CN109224907B - 一种防堵塞管道混合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防堵塞管道混合器，包括主介质管道和注入介质管道，还包括预混合介质管道和冲洗管道；所述注入介质管道的出液端与所述预混合介质管道的进液端连接，预混合介质管道的管身与主介质管道连接，预混合管道的出液端伸入到主介质管道内；所述冲洗管道的进液端与所述主介质管道连接并靠近主介质管道的进液端，冲洗管道的出液端与所述预混合介质管道连接并靠近预混合介质管道的进液端。本发明用于解决现有的管道混合器注入介质为间歇性操作时，可能存在的静止死区的堵塞问题。

Description

一种防堵塞管道混合器

技术领域

本发明涉及管道混合器技术领域，具体涉及一种防堵塞管道混合器。

背景技术

管道混合器主要应用在流程工业中，使两种或多种流体在管道内流过时,通过某一构件或混合元件的作用，达到均匀混合的目的。现有的管道混合器如说明书附图1所示，主要由三个部分构成：主介质管道、注入介质管道和混合器。其原理是，当两种或两种以上流体在主介质管道中混合，并流经混合器时，通过混合器的作用，将两种或两种以上介质进行较为充分的混合。但是，现有技术存在的问题和缺点主要如下：当管道混合器距离下游需要达到完全均匀混合状态的操作单元距离较短时，混合器结构较为复杂，阻力较大。当管道混合器为间歇性使用，注入介质管道上有阀门关闭，且主工艺介质中存有颗粒物时，因注入介质管道阀门的下游存在静止死区，主工艺介质中的颗粒物有可能慢慢蓄积，填满、堵塞该静止死区。从而当阀门打开，需要将两种介质混合时，注入介质需要克服较大阻力才能进入管道混合器，甚至因为不能注入介质不能冲破注入介质管道，造成管道混合器失效。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种防堵塞管道混合器，用于解决现有的管道混合器注入介质为间歇性操作时，可能存在的静止死区的堵塞问题。

本发明提供了一种防堵塞管道混合器，包括主介质管道和注入介质管道，还包括预混合介质管道和冲洗管道；

所述注入介质管道的出液端与所述预混合介质管道的进液端连接，预混合介质管道的管身与主介质管道连接，预混合管道的出液端伸入到主介质管道内；

所述冲洗管道的进液端与所述主介质管道连接并靠近主介质管道的进液端，冲洗管道的出液端与所述预混合介质管道连接并靠近预混合介质管道的进液端。

在上述技术方案中，本发明还可以做如下改进。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述冲洗管道包括第一冲洗段、第二冲洗段和第三冲洗段；所述第一冲洗段相对于所述主介质管道倾斜设置，第一冲洗段的进液端与主介质管道上的第一分支口固定连接，所述第二冲洗段呈弧形状，第二冲洗段的进液端与第一冲洗段的出液端固定连接，第二冲洗段的出液端与第三冲洗段的进液端固定连接，第三冲洗段的出液端与所述预混合介质管道固定连接并靠近预混合介质管道的进液端。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述主介质管道的侧端设有第二分支口，所述预混合管道的管身与所述第二分支口固定连接，预混合管道的出液端设有背向分布器。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述背向分布器上开设有数个背对主介质管道的进液端的背向分布孔。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述预混合管道位于第二分支口内的管身上设有防震支撑垫。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述预混合管道上靠近预混合管道的进液端的部分管身呈圆锥状，预混合管道上靠近预混合管道的进液端的部分管身的管径大于预混合管道的进液端的管径。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：还包括内混合管道，所述内混合管道插装在所述预混合管道内并紧贴预混合管道的内壁，内混合管道的管身短于预混合管道，内混合管道的侧壁上设有第三分支口，所述第三分支口与所述第三冲洗段的出液端固定连接，内混合管道进液端靠近预混合管道上呈圆锥状的部分管身，内混合管道出液端位于所述背向分布器的下方，内混合管道的出液端呈弧形状并朝向所述主介质管道的下游侧，所述第一冲洗段的进液端的管径大于第三冲洗段出液端的管径，第一冲洗段的管身沿其进液端到其出液端的管径渐变变小并最终等于第二冲洗段的进液端管径。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述第二冲洗段或者第三冲洗段设有只能向第三冲洗段出液端打开的单向阀。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述主介质管道内安装有位于所述预混合管道下游侧的混合器。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述注入介质管道与所述预混合管道之间固定安装有阀门。

