CN117815949B - 一种正丁烷与空气混合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正丁烷与空气混合装置，涉及气体混合技术领域，包括支架，支架上设置有混合室，混合室的内顶部和内底部均设置有进气口，每个进气口均连接有扰流器，每个扰流器上均连接有分散结构，混合室的内侧壁上设置有双向混合结构，本发明通过两个进气口分别通入压缩空气和正丁烷，并通过分散结构将压缩空气和正丁烷均匀分散后进入双向混合结构内，经过双向混合结构的压缩空气和正丁烷向相互接触混合后，通过双向混合结构的运动将已混合的气体输送至其它区域并释放至混合室内，使得压缩空气和正丁烷在接触时充分有效混合，且通过冲击混合结构对气体进行二次混合，进一步提高了压缩空气和正丁烷的混合充分性和均匀性。

Description

一种正丁烷与空气混合装置

技术领域

本发明涉及气体混合技术领域，具体涉及一种正丁烷与空气混合装置。

背景技术

顺丁烯二酸酐简称顺酐，又名马来酸酐，是一种重要的有机化工原料，广泛用于石油化工、食品加工、医药、建材等行业，正丁烷法是制造顺酐的一种方法，而正丁烷与空气混合器是顺酐车间氧化反应工段非常重要的设备，它直接关系并影响到正丁烷的进料量。

正丁烷的进料量和正丁烷与压缩空气的混合是否充分直接影响到顺酐车间的生产效率和生产质量，现有在将正丁烷与压缩空气混合时，一般是直接将正丁烷和空气进行对冲混合，例如公开号为CN111036103B的发明专利公开了一种正丁烷与空气混合装置，具体通过抽气泵将空气抽入空气净化器内，通过空气净化器净化后通入喷射式压缩机内，将空气压缩后通入压缩空气预处理腔，经过旋流器产生旋流气体通过压缩空气输出端口导出；压缩空气由出气孔道分别进入螺旋进气列管中，经过螺旋形管道形成涡流气体，导入混合腔内，正丁烷输入管道向混合腔内输入正丁烷气体，由于正丁烷气体密度大于空气密度，因此通过扰流器将正丁烷气体向上导流，正丁烷气体和压缩空气在混合腔上部接触混合，通过总控制按钮控制驱动电机带动摆动支轴摆动，使得扰流叶扇将逐渐下沉的气体进一步混合。

该专利还存在以下缺陷：虽然空气是在分成多股后与正丁烷对冲混合，且通过扰流叶扇搅动来进一步混合气体，但是最开始接触时，只有空气的最前方和正丁烷的最前方处于接触状态，后方的空气和正丁烷在前方的空气与正丁烷接触时的作用下分散，且空气和正丁烷的分散并不均匀，使得空气和正丁烷初始时并不能得到有效充分的混合，而扰流叶扇的扰流范围较小，从而使得空气和正丁烷之间的混合充分性和均匀性均较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种正丁烷与空气混合装置，解决了现有正丁烷在和空气初始混合之前分散不均匀而使两者不能得到充分均匀混合的问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种正丁烷与空气混合装置，包括支架，所述支架上设置有混合室，所述混合室的内顶部和内底部均设置有进气口，每个所述进气口均连接有扰流器，每个所述扰流器上均连接有用于均匀分散气体的分散结构，所述混合室的内侧壁上设置有用于混合气体的双向混合结构，所述混合室上连通有与支架连接的冲击混合结构；

其中，所述双向混合结构沿直线同时发生两个方向的运动，且所述冲击混合结构用于分散输送混合室的气体，并将分散输送的气体相冲进行混合。

作为本发明的一种优选方案，所述分散结构包括与扰流器连接的空心条板，两个所述空心条板相对的一侧设置有多个供气体通过的气口。

作为本发明的一种优选方案，所述双向混合结构包括两个分别滑动插设在混合室内相对的两个侧壁上的凵型框，且两个所述凵型框上的开口位置相对，两个所述凵型框的外壁共同设置有与混合室内侧壁连接的传动组件，其中一个所述凵型框上设置有孔隙混合组件，另一个所述凵型框上设置有孔隙通气组件；

