CN108211837A - 两段自吸式文丘里洗消装置 - Google Patents

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赵祥迪
王正
孙万付
袁纪武
徐银谋
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
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Abstract

本发明提出一种两段自吸式文丘里洗消装置，文丘里外管由直外管、收缩外管和扩散管依次连接而成，内套管由直内管和收缩内管连接而成，直内管位于直外管的内部，收缩内管位于收缩外管的内部，直内管的外壁设置有若干块筋板以在内套管和文丘里外管之间支撑出环形进液腔，导流内管位于扩散管的内部的前端，导流内管的外壁紧贴扩散管的内壁，导流内管的内径沿导流内管的轴向先逐渐变小再逐渐变大。本发明的有益效果：结构简单，拆装方便，便于清理与更换；解决环隙进液的贴壁效应，气相与液相混合均匀；内套管和导流内管均有收缩结构设计，形成了两段式结构，强化了气液接触，雾化效果好，适用于危化品气体的应急处理。

Description

两段自吸式文丘里洗消装置
技术领域
本发明涉及危化品事故应急处置设备领域，特别是涉及一种两段自吸式文丘里洗消装置。
背景技术
危化品气体泄漏事故中，多采用吸收法对其进行洗消，吸收法大多要求洗消剂与危化品气体进行接触反应，实现对危化品气体的处理。一般情况下，洗消剂多由液体泵送至反应室与鼓风或抽吸来的危化品气体进行接触反应。文丘里洗涤器由于结构简单、维护成本低、便于操作等特点，得到了业界的广泛使用。自吸式文丘里洗涤器可以利用气体高速通过形成的负压实现洗消剂的自吸，减少液体泵等动力设备，并且传质系数高，非常适用于危化品泄漏事故应急处置。然而，自吸式文丘里洗涤器因受结构影响较大，气液混合不均、雾化效率少等缺点限制了其在应急状态下危化品气体处理领域的使用。具体包括：(1)自吸式文丘里洗涤器拆装困难，不便于清理与更换；(2)自吸式文丘里洗涤器多采用环隙进液方式，贴壁效应明显，气相与液相混合不均匀；(3)气液接触时间短，雾化效果差，导致不能快速适用于应急场所。
公开号为CN105289348A的中国专利文献提出了一种文丘里管式混合器，通过在文丘里扩大段出口处安装圆形及多孔分散挡板以强化气液混合，由于文丘里管内气速很高，添加开孔率较低的多孔挡板会大大提高文丘里管内压降和动能损失，需要更高功率的动力设备。公告号为CN103111221B的中国专利文献提出了一种含有旋转叶片的文丘里混合器，通过在喉部内壁面添加螺旋形扰流片和在文丘里扩散段添加风车型扰流子，增强流体扰动，强化气液混合。但是，该含有旋转叶片的文丘里混合的进液口和螺旋形扰流片都处于喉部，这样的安装方式会造成扰流片受到冲击力过大而易脱落。
发明内容
本发明的目的在于提供一种两段自吸式文丘里洗消装置，可高效地处理危化品气体，以适用于危化品气体的应急处理。
本发明提供一种两段自吸式文丘里洗消装置，包括文丘里外管、内套管和导流内管，文丘里外管由直外管、收缩外管和扩散管依次连接而成，内套管由直内管和收缩内管连接而成，直内管位于直外管的内部，收缩内管位于收缩外管的内部，直内管的外壁设置有若干块筋板以在内套管和文丘里外管之间支撑出环形进液腔，导流内管位于扩散管的内部的前端，导流内管的外壁紧贴扩散管的内壁，导流内管的内径沿导流内管的轴向先逐渐变小再逐渐变大。
进一步的，直内管的外壁沿直内管的周向等间距设置四块筋板。
进一步的，直外管为圆柱状管，收缩外管为圆锥状管。
进一步的，直内管为圆柱状管，收缩内管为圆锥状管。
进一步的，扩散管为圆锥状管。
进一步的，导流内管为圆锥状管。
进一步的，导流内管的内部包括依次布置的第一圆锥状内腔和第二圆锥状内腔。
与现有技术相比，本发明的两段自吸式文丘里洗消装置具有以下特点和优点：
1、本发明的两段自吸式文丘里洗消装置，结构简单，拆装方便，便于清理与更换；
2、本发明的两段自吸式文丘里洗消装置，解决环隙进液的贴壁效应，气相与液相混合均匀；
3、本发明的两段自吸式文丘里洗消装置，内套管和导流内管均有收缩结构设计，形成了两段式结构，强化了气液接触，雾化效果好，适用于危化品气体的应急处理。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例两段自吸式文丘里洗消装置的结构示意图；
