端頭無螺紋區(qū)位置處設(shè)有溢流口進口，所述下端頭無螺紋區(qū)位置設(shè)有溢流口出口，此外，實心圓柱體上除凹槽螺紋外部分設(shè)置為柱體無凹槽區(qū)，所述凹槽螺紋包括順時針外表面凹槽線和逆時針外表面凹槽線；
[0007]其中溢流口進口、上端頭無螺紋區(qū)、下端頭無螺紋區(qū)和溢流口出口為可選部分，不同旋轉(zhuǎn)方向的順時針外表面凹槽線和逆時針外表面凹槽線交叉處設(shè)有外表面凹槽線交叉點，所述外表面凹槽線交叉點的夾角設(shè)置為α。
[0008]在一個優(yōu)選的實施方式中，所述α的夾角角度設(shè)置為20
°?
160
°
，優(yōu)選45
°?
135
°
。
[0009]在一個優(yōu)選的實施方式中，m代表順時順時針外表面凹槽線4的數(shù)量，n代表逆時針外表面凹槽線的數(shù)量；所述m和n數(shù)量均不少于1；所述相同旋轉(zhuǎn)方向的單條或多條順時針外表面凹槽線或逆時針外表面凹槽線沿著徑向方向類似拉長的彈簧線式分布在實心圓柱柱
體表面并保持平行布置。
[0010]在一個優(yōu)選的實施方式中，所述實心圓柱柱體整體橫截面尺寸即直徑D不變，其中實心圓柱柱體的長徑比在10：1
?
1：5之間，優(yōu)選5:1
?
1:3；所述實心圓柱柱體長度為總長度l，即l 1+l2+l 3；其中所述l 1代表實心圓柱柱體長度；所述l 2代表上端頭無螺紋區(qū)的長度；所述l 3代表下端頭無螺紋區(qū)的長度。
[0011]在一個優(yōu)選的實施方式中，所述凹槽螺紋和柱體無凹槽區(qū)所占實心圓柱體表面積的比例為5：1
?
1：5，優(yōu)選3：1
?
1：3；所述實心圓柱柱體表面粗糙度為1
?
50微米，優(yōu)選5
?
20微米；所述凹槽的深度和寬度比為5：1
?
1：20，優(yōu)選2：1
?
1：5。
[0012]在一個優(yōu)選的實施方式中，通過在實心圓柱柱體的徑向外表面加工凹槽的方法實現(xiàn)正交螺紋設(shè)計，凹槽螺紋遍布整個實心圓柱柱體或在實心圓柱柱體兩端部分不加工螺紋，其中上端頭無螺紋區(qū)和下端頭無螺紋區(qū)與凹槽螺紋的長度比為0
?
1:0
?
1：10；螺紋部分或者無螺紋端頭部分也可以外加溢流口，都可以實現(xiàn)芯子外表面流體的強化混合；實心圓柱體螺紋芯子可以為對稱結(jié)構(gòu)，也可以為不對稱結(jié)構(gòu)，在柱體兩端可以增加可選的所述無螺紋端頭部分或者溢流口部分。
[0013]在一個優(yōu)選的實施方式中，所述通過在實心圓柱柱體的徑向外表面加工凹槽螺紋的方法實現(xiàn)正交螺紋設(shè)計，其中凹槽的加工方法可以為滾花、壓花、拉花、排刀花或咬花精密加工方法中的一種或多種，實心圓柱柱體的材質(zhì)設(shè)置為不銹鋼、哈氏合金、聚合物材料或陶瓷材質(zhì)。
[0014]本技術(shù)的技術(shù)效果和優(yōu)點：
[0015]1、本技術(shù)通過采用多組近圓柱體芯子首尾串聯(lián)的模式，類似于靜態(tài)混合器的工作原理將待混合的流體經(jīng)過多組芯子實現(xiàn)高效的混合傳質(zhì)；在同一套管中的芯子可以采用相同款式串聯(lián)也可以采用不同款式進行串聯(lián)使用；
[0016]2、本技術(shù)涉及多種可變技術(shù)規(guī)格，包括對稱結(jié)構(gòu)和不對稱結(jié)構(gòu)，也可以方便調(diào)整比如凹槽的尺寸、旋轉(zhuǎn)角度和可選溢流口等，可以方便地調(diào)整實際工藝和生產(chǎn)過程中的不同要求，可讓工藝優(yōu)化或者生產(chǎn)過程中的微反應器清洗維護方便，并能夠輕松更換內(nèi)部混合單元芯子，從而解決現(xiàn)有的微反應器結(jié)垢后不易清洗、拆裝工序耗時以及不方便更換調(diào)換混合單元的問題。