本发明的有益效果为：本发明通过设置主介质管道、注入介质管道、预混合介质管道和冲洗管道，可以在整体装置距离下游操作单元距离较近时，通过设置混合器，或省略混合器，在较小的主管阻力将下达到均匀混合的目的；

并且，设置的冲洗管道可以实现自冲洗功能，解决当注入介质为间歇性操作时，可能存在的静止死区的堵塞问题；

同时，本发明特别适用于主工艺介质流量较大，主工艺介质中存有颗粒物，需要较小的阻力的场合，以及注入介质流量较小，需要混合均匀，且为间歇操作的场合；

另外，本发明特别适用于船舶脱硫领域，开式脱硫系统中需要间歇性加碱的工艺流程中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是现有技术的管道混合器的结构示意图。

图2是本发明实施例1的一种防堵塞管道混合器的结构示意图。

图3是本发明实施例2的一种防堵塞管道混合器的结构示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：

实施例1

图2是本发明实施例1的一种防堵塞管道混合器的结构示意图。

图中，各个标记的表示含义如下：

1、主介质管道；11、第一分支口；12、第二分支口；13、混合器；2、注入介质管道；3、预混合介质管道；31、背向分布器；311、背向分布孔；32、防震支撑垫；4、冲洗管道；41、第一冲洗段；42、第二冲洗段；43、第三冲洗段；6、阀门。

如图2所示，本实施例提供了一种防堵塞管道混合器，包括主介质管道1、注入介质管道2、预混合介质管道3和冲洗管道4；

所述注入介质管道2的出液端与所述预混合介质管道3的进液端连接，预混合介质管道3的管身与主介质管道1连接，预混合管道3的出液端伸入到主介质管道1内；

所述冲洗管道4的进液端与所述主介质管道1连接并靠近主介质管道1的进液端，冲洗管道4的出液端与所述预混合介质管道3连接并靠近预混合介质管道3的进液端。

进一步的，所述冲洗管道4包括第一冲洗段41、第二冲洗段42和第三冲洗段43；所述第一冲洗段41相对于所述主介质管道1倾斜设置，第一冲洗段41的进液端与主介质管道1上的第一分支口11固定连接，所述第二冲洗段42呈弧形状，第二冲洗段42的进液端与第一冲洗段41的出液端固定连接，第二冲洗段42的出液端与第三冲洗段43的进液端固定连接，第三冲洗段43的出液端与所述预混合介质管道3固定连接并靠近预混合介质管道3的进液端。

进一步的，所述主介质管道1的侧端设有第二分支口12，所述预混合管道3的管身与所述第二分支口12固定连接，预混合管道3的出液端设有背向分布器31。

进一步的，所述背向分布器31上开设有数个背对主介质管道1的进液端的背向分布孔311。

进一步的，所述预混合管道3位于第二分支口12内的管身上设有防震支撑垫32。

进一步的，所述预混合管道3上靠近预混合管道3的进液端的部分管身呈圆锥状，预混合管道3上靠近预混合管道3的进液端的部分管身的管径大于预混合管道3的进液端的管径。

进一步的，所述主介质管道1内安装有位于所述预混合管道3下游侧的混合器13。

进一步的，所述注入介质管道2与所述预混合管道3之间固定安装有阀门6。

本实施例的工作原理如下，在船舶脱硫开式系统中，当用来洗涤船舶含硫烟气的主工艺介质即海水的碱度不达标时，需要通过注入介质管道2，向主介质管道1中注入注入介质即碱液，并让碱液在上升到达洗涤塔喷淋管前，与海水混合均匀，以洗掉烟气中的硫氧化物，使烟气中硫氧化物浓度符合排放标准。

碱液通过注入介质管道2注入时，因碱液的压力高于主介质管道1中海水的压力，从而高于冲洗管道4中海水的压力，从而在预混合管道3中，碱液对冲洗管道4中的海水产生“抽吸作用”，主介质管道1中的海水有一部分依次通过第一分支口11、冲洗管道4进入预混合管道3，与注入的碱液进行预混合。