其中，所述传动组件用于驱动孔隙通气组件和孔隙混合组件沿水平直线相向或者背向运动，所述孔隙通气组件与孔隙混合组件的上下两侧均滑动密封连接，并分别与两个空心条板滑动密封连接，且气体通过所述孔隙通气组件上的孔隙至所述孔隙混合组件内混合，并通过所述孔隙混合组件释放至混合室内。

作为本发明的一种优选方案，所述传动组件包括转动连接在混合室内侧壁上的齿轮，所述齿轮上啮合有两个水平设置的齿条，且两个所述齿条分别设置在两个凵型框的外侧壁上，所述齿轮连接有位于混合室上的驱动装置。

作为本发明的一种优选方案，所述孔隙混合组件包括设置在凵型框上一侧的混合板，所述混合板上沿竖直方向贯穿开设有多个混合孔，所述混合板上沿水平方向开设有与多个混合孔连通的释放通道，且所述释放通道向两个凵型框之间的方向延伸至与混合板外部连通。

作为本发明的一种优选方案，所述孔隙通气组件包括两个平行设置在凵型框一侧并分别与混合板上下两侧滑动密封连接的通气板，每个所述通气板上均沿竖直方向贯穿开设有多个通气孔，且两个所述通气板分别与两个空心条板滑动密封连接；

其中，所述通气板上设置的通气孔的区域面积小于混合板上设置的混合孔的区域面积，且大于空心条板上设置的气口的区域面积。

作为本发明的一种优选方案，所述冲击混合结构包括与混合室连通的两个导气管，每个所述导气管的端部均连通有空心柱，每个所述空心柱上背离所述导气管的一端均开设有多个供气体通过的冲击孔，两个所述导气管上共同设置有包裹在空心柱外侧的收集室，所述收集室内设置有搅拌扇叶，且两个所述空心柱相对设置。

作为本发明的一种优选方案，多个所述冲击孔分成多组，且每组所述冲击孔均呈环形设置在空心柱上，且两个所述空心柱上对应位置的两组冲击孔错位设置。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明通过两个进气口分别通入压缩空气和正丁烷，并通过分散结构将压缩空气和正丁烷均匀分散后进入双向混合结构内，经过双向混合结构的压缩空气和正丁烷向相互接触混合后，通过双向混合结构的运动将已混合的气体输送至其它区域并释放至混合室内，使得压缩空气和正丁烷在接触时充分混合，且通过冲击混合结构对气体进行二次混合，进一步提高了压缩空气和正丁烷的混合充分性和均匀性，保证了顺酐的生产质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例提供一种正丁烷与空气混合装置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供一种正丁烷与空气混合装置的侧面剖视结构示意图；

图3为本发明实施例提供一种正丁烷与空气混合装置的俯视剖视结构示意图；

图4为本发明实施例提供分散结构额双向混合结构的立体结构示意图；

图5为本发明实施例提供图2中所示A部分的结构放大示意图。

图中的标号分别表示如下：

1、支架；2、混合室；3、进气口；4、分散结构；5、双向混合结构；6、冲击混合结构；

401、空心条板；402、气口；501、凵型框；502、传动组件；503、孔隙混合组件；504、孔隙通气组件；505、齿轮；506、齿条；508、混合板；509、混合孔；510、释放通道；511、通气板；512、通气孔；601、导气管；602、空心柱；603、冲击孔；604、收集室；605、搅拌扇叶。

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。

如图1至图5所示，本发明提供了一种正丁烷与空气混合装置，包括支架1，支架1上设置有混合室2，混合室2的内顶部和内底部均设置有进气口3，每个进气口3均连接有扰流器，每个扰流器上均连接有用于均匀分散气体的分散结构4，混合室2的内侧壁上设置有用于混合气体的双向混合结构5，混合室2上连通有与支架1连接的冲击混合结构6。

