CN108211838A - 一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器 - Google Patents

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    • B01F25/30—Injector mixers
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    • B01F25/4521—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces the components being pressed through orifices in elements, e.g. flat plates or cylinders, which obstruct the whole diameter of the tube

Abstract

本发明一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器，包括主流流体流入管道、主流流体收缩段、主流流体喉部管道、主流流体扩散段和主流流体流出管道和引入管道，在主流流体喉部管道内壁焊接多孔孔板，其多孔孔板中间开有大孔，大孔周围分布4个小孔。多孔孔板上的大孔轴线与主流文丘里管的轴线重合,多孔孔板上的小孔轴线与主流文丘里管的轴线呈45度角。本发明可以减小边界层对混合效果的影响，增强喉部区域流体的扰动，增强引入流体与主流流体的在中心轴线附近的质量交换，提高流体混合的均匀性。

Description

一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器
技术领域
本发明涉及文丘里混合器技术领域，具体涉及一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器。
背景技术
文丘里混合器是一种在工程实际中有着广泛应用的流体混合装置。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管内流过，引入流体经由引入管道进入主流流体的喉部管道。主流流体进入喉部管道中流动时，其流速较快、压力较低，利用引入流体与喉部管道中主流流体的压力差将引入流体引入，实现两种不同流体的混合。
现有的文丘里混合器的喉部管道壁面的流体区域存在着边界层，导致靠近壁面处流体流速较低，容易造成混合不均的现象；而当主流流体流速过高或流量过大时，引入流体不能流入中心线附近的主流流体区域，容易存在混合效率低的问题。因此本领域的技术人员致力于开发一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器，改善主流流体与引入流体在中心轴线附近的混合效果，使主流流体和引入流体混合更加均匀。
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多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器，改善主流流体与引入流体的混合效果。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器，包括依次连通的主流流体流入管道1、主流流体收缩段2、主流流体喉部管道3、主流流体扩散段4和主流流体流出管道5以及设置在主流流体喉部管道3上端并与其连通的引入管道6，主流流体喉部管道3内壁面焊有多孔孔板7。
所述引入管道6的轴线位于距离渐缩段2出口截面L/4处，所述多孔孔板7布置于距离主流流体扩散段4入口截面L/4处，其中L为所述主流流体喉部管道3的轴向长度。
所述多孔孔板7的中心开有大孔8，所述大孔8的轴线与主流文丘里管的轴线重合,所述大孔8的直径为1/2D。
所述多孔孔板7上的大孔8周围均匀分布4个小孔9，所述多孔孔板7上的小孔9的轴线与主流文丘里管的轴线呈45度角，所述小孔9的直径为1/10D，所述小孔9最左端(即沿流动方向小孔9的入口端)的圆心与主流文丘里管的轴线之间的距离以字母A表示，A的值为0.4D；其中D为主流流体喉部管道3的直径。
和现有技术相比，本发明具有以下优点：
一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器，在引入流体引入后的喉部管道布置多孔孔板，可以破坏喉部管道内流体的边界层，有效避免引入流体在近壁面区域出现团聚状的现象。
多孔孔板上的每个孔都可以近似视为一个特殊的小文丘里管，当流体通过这些小文丘里管时，流体流速增加，流体的湍动强度增加，极大地增强了文丘里混合器的混合效果。
多孔孔板上的小孔轴线与主流文丘里管的轴线呈45度角，贴近喉部管道壁面的流体通过多孔孔板上倾斜小孔后会向喉部管道的中心轴线靠拢，改善主流流体与引入流体在中心轴线附近的混合效果，使主流流体和引入流体混合更加均匀。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器的剖视图；
图2为本发明多孔孔板的剖视图；
图3为本发明多孔孔板的左视图。
图中1.主流流体流入管道，2.主流流体收缩段，3.主流流体喉部管道，4.主流流体扩散段，5.主流流体流出管道，6.引入管道，7.多孔孔板，8.大孔，9.小孔
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器，包括依次连通的主流流体流入管道1、主流流体收缩段2、主流流体喉部管道3、主流流体扩散段4和主流流体流出管道5以及设置在主流流体喉部管道3上端并与其连通的引入管道6；其特征在于：主流流体喉部管道3内壁面焊有多孔孔板7；所述多孔孔板7布置于主流流体喉部管道3内。
作为本发明的优选实施方式，所述的一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器，如图2和图3所示，所述多孔孔板7中间开有大孔8，所述大孔8的轴线与主流文丘里管的轴线重合,所述多孔孔板7上的大孔8的直径为1/2D，其中D为主流流体喉部管道3的直径。由于多孔孔板7中心的大孔8的存在，多孔孔板7不会造成较大的局部阻力损失。
作为本发明的优选实施方式，所述的一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器，如图2和图3所示，在所述多孔孔板7上，所述大孔8周围均匀分布4个小孔9；所述多孔孔板7上的小孔9轴线与主流文丘里管的轴线呈45度角，小孔9的直径为1/10D；如图2所示，所述小孔9最左端(即沿流动方向小孔9的入口端)的圆心与主流文丘里管的轴线之间的距离以字母A表示，A的值取0.4D；其中D为主流流体喉部管道3的直径。
当引入流体通过引入管道6引入，并与主流流体初步混合后一同向喉部管道3的下游区域流动，当到达多孔孔板7时，靠近内壁面的流体挤入多孔孔板小孔9中，破坏了喉部管道内流体的边界层，有效避免了引入流体在近壁面区域出现团聚状的现象；同时多孔孔板7上的每个孔都可以近似视为一种特殊的小文丘里管，流体通过大孔8和小孔9时，混合流体的扰动加强，增强引入流体与主流流体的质量交换，极大地改善了文丘里混合器的混合效果；多孔孔板7上的倾斜小孔9的轴线与主流文丘里管的轴线呈45度角，贴近喉部管道3壁面的流体通过多孔孔板7上的倾斜小孔9后会向喉部管道的中心轴线靠拢，可以改善主流流体与引入流体在中心轴线附近的混合效果，使主流流体和引入流体混合更加均匀。
作为本发明的优选实施方式，所述的一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器，如图1所示，所述引入管道6的轴线位于距离渐缩段2出口截面L/4处，所述多孔孔板7布置于距离主流流体扩散段4入口截面L/4处，其中L为所述主流流体喉部管道3的轴向长度；这样布置可以使多孔孔板7和引入管道6的轴线保持足够距离，则多孔孔板7不会对引入管道6出口区域的流场造成较大的影响，对文丘里混合器的引射性能影响较小。