碱液与海水的预混合介质通过背向分布器31进入主介质管道1中时，通过背向分布器31上多个开孔方向不同的背向分布孔311，将预混合介质与海水进一步混合，达到更加均匀混合的目的。

主介质管道1中按照现有技术设置有混合器13时，该混合器13结构比较简单，可以选用螺旋叶片，其阻力降很小，经过一级预混与二级分布再混合的介质通过混合器13再进一步混合均匀，从而使海水的碱度均匀提高，达到对洗涤塔中的尾气进行均匀洗涤的目的。

当注入介质管道2上的阀门6关闭，碱液暂停注入主介质管道1时，因海水在主介质管道1中流动，由于流体与其中的管道背面存在“剥离”倾向，从而会在背向分布器31的背面，即背向分布器31上开孔区域的附近产生低压区，该低压区域促进预混合管道3中的流体向主介质管道1中流动，即海水的流动会对预混合管道3中的流体产生抽吸作用，从而促使主介质管道1中的海水有一部分通过第一分支口11、冲洗管道4进入预混合管道3，避免了死区的存在，从而当主介质管道1中存在颗粒物时，也不会堵塞注入介质管道2上阀门6下游的部分。

实施例2

图3是本发明实施例2的一种防堵塞管道混合器的结构示意图。

图中，与上述实施例所使用附图相同的附图标记，仍然沿用上述实施例对于该附图标记的定义。

新出现的附图标记含义如下：44、单向阀；5、内混合管道；51、第三分支口。

如图3所示，本实施例与上述实施例的不同之处在于：本实施例还包括内混合管道5，所述内混合管道5插装在所述预混合管道3内并紧贴预混合管道3的内壁，内混合管道5的管身短于预混合管道3，内混合管道5的侧壁上设有第三分支口51，所述第三分支口51与所述第三冲洗段43的出液端固定连接，内混合管道5进液端靠近预混合管道3上呈圆锥状的部分管身，内混合管道5出液端位于所述背向分布器31的下方，内混合管道5的出液端呈弧形状并朝向所述主介质管道1的下游侧，所述第一冲洗段41的进液端的管径大于第三冲洗段43出液端的管径，第一冲洗段41的管身沿其进液端到其出液端的管径渐变变小并最终等于第二冲洗段42的进液端管径。

进一步的，所述第二冲洗段42或者第三冲洗段43设有只能向第三冲洗段43出液端打开的单向阀44。

本实施例的工作原理如下，由于第一冲洗段41的进液端的管径大于第三冲洗段43出液端的管径，当海水流经第一冲洗段41的速度会显著的小于流经第三冲洗段43时的速度，海水在第一冲洗段41的压力要明显的大于第三冲洗段43的压力，海水在流经内混合管道5的过程中，将从内混合管道5的进液端和出液端流出，当注入介质管道2上的阀门6关闭，碱液暂停注入主介质管道1时，因海水在内混合管道5中流动，由于流体与其中的管道背面存在“剥离”倾向，即背向分布器31上开孔区域的附近产生低压区，并且，这里内混合管道5的出液端是呈弧形状并朝向所述主介质管道1的下游侧，该低压区域促进内混合管道5中的流体向主介质管道1中流动，即海水的流动会对预混合管道3中的流体产生抽吸作用，从而促使主介质管道1中的海水有一部分通过第一分支口11、冲洗管道4进入预混合管道3，另外，经过从内混合管道5进液端流出的海水同时会对预混合管道3的进液端进行冲刷，避免了死区的存在，从而当主介质管道1中存在颗粒物时，也不会堵塞注入介质管道2上阀门6下游的部分。

