CN201055754Y - 气-液两相流管道输送混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气－液两相流管道输送混合器，该混合器具有一管道本体，该本体上设有液体入口、气体进口及混合流出口，其中，该管道本体内设有导流部件，以对进入混合器的气体进行导流扰动；液体通过液体进口进入该混合器，与被导流部件扰动后的气体混合后从混合流出口喷出至下游管道。本实用新型实现了气－液两相流的有序混合，克服了由于管道内气－液介质密度、黏度、流速以及温度不同而导致的气－液两相流的“热力冲击”、“气蚀”和“水击”的发生，进而防止了因管道以及系统其他设备的的提前损坏，进而导致系统不能正常工作的故障发生。

Description

气-液两相流管道输送混合器

技术领域

本实用新型涉及以气-液为主要介质的状态调节及管道输送领域，尤其是指一种使得管道内的气-液可以有序混合，并使流入的气-液相间层流转变为相对均匀混合流的新型气-液两相流管道输送混合器。

背景技术

在气-液输送的管道内总会出现气-液两相混合冲击以及混合后的输送问题，仅以蒸气热能系统的管道为例说明：蒸气动力系统管道在实际运行过程中，由于需要将水注入蒸气管道使之降低温度，或者需要将蒸气注入水管道使之升高温度，混合是在所难免的。如果不加以处理，气-水的直接混合往往导致热力冲击，还会产生气蚀和水击现象。

为了改善这种情况，对于气体管道注入液体，通常的办法是采用减温器进行严格控制；对于液体管道注入气体，通常的做法是采用大罐式混合法。以上解决问题的办法由于成本高昂，不利于根据实际需要，随处随地增添设备，以求改善气-液混合效果。

有鉴于此，本实用新型的设计人历经多年的流体动力系统优化治理的经验，特设计出一种气-液两相流混合器。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种气-液两相流管道输送混合器，以克服由于管道内气-液介质密度、黏度、流速以及温度不同而导致的气-液两相流的“热力冲击”、“气蚀”和“水击”，进而防止因管道以及系统其他设备的提前损坏，而引发的系统不能正常工作的故障发生。

本实用新型的技术解决方案是：一种气-液两相流管道输送混合器，该混合器具有一管道本体，该本体上设有液体入口、气体进口及混合流出口，其中，该管道本体内设有导流部件，以对进入混合器的气体进行扰动导流；液体通过液体进口进入该混合器，与被导流部件扰动后的气体混合后从混合流出口喷出至下游管道。

本实用新型的特点和优点是：本实用新型的混合器将气-液两者同压、同程、同速混合输送到下游管网，可有效地避免由于介质密度、黏度、流速以及温度不同，导致气-液两相流的“热力冲击”、“气蚀”和“水击”现象发生，进而实现气-液两相混合、安全的输送。另外，本实用新型独特的导流螺旋板和气-液混合腔的结构具有混合能力高、能耗低的特点，能够有效地消除管道内的相间层流，从而增加下游管网的工作安全性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的第一实施例的结构示意图。

图1A为本实用新型的第一实施例的管道本体部分的剖视示意图。

图2为本实用新型的第二实施例的结构示意图。

附图标号说明：

1.管道本体       11、液体入口        12、气体入口

13、混合流出口   14、气-液混合腔     2.螺旋导流板

21、固定件       3、3’、驱动喷嘴    31、收缩部

33、延长部

具体实施方式

下面配合附图及具体实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

如图1至图2所示，本实用新型提出一种气-液两相流管道输送混合器，其具有一管道本体1，该本体1上设有液体入口11、混合流出口13及气体进口12，且该本体1内设有导流部件，以对进入混合器的气体进行导流扰动；管网的液体通过液体进口11进入该混合器，与被导流部件扰动后的气体混合充分后从混合流出口13喷出。

如图1、图1A所示，为本实用新型的第一实施例，该混合器的液体入口端还设有提升液体流动速度的驱动喷嘴3，本实施例中，是在液体入口管道的对应于导流部件的末端上设置截面积小于管道内径的通孔30，以构成该驱动喷嘴3的增压部，增压部的出口端与气体导流部件末端的位置相对应，以使喷出的液体与经流部件扰动后的气体充分混合。

在本实施例中，该导流部件为一螺旋导流板2，如图1所示，且该螺旋导流板2设于该气体进口管道内，该气体进口管道与主管道交叉处至混合流出口间的管道构成气-水混合腔14。在本实施例中，该螺旋导流板2是焊设于管壁上，螺旋导流板2可具有0～360度管道截面覆盖范围(不限于此)，且螺旋导流板2具有1/2～6倍直径的导向螺距或0度～360度的导向角度，另外，螺旋导流板2可选择为左旋向或右旋向。