附圖說明
[0017]圖1為本技術(shù)的無端頭、無溢流口對稱結(jié)構(gòu)螺紋棒混合芯子示意圖。
[0018]圖2為本技術(shù)的無端頭、無溢流口對稱結(jié)構(gòu)螺紋棒混合芯子三維示意圖。
[0019]圖3為本技術(shù)的無端頭、有溢流口對稱結(jié)構(gòu)螺紋棒混合芯子三維示意圖。
[0020]圖4為本技術(shù)的有端頭、無溢流口對稱結(jié)構(gòu)螺紋棒混合芯子示意圖。
[0021]圖5為本技術(shù)的有端頭、有溢流口對稱結(jié)構(gòu)螺紋棒混合芯子三維示意圖。
[0022]附圖標記：
[0023]圖6為本技術(shù)的一端有端頭另一端有溢流口的非對稱結(jié)構(gòu)螺紋棒混合芯子技術(shù)規(guī)格示意圖。
[0024]其中，α為正交凹槽線的交叉角；D為實心圓柱體直徑長度；l 1代表實心圓柱體螺紋部分長度；l 2代表可選端頭無螺紋部分的長度；l 3代表可選溢流口部分長度；d1代表順
時針凹槽線深度；d2代表逆時針凹槽線深度；w1代表順時針凹槽線寬度；w2代表逆時針凹槽線寬度。
[0025]圖7為本技術(shù)的一端有端頭、另一端有溢流口的非對稱結(jié)構(gòu)螺紋棒混合芯子的螺紋設(shè)計示意圖；7a兩條正交凹槽線；7b四條正交凹槽線；7c六條正交凹槽線；
[0026]圖8為本技術(shù)的僅在一端有端頭的非對稱結(jié)構(gòu)螺紋棒混合芯子示意圖。
[0027]圖9為本技術(shù)的一端有溢流口的非對稱結(jié)構(gòu)螺紋棒混合芯子示意圖。
[0028]圖10為本技術(shù)的端頭和溢流口僅在一端的非對稱結(jié)構(gòu)螺紋棒混合芯子本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種實心螺紋棒混合芯子，包括實心圓柱體及其上凹槽螺紋，其特征在于：所述實心圓柱體包括實心圓柱柱體(3)，其中實心圓柱柱體(3)頂?shù)變啥朔謩e設(shè)有上端頭無螺紋區(qū)(2)和下端頭無螺紋區(qū)(8)，所述上端頭無螺紋區(qū)(2)位置處設(shè)有溢流口進口(1)，所述下端頭無螺紋區(qū)(8)位置設(shè)有溢流口出口(9)，此外，實心圓柱體上除凹槽螺紋外部分設(shè)置為柱體無凹槽區(qū)(6)，所述凹槽螺紋包括順時針外表面凹槽線(4)和逆時針外表面凹槽線(5)；其中不同旋轉(zhuǎn)方向的順時針外表面凹槽線(4)和逆時針外表面凹槽線(5)交叉處設(shè)有外表面凹槽線交叉點(7)，所述外表面凹槽線交叉點(7)的夾角設(shè)置為α。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實心螺紋棒混合芯子，其特征在于：所述α的夾角角度設(shè)置為45
°?
135
°
。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實心螺紋棒混合芯子，其特征在于：m代表順時順時針外表面凹槽線(4)的數(shù)量，n代表逆時針外表面凹槽線(5)的數(shù)量；所述m和n數(shù)量均不少于1；相同旋轉(zhuǎn)方向的單條或多條順時針外表面凹槽線(4)或逆時針外表面凹槽線(5)沿著徑...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張金鳳，徐笑，王志勇，王禹涵，孟曉禹，江定春，孫堯，趙東波，
申請(專利權(quán))人：潤峙之微流體科技江蘇有限公司，
類型：新型
國別省市：