CN108636155A - 文丘里混合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种文丘里混合器，包括收缩段、喉管和扩张段，所述喉管包括同轴地设置的外管和内管，外管和内管围成的内腔的两端分别设置有一块环形板，外管上设置有至少一根进口管；内管的两端分别通过第一法兰与收缩段和扩张段连接；内管中设置有一个导流器，所述导流器包括一根芯轴，芯轴的外壁上沿周向等角度地设置有N块鳍片；内管的管壁上沿周向等角度地开设有N列通孔，每列通孔分别指向相邻两块鳍片之间；所述N为大于或等于3的整数。本发明提供的文丘里式混合器实现了第一流体到达内管后被平均分配成N股；而第二流体通过内管的通孔后进入内管中则被对应地分成N列，使得两种流体在内管中汇集后便马上实现均匀混合。

Description

文丘里混合器
技术领域
本发明涉及流体混合设备领域，特别涉及一种文丘里混合器。
背景技术
文丘里式混合器在工业中应用广泛，可以将两种流体迅速汇集起来并实现初步混合。然而，在实际生产过程中，有时两种流体混合后马上发生化学反应（如氯气和丙烯在高温下混合后迅速发生氯化反应且反应时间只有几秒）。现有技术中，两种流体在文丘里的喉管中汇集后只是进行了初步混合，如果两种流体混合后迅速反应，则导致反应效果一般，影响产量，造成经济损失。
可见，现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种文丘里混合器，旨在解决现有技术中文丘里式混合器不能充分混合两种流体的技术问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种文丘里混合器，包括包括依次连接的收缩段、喉管和扩张段，所述喉管包括同轴地设置的外管和内管，外管和内管围成的内腔的两端分别设置有一块环形板；外管上设置有至少一根进口管；内管的两端分别向外伸出对应的那块环形板，内管的两端分别设置有一块第一法兰，收缩段的出口端和扩张段的进口端分别设置有一块第一法兰；内管中设置有一个导流器，所述导流器包括一根芯轴，芯轴的外壁上沿周向等角度地设置有N块鳍片；内管的管壁上沿周向等角度地开设有N列通孔，每列通孔分别指向相邻两块鳍片之间；所述N为大于或等于3的整数；内管的管壁上的每列通孔均位于两块环形板之间。
所述的文丘里混合器中，每列通孔分别包括多个沿内管长度方向分布的通孔，同一列通孔中任意相邻两个通孔的间距相等；每个通孔的尺寸相等。
所述的文丘里混合器中，每个通孔均为外大内小的锥孔。
所述的文丘里混合器中，每块鳍片的横截面均为等腰三角形，且等腰三角形的底边与芯轴连接。
所述的文丘里混合器中，每块鳍片由蒙耐尔合金制成。
所述的文丘里混合器中，外管上连接有4根进口管，在垂直于外管的平面的投影中，任意相邻两根进口管之间的夹角为90度。
所述的文丘里混合器中，每根进口管均位于外管长度方向上的中部。
所述的文丘里混合器中，每根进口管的进口端分别连接有一块第二法兰。
所述的文丘里混合器中，所述N等于16。
所述的文丘里混合器中，导流器中3个鳍片与内管之间焊接连接。
有益效果：
本发明提供了一种文丘里混合器，相比现有技术，通过将喉管设置成外管和内管，且在内管中设置导流器，在内管的管壁上开设通孔，从而使得实际使用时，第一流体到达内管后被平均分配成N股；而第二流体通过内管的通孔后进入内管中则被对应地分成N列，且每一列第二流体与对应的一股第一流体混合，从而提高了混合的均与程度，使得两种流体在内管中汇集后便马上实现均匀混合。
附图说明
图1为本发明提供的文丘里混合器的主视图。
图2为本发明提供的文丘里混合器中，喉管和导流器的结构示意图。
图3为图1中A-A剖视图。
图4为图2中S1区域的局部放大图。
图5为图3中S2区域的局部放大图。
图6为本发明提供的文丘里混合器中，内管的主视图。
具体实施方式
本发明提供一种文丘里混合器，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1至图6，本发明提供一种文丘里混合器。
所述的文丘里混合器包括依次连接的收缩段1、喉管2和扩张段3，所述喉管2包括同轴地设置的外管21和内管22，外管21和内管22围成的内腔的两端分别设置有一块环形板4；外管上设置有至少一根进口管7；内管22的两端分别向外伸出对应的那块环形板4，内管的两端分别设置有一块第一法兰61，收缩段的出口端和扩张段的进口端分别设置有一块第一法兰61，即：收缩段的出口端的第一法兰与内管进口端的第一法兰连接，内管出口端的第一法兰与扩张段的出口端的第一法兰连接。内管22中设置有一个导流器，所述导流器包括一根芯轴51，芯轴51的外壁上沿周向等角度地设置有N块鳍片52；内管的管壁上沿周向等角度地开设有N列通孔221，每列通孔221分别指向相邻两块鳍片之间；所述N为大于或等于3的整数；内管的管壁上的每列通孔221均位于两块环形板之间,换言之：内管伸出环形板外的部分不需要开设通孔。上述外管和内管分别与对应的那块环形板优选为焊接连接。
