CN102068928B - 一种汽液两相流混合器 - Google Patents
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Abstract
一种汽液两相流混合器，其特征在于：它为双向圆锥结构，分为输入端圆锥、输出端圆锥和置于两者之间的喉管，所述输入端圆锥和输出端圆锥内布置有旋向相反的来福线。该混合器可将气液两相流进一步细颗粒化混合并由喷嘴高速喷出，当汽液两相流经本喷嘴流入时，因喷嘴内表面锥体作用，使两相流加速，同时又因锥面上的来福线的作用而被旋转，当被加速和旋转的两相流进入喷出端时，被凸起的倒锥状来福线强行逆转并扩散，使两相流中的气泡被粉碎，达到细化颗粒，提高溶气率效果，粒径达到1.0μm～1.0μm，气液表面积的增加(30倍)，溶气效率可达到95％～99％。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽液两相流混合器，具体为一种将气液两相流进一步细颗粒化混合喷嘴，属两相流气液溶合与喷射技术领域。
背景技术
两相流气液溶合物在工农业生产及日常中有很多的应用场所，如臭氧水制备、水处理溶氧及气浮、富氧水制备等，在这种处理过程中，需要将气体最大限度的溶入液体。溶气的方法有很多种类，最主要的是通过容器加压、多种类混合喷嘴、搅拌、膜吸收特物理方法及小量的化学方法或者是这些方法的交叉综合，其中混合喷嘴是应用最广泛的方法，现有公知的气液两相流溶合喷嘴装也多达上千种，根据气体进入方式、不同种类液体等，分别选择不同压力或压差，再改变喷嘴的结构使气液进行混合或溶合。中国实用新型专利《两相流气泡混合喷嘴》（申请号：92209231.1 申请日：1992-05-13）即是由内外两层壳体形成气液分开的通道，在通道末端，气体通过气泡发生器进入液体流中形成无数个气泡，具有气泡的两相流在先收缩后扩张的喷管中加速膨胀进行混合。其不足之处是流体在喷嘴中没有实现旋转喷出，所产生的气相颗粒相对较大；实用新型专利《可调式螺旋气泡混合喷嘴》（申请号：200920180006.6 申请日：2009-10-21）公开的主要由气体进口接头、旋座、压盖、密封垫、底座、内管、外管、气泡发生器、密封垫圈、螺旋通道、缩扩型喷头和液体进口接头组成其不足之处是这种结构相对复杂，一种既能充分溶合气液体并实现气相小颗粒又结构简便的喷嘴成为必要。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术所指出的问题，提供一种汽液两相流混合器，该混合器可将气液两相流进一步细颗粒化混合并由喷嘴高速喷出，当汽液两相流经本喷嘴流入时，因喷嘴内表面锥体作用，使两相流加速，同时又因锥面上的凸起或下凹的来福线的作用而被旋转，当被加速和旋转的两相流进入喷出端时，被凸起或下凹的倒锥状来福线强行逆转并扩散，使两相流中的气泡被粉碎，达到细化颗粒，提高溶气效果。
本发明的技术方案是：一种汽液两相流混合器，其特征在于：它为双向圆锥结构，分为输入端圆锥、输出端圆锥和置于两者之间的喉管，所述输入端圆锥和输出端圆锥内布置有旋向相反的来福线。
当汽液两相流进入时，因锥体作用，使两相流加速，同时又因锥面上的凸起或下凹的来福线的作用而被旋转，当被加速和旋转的两相流流出时，被凸起或下凹的倒锥状来福线强行逆转并扩散，使两相流中的气泡被粉碎。
如所述的汽液两相流混合器，其特征在于：所述的来福线为凸起的。突起的效果要优于下凹的来福线结构。
如所述的汽液两相流混合器，其特征在于：所述输入端圆锥的半圆锥角α大于输出端圆锥的半圆锥角β。半圆锥角α大于半圆锥角β其混合效果要远远优于半圆锥角α等于或小于半圆锥角β的混合效果。
如所述的汽液两相流混合器，其特征在于：半圆锥角α为10~20o，半圆锥角β为7.5~15o。在这个范围的的效果要优于其他角度的混合效果。
如上所述的汽液两相流混合器，其特征在于：所述喉管为圆柱体；输入端椎体的小端直径为大端直径的1/2~1/8。在此范围内可以建立起良好的压差，可以使混合效果更好。
本发明的有益效果是：当汽液两相流进入时，因锥体作用，使两相流加速，同时又因锥面上的来福线的作用而被旋转，当被加速和旋转的两相流流出时，被倒锥状来福线强行逆转并扩散，使两相流中的气泡被粉碎。
附图说明
附图1是本发明结构示意图（剖面图）；
附图2是图1中A向视图；
附图3是图1中B向视图；
附图4是本发明实施例的结构示意图；
附图5是图4的A向视图；
附图6是图4中B向视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例作进一步说明，附图中的标记：附图中，1—喷嘴体，2—倒锥状来福线，3—喉管，4—锥状来福线，5—外螺纹。
参见图1—图3，本发明汽液两相流混合器，它为双向圆锥结构的喷嘴体1，分为输入端圆锥、输出端圆锥和置于两者之间的喉管3，所述输入端圆锥上有锥状来福线4，输出端圆锥内有旋向相反的倒锥状来福线2。
沿圆锥轴心线方向，流体由A端输入，通过输入端圆锥和锥状来福线4，再经喉管3，之后流体流入输出端圆锥和倒锥状来福线2，再经B端流出。
在本实施例中，所述的来福线2和4均为凸起的。突起的效果要优于下凹的来福线结构。
本发明具体实施例参见图4，各部尺寸见图4、图5、图6。汽液两相流混合器，所述输入端圆锥的半圆锥角α大于输出端圆锥的半圆锥角β，半圆锥角α为10~20o，半圆锥角β为7.5~15o。在此范围的的效果要优于其他角度的混合效果。在本实施例中半圆锥角α为15o，半圆锥角β为10o。
本发明的汽液两相流混合器，所述喉管3为圆柱体；输入端椎体的小端直径Φ2为大端直径Φ1的1/2~1/8。在此范围内可以建立起良好的压差，可以使混合效果更好。在本实施例中输入端椎体大端直径Φ1为20mm小端直径Φ2为10mm。
使用本该混合器，可将气相气泡以雾的型式进入液相，粒径达到0.1μm~1.0μm，低于目前一般两相混溶方法（而目前两相混溶的气相粒径在1μm~10μm），因粒径的缩小，气液表面积的增加（30倍），所以溶气效率得到提高，可达到95%~99%。
Claims (5)
1.一种汽液两相流混合器，其特征在于：它为双向圆锥结构，分为输入端圆锥、输出端圆锥和置于两者之间的喉管，所述输入端圆锥和输出端圆锥内布置有旋向相反的来福线。
2.如权利要求1所述的汽液两相流混合器，其特征在于：所述的来福线为凸起的。
3.如权利要求1所述的汽液两相流混合器，其特征在于：所述输入端圆锥的半圆锥角α大于输出端圆锥的半圆锥角β。
4.如权利要求3所述的汽液两相流混合器，其特征在于：半圆锥角α为10~20o，半圆锥角β为7.5~15o。
5.如权利要求1上所述的汽液两相流混合器，其特征在于：所述喉管为圆柱体；输入端椎体的小端直径为大端直径的1/2~1/8。
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