CN111729529A - 一种快速均匀的动态混气装置 - Google Patents

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张涛
杨雪飞
申思
柯国华
冯文亮
郝彦琼
兰涛
张夏
郑中胜
张国玉
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    • B01F25/30—Injector mixers
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Abstract

本发明公开了一种快速均匀的动态混气装置，使混合后的气体成分达到预定值的气体装置，由动态混合器外壳、混气接头和电动阀门，以及内置于动态混合器外壳的导入喷气孔板、整流板、导流器、和涡轮壳体，还有安装于涡轮壳体上的涡轮、主轴和轴承等部件组成。其中电动阀门通过混气接头与动态混合器外壳连接，可根据需要控制添加气的导入。导入喷气孔板的作用是将引入的添加气从管道中心高速喷出，与主气源的气体汇合后，一同依次流经整流板和导流器后，在涡轮壳体的环形通道处推动涡轮旋转，整个混气过程属于强制对流，使得导入动态混合器的少量添加气与主气源迅速均匀混合并流出。

Description

一种快速均匀的动态混气装置
技术领域
本申请属于燃气化工技术领域，特别涉及一种快速均匀的动态混气装置。
背景技术
在化工燃气行业中，很多时候根据需要向主气源中掺混其他少量添加气，且这些气质往往是爆炸性气体，在一定浓度范围极易发生爆炸，因此掺混过程要求快速、均匀，避免在某个局部区域和短暂时刻达到爆炸极限，但是目前没有专门的动态快速混气装置。
本申请用于在主气源中快速均匀的掺混少量添加气的气体掺混装置——动态混合器，实现向压力较低的大流量主气源中添加压力较高的小流量添加气，掺混过程快速均匀，解决了快速、动态掺混添加气的问题，满足了少量调整主气源成分的技术要求，避免了混气中可能出现的安全风险，同时该动态混气装置结构简单，混合效率较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速均匀的动态混气装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种快速均匀的动态混气装置,其特征是：由动态混合器外壳、混气接头和电动阀门，以及内置于动态混合器外壳的导入喷气孔板、整流板、导流器、和涡轮壳体，还有安装于涡轮壳体上的涡轮、主轴和轴承等部件组成,动态混气器壳体上有可安装两个混气接头，可分别与两个电动阀门连接；两个电动阀门可实现掺混操作开始和结束的控制,导入喷气孔板有两个入气通道，与混气接头连接，可以实现两种添加气的导入,导入喷气孔板有一个喷嘴出口，实现添加气体的喷出,在动态混气器内部，添加气体由导入喷气孔板喷出，与主气源相遇，之后一起通过整流板、导流器，在涡轮壳体的环形通道处冲击涡轮使其旋转，这个强制对流的过程使得添加气与主气源迅速均匀混合。
进一步的，导入喷气孔板有一个入气通道，动态混气器外壳通过一个混气接头与一个电动阀门连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本申请用于在主气源中掺混添加气的动态混气装置，主气源和添加气通过动态混合器实现快速和均匀的混合，解决了快速、动态掺混添加气的问题，满足了少量调整主气源成分的技术要求，避免了混气中可能出现的安全风险，同时该动态混气装置结构简单，混合效率较高。
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，下面描述中的附图仅仅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是根据本发明实施例的一种快速均匀的动态混气装置的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的一种导入喷气孔板的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的一种混气接头的结构示意图。
附图标记：