其中，双向混合结构5沿水平直线同时发生两个方向的运动，且冲击混合结构6用于分散输送混合室2的气体，并将分散输送的气体相冲进行混合。

本发明在实际应用时，压缩空气和正丁烷分别从两个进气口3进入分散结构4内，压缩空气和正丁烷经过扰流器后分别通过分散结构4均匀分散进入双向混合结构5内，再进入冲击混合结构6内进行冲击混合。

压缩空气和正丁烷分别从双向混合结构5的两侧进入双向混合结构5内，且双向混合结构5进行两个方向的运动，使得双向混合结构5两侧的压缩空气和正丁烷在竖直方向相向运动的过程中发生接触，可以通过双向混合结构5水平方向的直线运动带动对应一侧的压缩空气和正丁烷同步运动，使得位于前方并相互接触的压缩空气和正丁烷被留在运动路径的后方，而位于后方的压缩空气和正丁烷在后续气体的压力作用下发生接触，从而使得压缩空气和正丁烷在双向混合结构5的直线运动下充分接触并混合，保证了压缩空气和正丁烷混合时均匀分散，且提高了压缩空气和正丁烷混合时的均匀性，从而提高了生产质量。

经过双向混合结构5混合后的气体通过冲击混合结构6进行进一步混合，使得冲击的气流进一步被混合，从而进一步提高了压缩空气和正丁烷混合的均匀性。

分散结构4包括与扰流器连接的空心条板401，两个空心条板401相对的一侧设置有多个供气体通过的气口402。

分散结构4通过空心条板401与扰流器连通以接收压缩空气或者正丁烷，并在压缩空气或者正丁烷的持续通入下，使得先通入的压缩空气或者正丁烷在气体压力下均匀分散通过多个气口402后分别进入双向混合结构5的两侧，从而使得压缩空气或者正丁烷分散均匀以提高压缩空气和正丁烷在接触时的混合均匀性。

双向混合结构5包括两个分别滑动插设在混合室2内相对的两个侧壁上的凵型框501，且两个凵型框501上的开口位置相对，两个凵型框501的外壁共同设置有与混合室2内侧壁连接的传动组件502，其中一个凵型框501上设置有孔隙混合组件503，另一个凵型框501上设置有孔隙通气组件504。

其中，传动组件502用于驱动孔隙通气组件504和孔隙混合组件503沿水平直线相向或者背向运动，孔隙通气组件504与孔隙混合组件503的上下两侧均滑动密封连接，并分别与两个空心条板401滑动密封连接，且气体通过孔隙通气组件504上的孔隙至孔隙混合组件503内混合，并通过孔隙混合组件503释放至混合室2内。

双向混合结构5在接收压缩空气和正丁烷后，压缩空气和正丁烷均进入孔隙通气组件504内，并经过孔隙通气组件504后分别从孔隙混合组件503的两侧进入孔隙混合组件503内进行接触混合，混合后的气体释放至混合室2内并通过冲击混合结构6再次混合。

压缩空气和正丁烷在经过孔隙通气组件504至孔隙混合组件503的过程中，传动组件502驱动两个凵型框501在混合室2侧壁内沿直线滑动，从而带动孔隙通气组件504和孔隙混合组件503沿水平直线相向运动或者相背运动，使得通过孔隙通气组件504上间隙的压缩空气和正丁烷在初始接触之后，先接触的压缩空气和正丁烷位于运动路径后方的孔隙中，而未接触的压缩空气和正丁烷在气体压力的作用下，随着孔隙通气组件504和孔隙混合组件503的运动不断接触，使得压缩空气和正丁烷得到充分有效接触和混合，并使得压缩空气和正丁烷均匀混合，提高了压缩空气和正丁烷混合的均匀性，进而提高了顺酐的生产质量。

在本实施例中，凵型框501在俯视方向上呈凵型。

且孔隙通气组件504与孔隙混合组件503以及空心条板401滑动密封连接，避免压缩空气和正丁烷在混合之前逸散至混合室2内，保证压缩空气和正丁烷相互之间的充分有效混合。

