CN203750435U - 一种自激抖动射流混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自激抖动射流混合器，它包括：一呈一端开口一端密闭的筒状结构的混腔，一连接在混腔的密闭端的一侧的旁进气管，一呈两端开口的筒状结构的抖动射流发生腔，一设置在抖动射流发生腔的进口端的端口法兰，若干设置在抖动射流发生腔的出口端外侧且沿周向分布的旋流叶片，一部分伸入并贴合抖动射流发生腔的中心射流喷管，一紧固套接在中心射流喷管上的喷管法兰，以及一设置在中心射流喷管的末端的多边形孔口；其中，混腔的开口端设置有一渐缩式过渡段和一小直径出口段；抖动射流发生腔水平贯穿混腔的密闭端伸入混腔，抖动射流发生腔的出口端位于混腔内且呈一渐缩结构；喷管法兰与端口法兰紧固连接；孔口的外接圆直径为中心射流喷管内径的0.75～0.95倍。

Description

一种自激抖动射流混合器

技术领域

本实用新型涉及一种混合器，特别是关于一种自激抖动射流混合器。

背景技术

很多工业生产过程中都需要进行不同气体或液体之间的混合，例如混合气体的配置、合成氨的制备、预混燃烧等。高效的混合能够提高生产效率和产品质量，同时对于可燃气体来说，其混合的稳定性和安全性与混合效率紧密相关。目前，工业混合（尤其是气体混合）主要应用静态混合装置来实现。静态混合装置的部件保持静止，通过旋流和简单射流进行混合，结构较为复杂，且静态混合器只能针对特定的工况范围达到预期的效果。另外，搅拌器也广泛应用于气体和液体的混合，其优点是能利用机械装置进行强迫混合而达到更好的混合效果，同时可以进行多相流体的混合。但搅拌器结构更为复杂，需要额外增加动力装置和控制系统，安装和维护成本高。

中国专利申请号200620148250.0提出了一种静态气体混合器，它利用三通和不锈钢丝网进行两种气体的混合，部件较为简单，但该装置为三层结构，加工精度要求高，加工难度较大，容易造成装置内流动产生死角而致使混合效率降低。中国专利申请号201220199656.7提出了一种静态气体混合器，它利用环形旋流和锥形分流，实现了两种气体的快速混合，但是该装置的部件较多而且锥形和旋流部件加工难度较大，同时锥形分流处会造成较大的压阻。另外，上述两专利提出的装置都是不可拆卸结构，工况变化时只能整体更换。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、混合效率高的自激抖动射流混合器。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种自激抖动射流混合器，其特征在于，它包括：一呈一端开口一端密闭的筒状结构的混腔，一连接在所述混腔的密闭端的一侧的旁进气管，一呈两端开口的筒状结构的抖动射流发生腔，一设置在所述抖动射流发生腔的进口端的端口法兰，若干设置在所述抖动射流发生腔的出口端外侧且沿周向分布的旋流叶片，一部分伸入并贴合所述抖动射流发生腔的中心射流喷管，一紧固套接在所述中心射流喷管上的喷管法兰，以及一设置在所述中心射流喷管的末端的多边形孔口；其中，所述混腔的开口端设置有一渐缩式过渡段和一小直径出口段；所述抖动射流发生腔水平贯穿所述混腔的密闭端伸入所述混腔，所述抖动射流发生腔的出口端位于所述混腔内且呈一渐缩结构；所述喷管法兰与所述端口法兰紧固连接；所述孔口的外接圆直径为所述中心射流喷管内径的0.75～0.95倍。

所述中心射流喷管的末端与所述抖动射流发生腔的出口端之间留有值为中心射流喷管内径0.5～5倍的间距。

在所述抖动射流发生腔与所述混腔的出口端之间，设置有一增混格栅。

所述孔口的形状为三角形、矩形和正五边形之一。

所述渐缩结构的收缩角度为30°～60°。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型中的中心射流喷管与抖动射流发生腔能够构成自激抖动射流发生装置，自激抖动射流是指由于喷嘴出口受到腔体的限制而在腔体内产生的一种抖动旋进现象，该现象的产生无需额外添加动力源，是射流的一种自激发现象，能产生类似于机械搅拌的“强迫混合”，相比于简单射流，抖动射流能够更迅速地与周围流体混合，能快速、均匀地将两种流体进行混合。2、本实用新型的中心射流喷管与抖动射流发生腔采用法兰连接，可根据不同的工况更换部件，使得混合效果达到最佳。3、本实用新型结构简单，制造成本低，易于维护。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1沿A-A向的视图；

图3是本实用新型中心射流喷管与抖动射流发生腔的三维示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1～3所示，本实用新型包括一混腔1、一抖动射流发生腔2和一中心射流喷管3。