1轴承、2主轴、3涡轮壳体、4涡轮、5导流器、6整流板、7导入喷气 孔板、8混气接头(包括8a和8b)、9电动阀门(包括9a和9b)、10密封 垫(包括10a和10b)、11动态混合器外壳。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“前面”、“后面”、“中间部位”、“内部”、“顶端”、“底端”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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，根据本发明实施例的技术方案： 动态混合器的整体结构见附图1所示，主要分为以下几个部分：由动态混合器外壳11、密封垫（10a、10b）、电动阀门（9a、9b）、混气接头（8a、8b）、导入喷气孔板7、整流板6、导流器5、涡轮4、涡轮壳体3、主轴2、轴承1等部件组成。
动态混合器外壳11上有两个接口，可分别通过混气接头8a、8b与电动阀门9a、9b连接，电动阀门9a、9b的作用是控制添加气导入的开始和停止，使得同一时刻只有一种添加气可以导入，密封垫10a、10b的作用是确保连接密封。
整流板6和导流器5的作用是降低紊乱气流的影响，引导气流流向涡轮4所处的环形通道。涡轮壳体3为气体流通提供了环形通道，其固定于动态混合器外壳11上，安装了主轴2、轴承1和涡轮4等部件，涡轮4固定于主轴2上，当气流通过环形通道时推动涡轮4旋转，使得添加气与主气源快速均匀混合。
导入喷气孔板7的结构示意图见附图2所示，其作用是将引入的添加气从流道中心射流喷出。
混气接头（8a、8b）结构示意图见附图3所示，其作用是连接电动阀门（9a、9b）和动态混合器外壳11。
动态混合器的原理为：动态混合器外壳11上安装的混气接头（8a、8b）与电动阀门（9a、9b）连接，可分别引入两种添加气。添加气所在管路的压力高于主气源压力，通过电动阀门（9a、9b）的控制，可控制掺混过程，即分别控制两种添加气导入的开始和停止：当电动阀门9a打开、电动阀门9b关闭时，第一种添加气就会导入；当电动阀门9b打开、电动阀门9a关闭时，第二种添加气就会导入；当电动阀门9a关闭、电动阀门9b关闭时，添加气导入停止。
利用导入喷气孔板10的射流作用、整流板和导流器的引导作用，以及涡轮的旋转扰动作用，实现强制对流，从而使得第一种添加气或第二种添加气与主气源在动态混合器中快速均匀地混合
该标准装置的使用过程：
1.非掺混状态：关闭电动阀门9a和电动阀门9b。
2.导入第一种添加气：打开电动阀门9a，电动阀门9b关闭，压力较高的第一种添加气注入动态混合器，首先流向导入喷气孔板7，并由导入喷气孔板7中心的喷嘴高速喷出，与主气源的气体汇合，一起依次流经整流板6和导流器5后，冲向涡轮4，推动涡轮4旋转，整个混气过程属于强制对流，使得注入动态混合器12的第一种添加气与主气源迅速均匀混合，最终混合后的气体由动态混合器的出口流出。
3.非掺混状态：掺混过程完成后，重新关闭电动阀门9a，进入非掺混状态。
4.导入第二种添加气：打开电动阀门9b，电动阀门9a关闭，压力较高的第二种添加气注入动态混合器，首先流向导入喷气孔板7，并由导入喷气孔板7中心的喷嘴高速喷出，与主气源的气体汇合，一起依次流经整流板6和导流器5后，冲向涡轮4，推动涡轮4旋转，整个混气过程属于强制对流，使得注入动态混合器的第二种添加气与主气源迅速均匀混合，最终混合后的气体由动态混合器的出口流出。
非掺混状态：掺混过程完成后，重新关闭电动阀门9b，进入非掺混状态。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.一种快速均匀的动态混气装置,其特征是：由动态混合器外壳（11）、混气接头（8a和8b）和电动阀门（9a和9b），以及内置于动态混合器外壳（11）的导入喷气孔板（7）、整流板（6）、导流器（5）、和涡轮壳体（3），还有安装于涡轮壳体（3）上的涡轮（4）、主轴（2）和轴承（1）等部件组成,动态混气器壳体（11）上有可安装两个混气接头（8a和8b），可分别与两个电动阀门（9a和9b）连接；两个电动阀门（9a和9b）可实现掺混操作开始和结束的控制,导入喷气孔板（7）有两个入气通道，与混气接头（8a和8b）连接，可以实现两种添加气的导入,导入喷气孔板（7）有一个喷嘴出口，实现添加气体的喷出,在动态混气器内部，添加气体由导入喷气孔板（7）喷出，与主气源相遇，之后一起通过整流板（6）、导流器（5），在涡轮壳体（3）的环形通道处冲击涡轮（4）使其旋转，这个强制对流的过程使得添加气与主气源迅速均匀混合。
2.根据权利要求1所述的一种快速均匀的动态混气装置，其特征在于，导入喷气孔板（7）有一个入气通道，动态混气器外壳（11）通过一个混气接头与一个电动阀门连接。
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