图2为本发明实施例两段自吸式文丘里洗消装置中文丘里外管的结构示意图；
图3为本发明实施例两段自吸式文丘里洗消装置中内套管的结构示意图；
图4为本发明实施例两段自吸式文丘里洗消装置中导流内管的结构示意图；
其中，1、进气口，2、环形进液腔，3、内套管，31、直内管，32、筋板，33收缩内管、，4、导流内管，41、第一圆锥状内腔，42、第二圆锥状内腔，5、文丘里外管，51、直外管，52、收缩外管，53、扩散管，6、出气口。
具体实施方式
如图1至图4所示，本实施例提供一种两段自吸式文丘里洗消装置，由文丘里外管5、内套管3和导流内管4装配而成。具体的，文丘里外管5由直外管51、收缩外管52和扩散管53依次连接而成。直外管51为圆柱状管，收缩外管52为圆锥状管，扩散管53为圆锥状管。内套管3嵌套于文丘里外管5内的前端，具体的，内套管3由直内管31和收缩内管33连接而成，直内管31为圆柱状管，收缩内管33为圆锥状管。收缩内管33位于收缩外管52的内部，直内管31位于直外管51的内部，直内管31的外壁设置有若干块筋板32以在内套管3和文丘里外管5之间支撑出环形进液腔2。本实施例中在直内管31的外壁沿直内管31的轴向布置四块筋板32，且四块筋板32沿直内管31的周向等间距设置。导流内管4位于扩散管53的内部的前端，导流内管4为圆锥状管，导流内管4的外壁紧贴扩散管53的内壁。导流内管4的内径沿导流内管4的轴向先逐渐变小再逐渐变大，本实施例中导流内管4的内部包括依次布置的第一圆锥状内腔41和第二圆锥状内腔42。本实施例的两段自吸式文丘里洗消装置，构成其结构的文丘里外管5、内套管3和导流内管4，拆装方便，便于清理与更换。
本实施例的两段自吸式文丘里洗消装置，其运行过程如下：在风机的作用下，危化品气体以负压抽吸或正压吹气的方式由进气口11经内套管3的直内管31进入内套管3的收缩内管33，随着收缩内管33的内径逐渐缩小，气体在收缩内管33的出口(两段自吸式文丘里洗消装置的喉道处)气速达到最大。两段自吸式文丘里洗消装置内静压强减小，与外部大气压存在一定压差。洗消剂在压差的作用下由环形进液腔2进入内套管3的收缩内管33的出口(两段自吸式文丘里洗消装置的喉道处)。由于气体的速度非常高，洗消剂被雾化为小液滴，此时气体为连续相，液体为分散相，还有部分洗消剂贴在扩散管53的内壁形成贴壁的液体。随后，高速气流夹带着雾化液滴以及贴壁的液体进入导流内管4中的第一圆锥状内腔41，由于导流内管4的内径沿导流内管4的轴向先逐渐变小再逐渐变大，这种结构改变了贴壁的液体的切向速度及方向，一部分贴壁的液体与夹带着雾化液滴的高速气流相互作用后进一步混合破碎。与此同时，气体经过第一圆锥状内腔41再次因导流内管4的收缩而加速，在第一圆锥状内腔41和第二圆锥状内腔42之间又形成了较低负压，再一部分贴壁的液体及雾化液滴在静压差的作用下进一步加速扩张破碎，气液混合程度进一步改善。后由导流内管4的第二圆锥状内腔42进入扩散管53内，在扩散管内气、液继续发生接触，危化品成分与洗消剂活性组分进行传质与反应。最后，净化处理后的气体与洗消剂在出气口6处流出，排入大气。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种两段自吸式文丘里洗消装置，其特征在于：包括文丘里外管、内套管和导流内管，文丘里外管由直外管、收缩外管和扩散管依次连接而成，内套管由直内管和收缩内管连接而成，直内管位于直外管的内部，收缩内管位于收缩外管的内部，直内管的外壁设置有若干块筋板以在内套管和文丘里外管之间支撑出环形进液腔，导流内管位于扩散管的内部的前端，导流内管的外壁紧贴扩散管的内壁，导流内管的内径沿导流内管的轴向先逐渐变小再逐渐变大。
2.根据权利要求1所述的两段自吸式文丘里洗消装置，其特征在于：直内管的外壁沿直内管的周向等间距设置四块筋板。
3.根据权利要求1所述的两段自吸式文丘里洗消装置，其特征在于：直外管为圆柱状管，收缩外管为圆锥状管。
4.根据权利要求3所述的两段自吸式文丘里洗消装置，其特征在于：直内管为圆柱状管，收缩内管为圆锥状管。
5.根据权利要求1所述的两段自吸式文丘里洗消装置，其特征在于：扩散管为圆锥状管。
6.根据权利要求5所述的两段自吸式文丘里洗消装置，其特征在于：导流内管为圆锥状管。
7.根据权利要求1所述的两段自吸式文丘里洗消装置，其特征在于：导流内管的内部包括依次布置的第一圆锥状内腔和第二圆锥状内腔。
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