CN103111221A - 一种含有旋转叶片的文丘里混合器 - Google Patents

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一种含有旋转叶片的文丘里混合器，包括主流流体流过的主流文丘里管，主流文丘里管包括依次相连通的主流文丘里管流入管道、主流文丘里管渐缩段、主流文丘里管喉部、主流文丘里管扩散段和主流文丘里管流出管道，在主流文丘里管喉部侧面开有引入流体流入的开孔，还包括套装在主流文丘里管喉部内壁面的螺旋形扰流片以及设置在主流文丘里管扩散段的风车型扰流子，螺旋形扰流片内壁面为不规则梅花形边缘，风车型扰流子为一风车型的可旋转叶片组；本发明能够在文丘里管内流体的边缘和中心增强流体扰动，并且能够根据需要调节扰动强度的大小，有效避免混合不均匀的现象，使文丘里混合器适用于更广范围的引入流体与主流流体的流量配比。

Description

一种含有旋转叶片的文丘里混合器
技术领域
本发明涉及一种混合器，具体涉及一种含有旋转叶片的文丘里混合器。
背景技术
文丘里混合器作为一种重要的气液或液液混合装置，在工程实际中有着广泛的应用。常见的文丘里混合器为一个喉部开孔的经典文丘里管，主流流体由经典文丘里管内流过，引入流体经开孔流入，利用压力差将引入流体引入并与主流流体进行掺混。现有的文丘里混合器是利用在文丘里管的喉部开孔引入流体，使两种流体由于压力变化从而产生一定的冲击破碎效应，并利用两种高速流体形成的紊流达到混合的目的。在该文丘里结构中，由于混合流体扰动强度小则容易造成混合不均匀和混合效率低等问题。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种含有旋转叶片的文丘里混合器，能够在文丘里管内流体的边缘和中心增强流体扰动，并且能够根据需要调节扰动强度的大小，有效避免混合不均匀的现象出现，提高文丘里混合器的混合效率，使文丘里混合器适用于更广范围的引入流体与主流流体的流量配比。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种含有旋转叶片的文丘里混合器，包括主流流体流过的主流文丘里管，所述主流文丘里管包括依次相连通的主流文丘里管流入管道1、主流文丘里管渐缩段2、主流文丘里管喉部3、主流文丘里管扩散段5和主流文丘里管流出管道6，在所述主流文丘里管喉部3侧面开有引入流体流入的开孔4，还包括套装在主流文丘里管喉部3内壁面的螺旋形扰流片7以及设置在主流文丘里管扩散段5的风车型扰流子8，所述螺旋形扰流片7内壁面为不规则梅花形边缘11，所述风车型扰流子8为一风车型的可旋转叶片组，与主流流体来流方向垂直布置，其轴线与主流文丘里管的轴线重合。
所述螺旋形扰流片7的不规则梅花形边缘11向主流流体来流方向倾斜预设角度，且不规则梅花形边缘11的高度在流动方向上高低不同并且不规则。
所述螺旋形扰流片7的材料为金属。
所述主流文丘里管流出管道6的壁面上开有槽道10，所述风车型扰流子8的L型固定支架9滑动设置于主流文丘里管流出管道6壁面的槽道10内。
所述主流文丘里管为回转体。
和现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明含有旋转叶片的文丘里混合器能加强主流文丘里管内混合流体的扰动，有效提高文丘里混合器的混合效率，避免混合不均的现象出现；套装在主流文丘里管喉部3内壁面的螺旋形扰流片7可以使主流文丘里管内流动的流体流经螺旋形扰流片7后在流道内产生明显的弥散流动效应，其弥散流动效应使管内流体更容易转变为湍流流动，因此增强了主流文丘里管喉部3，尤其是流动外缘的混合效果；螺旋形扰流片7向主流流体来流方向倾斜预设角度地设置在主流文丘里管喉部3内壁面上，在弥散流动效应的基础上增强了主流文丘里管喉部3流动外缘的扰流；螺旋形扰流片7的不规则梅花形边缘11能破坏流体边界层，进一步增强了喉部流动外缘的扰动作用；螺旋形扰流片7的高度在流动方向上高低不同并且不规则，能够使流动上下起伏，有利于扰动；螺旋形扰流片7安装加工方便，即使与喉口有缝隙，液体也有利于扰流；为了强化文丘里混合器的混合效果，主要由设置在主流文丘里管扩散段5的风车型扰流子8增强文丘里混合器下游流动中心的扰动，风车型扰流子8的叶片受到来流混合流体的转向力而产生转动，转动的风车型扰流子叶片同时给流体一个反作用力，带动混合流体产生旋转运动，从而增强了下游流动中心混合流体的扰动，提高了混合效率；风车型扰流子8能依靠固定支架9在主流文丘里管流出管道6壁面的槽道10内水平地移动来改变扰流子在扩散段的位置，可以与两种流体的流量比和压力差等参数匹配，从而根据需要调节扰动强度的大小，扩大了同一文丘里混合器的适用范围；为了使风车型扰流子8可以在与来流方向平行的方向移动，槽道设置在水平段，即主流文丘里管流出管道6壁面，而不是主流文丘里管扩散段5壁面，同时，设置在水平段有利于密封和加工；固定支架9弯曲的形状能让风车型扰流子8固定于流出管道壁面而且能在靠近主流文丘里管喉部3的位置移动，使风车型扰流子8能够产生较强的扰动强度，强化混合效果。
附图说明
图1为本发明含有旋转叶片的文丘里混合器的剖面结构。
图2为本发明含有旋转叶片的文丘里混合器的左视图。
图3为本发明含有旋转叶片的文丘里混合器喉部的螺旋形扰流片局部放大示意图。
图4为本发明含有旋转叶片的文丘里混合器喉部螺旋形扰流片的横截面示意图。
图5为本发明含有旋转叶片的文丘里混合器扩散段的风车型扰流子局部示意图。
图6为本发明含有旋转叶片的文丘里混合器扩散段风车型扰流子的左视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1至图6所示，本发明一种含有旋转叶片的文丘里混合器，包括主流流体流过的主流文丘里管，所述主流文丘里管包括依次相连通的主流文丘里管流入管道1、主流文丘里管渐缩段2、主流文丘里管喉部3、主流文丘里管扩散段5和主流文丘里管流出管道6，在所述主流文丘里管喉部3侧面开有引入流体流入的开孔4，还包括套装在主流文丘里管喉部3内壁面的螺旋形扰流片7以及设置在主流文丘里管扩散段5的风车型扰流子8，所述螺旋形扰流片7内壁面为不规则梅花形边缘11，所述风车型扰流子8为一风车型的可旋转叶片组，与主流流体来流方向垂直布置，其轴线与主流文丘里管的轴线重合。套装在主流文丘里管喉部3内壁面的螺旋形扰流片7可以使主流文丘里管内流动的流体流经螺旋形扰流片7后在流道内产生明显的弥散流动效应，其弥散流动效应使管内流体更容易转变为湍流流动，因此增强了主流文丘里管喉部3，尤其是流动外缘的混合效果；在主流文丘里管扩散段5设置风车型扰流子8增强文丘里混合器下游流动中心的扰动，风车型扰流子8的叶片受到来流混合流体的转向力而产生转动，转动的风车型扰流子叶片同时给流体一个反作用力，带动混合流体产生旋转运动，从而增强了下游流动中心混合流体的扰动，提高了混合效率，进一步强化文丘里混合器的混合效果。
如图3和图4所示，作为本发明的优选实施例，所述螺旋形扰流片7的不规则梅花形边缘11向主流流体来流方向倾斜预设角度，且不规则梅花形边缘11的高度在流动方向上高低不同并且不规则。螺旋形扰流片7向主流流体来流方向倾斜预设角度地设置在主流文丘里管喉部3内壁面上，在弥散流动效应的基础上增强了主流文丘里管喉部3流动外缘的扰流；螺旋形扰流片7的不规则梅花形边缘11能破坏流体边界层，进一步增强了喉部流动外缘的扰动作用；螺旋形扰流片7的高度在流动方向上高低不同并且不规则，能够使流动上下起伏，有利于扰动；螺旋形扰流片7安装加工方便，即使与喉口有缝隙，也有利于扰流。
作为本发明的优选实施例，所述螺旋形扰流片7的材料为金属。
如图5所示，作为本发明的优选实施例，所述主流文丘里管流出管道6的壁面上开有槽道10，所述风车型扰流子8的L型固定支架9滑动设置于主流文丘里管流出管道6壁面的槽道10内。风车型扰流子8能依靠固定支架9在主流文丘里管流出管道6壁面的槽道10内水平地移动来改变扰流子在扩散段的位置，可以与两种流体的流量比和压力差等参数匹配，从而根据需要调节扰动强度的大小，扩大了同一文丘里混合器的适用范围；为了使风车型扰流子8可以在与来流方向平行的方向移动，槽道设置在水平段，即主流文丘里管流出管道6壁面，而不是主流文丘里管扩散段5壁面，同时，设置在水平段有利于密封和加工；固定支架9弯曲的形状能让风车型扰流子8固定于流出管道壁面而且能在靠近主流文丘里管喉部3的位置移动，使风车型扰流子8能够产生较强的扰动强度，强化混合效果。
如图1和图2所示，作为本发明的优选实施例，所述主流文丘里管为回转体，便于加工。