当气体从气体进口12进入混合器时，经过导流螺旋板2的导流预旋后，在气-液混合腔14形成气体离散涡旋，流速得到提高；同时管网中流出的流体(如气-水混合物)也以高流速经液体入口进入混合器，经过驱动喷嘴3喷射进入气-液混合腔14，并以离散的液滴形态与经过预旋扰动后的气流充分的在该腔内混合，以气-液两相相对均匀混合流的形式，从气-液混合腔14高速喷出，从而达到气-液两相流同程、同压、同速混合输送的目的。

如图2所示，为本实用新型的第二实施例，在本实施例中，螺旋导流板2设于混合器的主管道靠近出口端的适当位置处，该螺旋导流板2后端与混合流出口13间的管道构成气-水混合腔14。本实施例中，螺旋导流板2也可具有0～360度管道截面覆盖范围，并具有一定导向螺距或导向角度，且螺旋导流板2可选择为左旋向或右旋向。

如图2所示，本实施例中，该混合器的液体入口端也设有提升液体流动速度的驱动喷嘴3’，该驱动喷嘴3’具有一增压部，本实施例中，该增压部为一管径缩小部31，增压部的末端延伸形成一延伸部33，延伸部33的出口端与气体螺旋导流板2末端的位置相对应，以使喷出的液体与经流部件扰动后的气体在气-水混合腔14内充分混合。

对于该螺旋导流板2的固定方式，可参考第一实施例焊固于管道内壁，同时也可如图2所示，将其固定于延伸部33上。如图2所示，在延伸部33靠近出口13的适当位置间隔设置二固定件21，然后将螺旋导流板2的两端固定于固定件21上。总之前后两个实例导流板的使用效果相当，加工制造过程也近似。

本实用新型的气-液两相流管道输送混合器，将气-液两者同压、同程、同速混合输送到下游管网，可有效地避免由于介质密度、黏度、流速以及温度不同，导致气-液两相流的“热力冲击”、“气蚀”和“水击”现象发生，进而实现气-液两相混合、安全的输送。另外，本实用新型独特的导流螺旋板和气-液混合腔的结构具有混合能力高、能耗低的特点，能够有效地消除管道内的相间层流，从而增加下游管网的工作安全性和稳定性。

虽然本实用新型已以具体实施例揭示，但其并非用以限定本实用新型，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，例如，气-液进口的互换；还可以其他形状的导流隔板、导流静叶板、导流格栅等替代上述实施例中的导流螺旋板，以对外部进入的气体或液体进行实质性的螺旋导流；然后将加速的两相流混合输送；或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖的范畴。

Claims (8)

1.一种气-液两相流管道输送混合器，其特征在于，该混合器具有一管道本体，该本体上设有液体入口、气体进口及混合流出口，其中，该管道本体内设有导流部件，以对进入混合器的气体进行扰动导流；液体通过液体进口进入该混合器，与被导流部件扰动后的气体混合后从混合流出口喷出至下游管道。

2.如权利要求1所述的气-液两相流管道输送混合器，其特征在于，所述导流部件设于该气体进口管道内，该气体进口与混合流出口间的管道构成气-水混合腔。

3.如权利要求1所述的气-液两相流管道输送混合器，其特征在于，所述导流部件设于该出口端的管道内，该螺旋导流板与混合流出口间的管道构成气-水混合腔。

4.如权利要求2或3所述的气-液两相流管道输送混合器，其特征在于，该混合器的液体入口端还设有提升液体流动速度的驱动喷嘴，该驱动喷嘴的出口端延伸设于气体导流部件的末端，以使喷出的液体与经导流部件扰动后的气体混合。

5.如权利要求4所述的气-液两相流管道输送混合器，其特征在于，所述导流部件为螺旋导流板、导流隔板、导流静叶板或导流格栅。

6.如权利要求5所述的气-液两相流管道输送混合器，其特征在于，所述螺旋导流板具有0～360度管道截面覆盖范围。

7.如权利要求5所述的气-液两相流管道输送混合器，其特征在于，所述螺旋导流板具有1/2～6倍直径的导向螺距或0度～360度的导向角度。

8.如权利要求5所述的气-液两相流管道输送混合器，其特征在于，螺旋导流板为左旋向或右旋向。

Images