Claims (4)

1.一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器，包括依次连通的主流流体流入管道(1)、主流流体收缩段(2)、主流流体喉部管道(3)、主流流体扩散段(4)和主流流体流出管道(5)以及设置在主流流体喉部管道(3)上端并与其连通的引入管道(6)，其特征在于：主流流体喉部管道(3)内壁面焊有多孔孔板(7)。
2.根据权利要求书1中所述的一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器，其特征在于：所述引入管道(6)的轴线位于距离渐缩段(2)出口截面L/4处，所述多孔孔板(7)布置于距离主流流体扩散段(4)入口截面L/4处，其中L为所述主流流体喉部管道(3)的轴向长度。
3.根据权利要求书1中所述的一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器，其特征在于：所述多孔孔板(7)中间开有大孔(8)，所述多孔孔板(7)上的大孔(8)轴线与主流文丘里管的轴线重合,所述多孔孔板(7)上的大孔(8)的直径为1/2D。
4.根据权利要求书1中所述的一种多孔孔板促进混合效果的文丘里混合器，其特征在于：所述多孔孔板(7)上的大孔(8)周围均匀分布4个小孔(9)，所述多孔孔板(7)上的小孔(9)的轴线与主流文丘里管的轴线呈45度角，所述小孔(9)的直径为1/10D，所述小孔(9)最左端,即沿流动方向小孔(9)的入口端的圆心与主流文丘里管的轴线之间的距离以字母A表示，A的值为0.4D，其中D为主流流体喉部管道(3)的直径。
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