混腔1为一端开口一端密闭的水平筒状结构，其密闭端的一侧连接一旁进气管4，开口端设置有一渐缩式过渡段5和一小直径出口段6，有助于减小因混腔1与目标管径不一致而产生的压降。

抖动射流发生腔2为两端开口的筒状结构，其水平贯穿混腔1的密闭端伸入混腔1。抖动射流发生腔2的进口端位于混腔1外部且设置有一端口法兰7，抖动射流发生腔2的出口端位于混腔1内部且呈一渐缩结构8，渐缩结构8能使得抖动更容易发生，也可以有效缩短抖动射流发生腔2的长度。在抖动射流发生腔2的出口端外侧沿周向设置有若干旋流叶片9，有利于从旁进气管4进入的流体更好地与主流体发生混合。

中心射流喷管3上紧固套接一喷管法兰10，喷管法兰10与端口法兰7紧固连接使中心射流喷管3的一部分伸入抖动射流发生腔2的进口端，抖动射流发生腔2与伸入其内的中心射流喷管3贴合。中心射流喷管3的末端设置有一多边形的孔口11，该孔口11的外接圆直径为中心射流喷管3内径的0.75～0.95倍，根据不同的孔口11形状可进行相应的调整。

在一个优选的实施例中，中心射流喷管3的末端与抖动射流发生腔2的出口端留有间距，该间距为中心射流喷管3内径的0.5～5倍。

在一个优选的实施例中，在抖动射流发生腔2与混腔1的出口端之间，设置有一增混格栅12，其可以使两种气体更加均匀地混合。

在一个优选的实施例中，孔口11的形状为三角形、矩形和正五边形之一。

在一个优选的实施例中，渐缩结构8的收缩角度为30°～60°。

本实用新型在使用时，两种待混合气体分别从中心射流喷管2和旁进气管4进入，进入中心射流喷管2的气体经孔口11射出后，由于抖动射流发生腔2内压强的脉动性，该气体射流会发生偏离中心轴线并旋转的现象，进而在抖动射流发生腔2内自发产生旋进式的抖动。此时，该气体射流湍流脉动强度很大，具备很强的混合能力。进入旁进气管4的另一种气体经过旋流叶片9后，与抖动射流气体相遇，仅需很短的距离便能快速混合。随后，混合后的气体进入混腔1内的增混格栅12进行整流和进一步混合，使得两种气体的混合更加均匀充分。最后，充分混合后的气体经混腔1的出口排出，进入目标管道。混腔1出口端可根据不同的目标管道配置不同的渐缩式过渡段5和小直径出口段6，以减少压降。

本实用新型仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置、及其连接都是可以有所变化的，在本实用新型技术方案的基础上，凡根据本实用新型原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (7)

1.一种自激抖动射流混合器，其特征在于，它包括：

一呈一端开口一端密闭的筒状结构的混腔，

一连接在所述混腔的密闭端的一侧的旁进气管，

一呈两端开口的筒状结构的抖动射流发生腔，

一设置在所述抖动射流发生腔的进口端的端口法兰，

若干设置在所述抖动射流发生腔的出口端外侧且沿周向分布的旋流叶片，

一部分伸入并贴合所述抖动射流发生腔的中心射流喷管，

一紧固套接在所述中心射流喷管上的喷管法兰，以及

一设置在所述中心射流喷管的末端的多边形孔口；

其中，所述混腔的开口端设置有一渐缩式过渡段和一小直径出口段；所述抖动射流发生腔水平贯穿所述混腔的密闭端伸入所述混腔，所述抖动射流发生腔的出口端位于所述混腔内且呈一渐缩结构；所述喷管法兰与所述端口法兰紧固连接；所述孔口的外接圆直径为所述中心射流喷管内径的0.75～0.95倍。

2.如权利要求1所述的一种自激抖动射流混合器，其特征在于，所述中心射流喷管的末端与所述抖动射流发生腔的出口端之间留有值为中心射流喷管内径0.5～5倍的间距。

3.如权利要求1所述的一种自激抖动射流混合器，其特征在于，在所述抖动射流发生腔与所述混腔的出口端之间，设置有一增混格栅。

4.如权利要求2所述的一种自激抖动射流混合器，其特征在于，在所述抖动射流发生腔与所述混腔的出口端之间，设置有一增混格栅。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种自激抖动射流混合器，其特征在于，所述孔口的形状为三角形、矩形和正五边形之一。

6.如权利要求要求1或2或3或4所述的一种自激抖动射流混合器，其特征在于，所述渐缩结构的收缩角度为30°～60°。

7.如权利要求要求5所述的一种自激抖动射流混合器，其特征在于，所述渐缩结构的收缩角度为30°～60°。