实际使用时，第一流体从收缩段的进口端并依次经过内管；由于导流器的芯轴的阻挡以及各个鳍片的导向，因此第一流体在内管中被均匀地分隔成N股第一流体；而第二流体从进口管进入外管和内管围成的内腔，然后穿过内管上的N列通孔并进入内管，即第二流体被分隔成N列第二流体，且每一列第二流体正好对着一股第一流体，因此第一流体和第二流体在内管中能够充分混合，能够满足两种流体（如氯气和丙烯）的混合后迅速反应的要求。
具体地，请参阅图6,每列通孔分别包括多个沿内管长度方向分布的通孔221，同一列通孔中任意相邻两个通孔221的间距相等；每个通孔的尺寸相等。这样设置使得内管上的通孔设置均匀，且各个通孔的规格相同，因此使得第二流体能够均匀地通过内管的管壁并进入内管的内腔从而与第一流体混合。
进一步地，如图5所示，每个通孔221均为外大内小的锥孔。此处“外大内小”是指锥孔的大径端对应内管的外壁，锥孔的小径端对应内管的内壁，这样的设置使得第二流体通过各个通孔时处于加速状态，有利于两种流体迅速混合。
进一的，请参阅图5，每块鳍片52的横截面均为等腰三角形，且等腰三角形的底边与芯轴连接，即，等腰三角形的底边对应鳍片的根部。可以理解的是，为了便于连接，每块鳍片的底边可以设置得具有和芯轴匹配的弧度。这样的设置使得内管中靠近芯轴处的空间相对较小，而远离芯轴处的空间相对较大，因此每一股第一流体尽量靠近通孔，便于与第二流体混合。优选地，芯轴的长度等于或略短与内管的长度。
优选地，如图1所示，外管上连接有4根进口管7（图1的视角仅观察到3根进口管），在垂直于外管的平面的投影中，任意相邻两根进口管之间的夹角为90度。这样设置使得第二流体能够均与地进入外管和内管围成的空腔中。
优选地，每根进口管7均位于外管21长度方向上的中部，第一流体进入外管和内管围成的空腔中后在周向和长度方向上均能迅速分布均匀。
进一步地，为了便于与外部管道的连接，每根进口管71的进口端分别连接有一块第二法兰71。
优选地，所述N等于16，该设置既能够起到细分的作用，将第一流体分隔为16股，将第二流体分隔为16列，提高了混合的均匀度，同时保证加工难度没有明显地提高。
实际制作时，鳍片52与芯轴51之间可以是一体成型，也可以是焊接连接。
进一步地，导流器中3个鳍片与内管之间焊接连接。即，导流器装入内管中后，并调整了角度之后，只需将三个鳍片的两端分别与内管之间点焊即可实现导流器的固定（并不需要将16个鳍片都与内管焊接起来），降低了焊接的工作量。优选地，用于与内管焊接的3个鳍片中的任意两个鳍片之间的夹角为120度，以保证连接的稳定性。
需要说明的是，本发明的所述的文丘里式混合器主要在于对喉管和导流器等部件的改进，因此不限定收缩段和扩张段的具体结构、尺寸等特征。此外，当处理的流体具有腐蚀性时，需要定期检修文丘里式混合器，而本发明中内管两端分别通过第一法兰与收缩段和扩张段连接，便于拆卸和重装。可见，本发明中通过第一法兰连接收缩段、内管和扩张段，没有将收缩段和扩张段焊接在对应的环形板上，虽然导致内管的长度增长（即：文丘里式混合器的整体长度增长），但是便于拆卸、维修，以便于处理具有腐蚀性的流体。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种文丘里混合器，包括包括依次连接的收缩段、喉管和扩张段，其特征在于，所述喉管包括同轴地设置的外管和内管，外管和内管围成的内腔的两端分别设置有一块环形板；外管上设置有至少一根进口管；内管的两端分别向外伸出对应的那块环形板，内管的两端分别设置有一块第一法兰，收缩段的出口端和扩张段的进口端分别设置有一块第一法兰；内管中设置有一个导流器，所述导流器包括一根芯轴，芯轴的外壁上沿周向等角度地设置有N块鳍片；内管的管壁上沿周向等角度地开设有N列通孔，每列通孔分别指向相邻两块鳍片之间；所述N为大于或等于3的整数；内管的管壁上的每列通孔均位于两块环形板之间。
2.根据权利要求1所述的文丘里混合器，其特征在于，每列通孔分别包括多个沿内管长度方向分布的通孔，同一列通孔中任意相邻两个通孔的间距相等；每个通孔的尺寸相等。
3.根据权利要求2所述的文丘里混合器，其特征在于，每个通孔均为外大内小的锥孔。
4.根据权利要求1或3所述的文丘里混合器，其特征在于，每块鳍片的横截面均为等腰三角形，且等腰三角形的底边与芯轴连接。
5.根据权利要求4所述的文丘里混合器，其特征在于，每块鳍片由蒙耐尔合金制成。
6.根据权利要求1所述的文丘里混合器，其特征在于，外管上连接有4根进口管，在垂直于外管的平面的投影中，任意相邻两根进口管之间的夹角为90度。
7.根据权利要求6所述的文丘里混合器，其特征在于，每根进口管均位于外管长度方向上的中部。
8.根据权利要求7所述的文丘里混合器，其特征在于，每根进口管的进口端分别连接有一块第二法兰。
9.根据权利要求1所述的文丘里式混合器，其特征在于，所述N等于16。
10.根据权利要求1所述的文丘里式混合器，其特征在于，导流器中3个鳍片与内管之间焊接连接。
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