同时，再通过开启阀门6，注入碱液时，从内混合管道5进液端流出的海水将会与流动至此的碱液混合并形成漩涡，该处漩涡将会带动周围的流体转动，使碱液与海水充分混合，而另外部分碱液可以直接从内混合管道5与预混合管道3之间的区域流到靠近背向分布器31的位置，同时，从内混合管道5的出液端出来的混合介质将会与上述碱液进一步混合，另外，在本次过程中，由于海水在第一冲洗段41的压力要明显的大于第三冲洗段43的压力，而碱液的压力又高于主介质管道1中海水的压力，从而高于冲洗管道4中海水的压力，从而在预混合管道3中，碱液对冲洗管道4中的海水产生“抽吸作用”，并且加强该“抽吸作用”，主介质管道1中的海水有一部分通过第一分支口11、冲洗管道4进入内混合管道5，与注入的碱液进行预混合。

在上述实施例中，第一冲洗段41、第二冲洗段42和第三冲洗段43之间依次通过法兰连接，注入介质管道2、阀门6和预混合管道3之间通过法兰连接，预混合管道3和主介质管道1之间通过法兰连接，内混合管道5则粘结在预混合管道3的内壁上。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种防堵塞管道混合器，包括主介质管道(1)和注入介质管道(2)，其特征在于：还包括预混合介质管道(3)和冲洗管道(4)；

所述注入介质管道(2)的出液端与所述预混合介质管道(3)的进液端连接，预混合介质管道(3)的管身与主介质管道(1)连接，预混合管道的出液端伸入到主介质管道(1)内；

所述冲洗管道(4)的进液端与所述主介质管道(1)连接并靠近主介质管道(1)的进液端，冲洗管道(4)的出液端与所述预混合介质管道(3)连接并靠近预混合介质管道(3)的进液端；

所述冲洗管道(4)包括第一冲洗段(41)、第二冲洗段(42)和第三冲洗段(43)；所述第一冲洗段(41)相对于所述主介质管道(1)倾斜设置，第一冲洗段(41)的进液端与主介质管道(1)上的第一分支口(11)固定连接，所述第二冲洗段(42)呈弧形状，第二冲洗段(42)的进液端与第一冲洗段(41)的出液端固定连接，第二冲洗段(42)的出液端与第三冲洗段(43)的进液端固定连接，第三冲洗段(43)的出液端与所述预混合介质管道(3)固定连接并靠近预混合介质管道(3)的进液端；

所述主介质管道(1)的侧端设有第二分支口(12)，所述预混合管道的管身与所述第二分支口(12)固定连接，预混合管道的出液端设有背向分布器(31)；

还包括内混合管道(5)，所述内混合管道(5)插装在所述预混合管道内并紧贴预混合管道的内壁，内混合管道(5)的管身短于预混合管道，内混合管道(5)的侧壁上设有第三分支口(51)，所述第三分支口(51)与所述第三冲洗段(43)的出液端固定连接，内混合管道(5)进液端靠近预混合管道上呈圆锥状的部分管身，内混合管道(5)出液端位于所述背向分布器(31)的下方，内混合管道(5)的出液端呈弧形状并朝向所述主介质管道(1)的下游侧，所述第一冲洗段(41)的进液端的管径大于第三冲洗段(43)出液端的管径，第一冲洗段(41)的管身沿其进液端到其出液端的管径渐变变小并最终等于第二冲洗段(42)的进液端管径。

2.根据权利要求1所述的一种防堵塞管道混合器，其特征在于：所述背向分布器(31)上开设有数个背对主介质管道(1)的进液端的背向分布孔(311)。

3.根据权利要求2所述的一种防堵塞管道混合器，其特征在于：所述预混合管道位于第二分支口(12)内的管身上设有防震支撑垫(32)。

4.根据权利要求3所述的一种防堵塞管道混合器，其特征在于：所述预混合管道上靠近预混合管道的进液端的部分管身呈圆锥状，预混合管道上靠近预混合管道的进液端的部分管身的管径大于预混合管道的进液端的管径。

5.根据权利要求1所述的一种防堵塞管道混合器，其特征在于：所述第二冲洗段(42)或者第三冲洗段(43)设有只能向第三冲洗段(43)出液端打开的单向阀(44)。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种防堵塞管道混合器，其特征在于：所述主介质管道(1)内安装有位于所述预混合管道下游侧的混合器(13)。

7.根据权利要求6所述的一种防堵塞管道混合器，其特征在于：所述注入介质管道(2)与所述预混合管道之间固定安装有阀门(6)。

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