传动组件502包括转动连接在混合室2内侧壁上的齿轮505，齿轮505上啮合有两个水平设置的齿条506，且两个齿条506分别设置在两个凵型框501的外侧壁上，齿轮505连接有位于混合室2上的驱动装置。

传动组件502在使用时，通过驱动装置驱动齿轮505转动，从而带动两个齿条506相向运动或者相背运动，从而通过带动两个凵型框501同步运动，继而带动孔隙通气组件504和孔隙混合组件503相向运动或者相背运动，实现对气体的均匀混合。

孔隙混合组件503包括设置在凵型框501上一侧的混合板508，混合板508上沿竖直方向贯穿开设有多个混合孔509，混合板508上沿水平方向开设有与多个混合孔509连通的释放通道510，且释放通道510向两个凵型框501之间的方向延伸至与混合板508外部连通。

压缩空气和正丁烷分别从混合板508两侧的孔隙通气组件504进入混合孔509内，在混合孔509内混合后通过释放通道510释放至混合室2内，在混合室2内的气体达到一定体积后进入冲击混合结构6内进行二次混合。

孔隙通气组件504包括两个平行设置在凵型框501一侧并分别与混合板508上下两侧滑动密封连接的通气板511，每个通气板511上均沿竖直方向贯穿开设有多个通气孔512，且两个通气板511分别与两个空心条板401滑动密封连接。

其中，通气板511上设置的通气孔512的区域面积小于混合板508上设置的混合孔509的区域面积，且大于空心条板401上设置的气口402的区域面积。

压缩空气和正丁烷分别进入两个通气板511上的通气孔512中，并在凵型框501运动的过程中，通气孔512分别依次与不同的混合孔509连通，使得压缩空气和正丁烷进入混合孔509内进行接触混合，且相互接触的压缩空气和正丁烷位于混合孔509内，随着凵型框501的运动，未相互接触的压缩空气和正丁烷则跟随通气板511移动并进入下一个混合孔509内，从而使得压缩空气和正丁烷得到充分有效混合，提高了混合的均匀性。

而当凵型框501通过传动组件502驱动反向运动时，之前混合压缩空气和正丁烷的混合孔509内混合的气体释放至混合室2内，后续的压缩空气和正丁烷在凵型框501反向运动后再次进入之前的混合孔509内进行混合。

其次，通气孔512设置的区域面积小于混合孔509设置的区域面积，以保证有足够的混合孔509与通气孔512连通，而大于气口402的设置的区域面积，则是保证空心条板401内的压缩空气或者正丁烷始终持续的向通气板511内进行输送。

冲击混合结构6包括与混合室2连通的两个导气管601，每个导气管601的端部均连通有空心柱602，每个空心柱602上背离导气管601的一端均开设有多个供气体通过的冲击孔603，两个导气管601上共同设置有包裹在空心柱602外侧的收集室604，收集室604内设置有搅拌扇叶605，且两个空心柱602相对设置。

冲击混合结构6通过两个导气管601分别输送混合室2内的气体，并通过空心柱602上的多个冲击孔603，使得两个导气管601内的气体相互对冲以进行第二次混合，进一步提高了压缩空气和正丁烷混合的均匀性。

收集室604用于收集混合的气体。

搅拌扇叶605用于对收集室604内的混合气体进行持续搅拌混合以保证气体始终处于混合状态，并对混合气体进行持续混合以提高混合的均匀性。

多个冲击孔603分成多组，且每组冲击孔603均呈环形设置在空心柱602上，且两个空心柱602上对应位置的两组冲击孔603错位设置。

使得两个空心柱602上的两组环形直径相同的冲击孔603的位置错位，从而使得其中一个空心柱602上的冲击孔603与另一个空心柱602上对应组的冲击孔603的位置相互错位，继而使得环形直径相同的两个空心柱602上的两组冲击孔603相互对冲时，其中一个空心柱602上的冲击孔603喷射出的气体会与另一个空心柱602上的相邻两个冲击孔603喷射出的气体均接触，进一步对气体进行混合，提高了压缩空气和正丁烷混合的均匀性。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (4)