Claims (5)

1.一种含有旋转叶片的文丘里混合器，包括主流流体流过的主流文丘里管，所述主流文丘里管包括依次相连通的主流文丘里管流入管道（1）、主流文丘里管渐缩段（2）、主流文丘里管喉部（3）、主流文丘里管扩散段（5）和主流文丘里管流出管道（6），在所述主流文丘里管喉部（3）侧面开有引入流体流入的开孔（4），其特征在于：还包括套装在主流文丘里管喉部（3）内壁面的螺旋形扰流片（7）以及设置在主流文丘里管扩散段（5）的风车型扰流子（8），所述螺旋形扰流片（7）内壁面为不规则梅花形边缘（11），所述风车型扰流子（8）为一风车型的可旋转叶片组，与主流流体来流方向垂直布置，其轴线与主流文丘里管的轴线重合。
2.根据权利要求1所述的一种含有旋转叶片的文丘里混合器，其特征在于：所述螺旋形扰流片（7）的不规则梅花形边缘（11）向主流流体来流方向倾斜预设角度，且不规则梅花形边缘（11）的高度在流动方向上高低不同并且不规则。
3.根据权利要求1所述的一种含有旋转叶片的文丘里混合器，其特征在于：所述螺旋形扰流片（7）的材料为金属。
4.根据权利要求1所述的一种含有旋转叶片的文丘里混合器，其特征在于：所述主流文丘里管流出管道（6）的壁面上开有槽道（10），所述风车型扰流子（8）的L型固定支架（9）滑动设置于主流文丘里管流出管道（6）壁面的槽道（10）内。
5.根据权利要求1所述的一种含有旋转叶片的文丘里混合器，其特征在于：所述主流文丘里管为回转体。
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