CN108686531A - 一种简化管壳式流体混合器 - Google Patents

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    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
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Abstract

一种简化管壳式流体混合器，包括主流管（1）和EGR管（2），所述EGR管（2）的EGR管出口端（6）由主流管（1）的侧壁伸入主流管（1）的内腔中，且所述的EGR管出口端（6）背向主流管（1）气流方向。且所述的EGR管出口端（6）为斜切面，该斜切面垂直于主流管（1）轴线和EGR管（2）轴线形成的平面；所述的EGR管出口端（6）斜切面高度大于0.5倍主流管（1）直径。气流对EGR管出口端（6）产生抽吸效应，形成负压，降低EGR侧压力损失，提高EGR驱动力。

Description

一种简化管壳式流体混合器
技术领域
本发明涉及一种混合器，更具体的说涉及一种简化管壳式流体混合器，属于流体混合技术领域。
背景技术
流体混合器主要用于将两种流体按所需要的比例尽可能均匀地进行混合，中国发明专利申请《一种集成燃气和EGR的混合器》(专利申请号：CN201511019825.9)介绍了一种集成燃气和EGR的混合器装置。中国实用新型专利《一种双腔集成式EGR混合器》(专利申请号：CN201520761867.9)介绍了一种双腔集成式EGR混合器，其中设计了独立的横梁结构，分别连接燃气和EGR腔体，实现集成燃气和EGR混合的目的。中国发明专利申请《集成EGR混合器》(专利申请号：CN201510486605.0)介绍了一种双横梁结构的集成EGR混合器，该专利在进气前端增加了导流叶片，对强化气流运动和促进混合有一定作用。
但是，现有的混合器大多是通过增加EGR气体的分散度、强化涡轮等手段提高混合效率，提升混合均匀度。然而，该种结构必然导致结构产生较大的压力损失，不利于发动机燃油经济性，并且成本较高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的混合器存在的产生较大的压力损失、不利于发动机燃油经济性等问题，提供一种简化管壳式流体混合器。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种简化管壳式流体混合器，包括主流管和EGR管，所述EGR管的EGR管出口端由主流管的侧壁伸入主流管的内腔中，且所述的EGR管出口端背向主流管气流方向。
所述的EGR管与主流道之间所形成的夹角为0～90°。
所述的EGR管与主流道之间所形成的夹角为68～78°。
所述EGR管伸入到主流管内腔的部分的高度为0～1倍主流管直径。
所述EGR管伸入到主流管内腔的部分的高度为0.3～0.6倍主流管直径。
所述的EGR管出口端为斜切面，该斜切面垂直于主流管轴线和EGR管轴线形成的平面。
所述的EGR管出口端斜切面高度大于0.5倍主流管直径。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
1、本发明中EGR管的EGR管出口端由主流管的侧壁伸入主流管的内腔中，且EGR管出口端背向主流管气流方向；从而让气流对EGR管出口端产生抽吸效应，形成负压，降低EGR侧压力损失，提高EGR驱动力。
2、本发明中EGR管出口端为斜切面，即采用了单EGR出口的方式，在加工过程只需一步切面操作就能实现，结构简单，大幅降低加工难度，提高加工便利性。
3、本发明中EGR管的中轴线与主流道的中轴线之间所形成的夹角为0～90°，特别优选为EGR管的中轴线与主流道的中轴线之间所形成的夹角为12～22°；通过EGR管插入角度的控制，实习较高混合效率，达到较高EGR均匀度水平。
4、本发明中EGR管伸入到主流管内腔的部分的高度为0～1倍主流管直径，特别优选为EGR管伸入到主流管内腔的部分的高度为0.3～0.6倍主流管直径；通过EGR管插入深度的控制，实习较高混合效率，达到较高EGR均匀度水平。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明立体图。
图中，主流管1，EGR管2，主流管入口3，主流管出口4，EGR管入口端5，EGR管出口端6。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
参见图1至图2，一种简化管壳式流体混合器，可以适用于燃气、EGR等气体或其它流体的混合，包括主流管1和EGR管2。所述EGR管2的EGR管出口端6由主流管1的侧壁伸入主流管1的内腔中，且所述的EGR管出口端6背向主流管1气流方向，即EGR管出口端6背向主流管入口3。
参见图1至图2，所述的EGR管出口端6为斜切面，该斜切面垂直于主流管1轴线和EGR管2轴线形成的平面。且所述的EGR管出口端6斜切面高度大于0.5倍主流管1直径。
参见图1至图2，本混合器中EGR管2插入角度非常重要，合理的插入角度能够保证EGR分布在主流道中部区域，提高混合效率，此处所述的EGR管2与主流道1之间所形成的夹角为0～90°，当EGR管2垂直插入时为90°。进一步优选的，所述的EGR管2与主流道1之间所形成的夹角为68～78°，此处EGR管2与主流道1之间所形成的夹角为EGR管2的中轴线与主流道1的中轴线之间所形成的夹角。不同插入角度对压力损失和均匀度有不同影响，在插入角度为68～78°均有较好效果，具体参见下面的表1：
表1 不同插入角度表
参见图1至图2，所述EGR管2伸入到主流管1内腔的部分的高度为0～1倍主流管1直径。进一步优选的，所述EGR管2伸入到主流管1内腔的部分的高度为0.3～0.6倍主流管1直径。通过EGR管2插入深度的控制，实习较高混合效率，达到较高EGR均匀度水平。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种简化管壳式流体混合器，包括主流管（1）和EGR管（2），其特征在于：所述EGR管（2）的EGR管出口端（6）由主流管（1）的侧壁伸入主流管（1）的内腔中，且所述的EGR管出口端（6）背向主流管（1）气流方向。
2.根据权利要求要求1所述的一种简化管壳式流体混合器，其特征在于：所述的EGR管（2）与主流道（1）之间所形成的夹角为0～90°。
3.根据权利要求要求2所述的一种简化管壳式流体混合器，其特征在于：所述的EGR管（2）与主流道（1）之间所形成的夹角为68～78°。
4.根据权利要求要求1所述的一种简化管壳式流体混合器，其特征在于：所述EGR管（2）伸入到主流管（1）内腔的部分的高度为0～1倍主流管（1）直径。
5.根据权利要求要求4所述的一种简化管壳式流体混合器，其特征在于：所述EGR管（2）伸入到主流管（1）内腔的部分的高度为0.3～0.6倍主流管（1）直径。
6.根据权利要求要求1所述的一种简化管壳式流体混合器，其特征在于：所述的EGR管出口端（6）为斜切面，该斜切面垂直于主流管（1）轴线和EGR管（2）轴线形成的平面。
7.根据权利要求要求6所述的一种简化管壳式流体混合器，其特征在于：所述的EGR管出口端（6）斜切面高度大于0.5倍主流管（1）直径。
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