1.一种正丁烷与空气混合装置，包括支架（1），其特征在于，所述支架（1）上设置有混合室（2），所述混合室（2）的内顶部和内底部均设置有进气口（3），每个所述进气口（3）均连接有扰流器，每个所述扰流器上均连接有用于均匀分散气体的分散结构（4），所述混合室（2）的内侧壁上设置有用于混合气体的双向混合结构（5），所述混合室（2）上连通有与支架（1）连接的冲击混合结构（6）；

其中，所述双向混合结构（5）沿水平直线同时发生两个方向的运动，且所述冲击混合结构（6）用于分散输送混合室（2）的气体，并将分散输送的气体相冲进行混合；

所述分散结构（4）包括与扰流器连接的空心条板（401），两个所述空心条板（401）相对的一侧设置有多个供气体通过的气口（402）；

所述双向混合结构（5）包括两个分别滑动插设在混合室（2）内相对的两个侧壁上的凵型框（501），且两个所述凵型框（501）上的开口位置相对，两个所述凵型框（501）的外壁共同设置有与混合室（2）内侧壁连接的传动组件（502），其中一个所述凵型框（501）上设置有孔隙混合组件（503），另一个所述凵型框（501）上设置有孔隙通气组件（504）；

其中，所述传动组件（502）用于驱动孔隙通气组件（504）和孔隙混合组件（503）沿水平直线相向或者背向运动，所述孔隙通气组件（504）与孔隙混合组件（503）的上下两侧均滑动密封连接，并分别与两个空心条板（401）滑动密封连接，且气体通过所述孔隙通气组件（504）上的孔隙至所述孔隙混合组件（503）内混合，并通过所述孔隙混合组件（503）释放至混合室（2）内；

所述孔隙混合组件（503）包括设置在凵型框（501）上一侧的混合板（508），所述混合板（508）上沿竖直方向贯穿开设有多个混合孔（509），所述混合板（508）上沿水平方向开设有与多个混合孔（509）连通的释放通道（510），且所述释放通道（510）向两个凵型框（501）之间的方向延伸至与混合板（508）外部连通；

所述孔隙通气组件（504）包括两个平行设置在凵型框（501）一侧并分别与混合板（508）上下两侧滑动密封连接的通气板（511），每个所述通气板（511）上均沿竖直方向贯穿开设有多个通气孔（512），且两个所述通气板（511）分别与两个空心条板（401）滑动密封连接；

其中，所述通气板（511）上设置的通气孔（512）区域面积小于混合板（508）上设置的混合孔（509）区域面积，且大于空心条板（401）上设置的气口（402）区域面积。

2.根据权利要求1所述的一种正丁烷与空气混合装置，其特征在于，所述传动组件（502）包括转动连接在混合室（2）内侧壁上的齿轮（505），所述齿轮（505）上啮合有两个水平设置的齿条（506），且两个所述齿条（506）分别设置在两个凵型框（501）的外侧壁上，所述齿轮（505）连接有位于混合室（2）上的驱动装置。

3.根据权利要求1所述的一种正丁烷与空气混合装置，其特征在于，所述冲击混合结构（6）包括与混合室（2）连通的两个导气管（601），每个所述导气管（601）的端部均连通有空心柱（602），每个所述空心柱（602）上背离所述导气管（601）的一端均开设有多个供气体通过的冲击孔（603），两个所述导气管（601）上共同设置有包裹在空心柱（602）外侧的收集室（604），所述收集室（604）内设置有搅拌扇叶（605），且两个所述空心柱（602）相对设置。

4.根据权利要求3所述的一种正丁烷与空气混合装置，其特征在于，多个所述冲击孔（603）分成多组，且每组所述冲击孔（603）均呈环形设置在空心柱（602）上，且两个所述空心柱（602）上对应位置的两组冲击孔（603）错位设置。