CN207042271U - 一种气液两相混相器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的气液两相混相器包括气体输送管段连接法兰、气体输入管段、液体输送管段连接法兰、液体输入管段、气体储存套筒、气体储存室、气液混合部件、气液两相输出管路、气液两相输出管路连接法兰。气液两相混相器的液体输入管段和气液两相输出管路为内外径分别相同且同轴线的圆管，气体输入管段是圆形管并且和液体输入管段垂直布置。所述的气液混合部件成丫字交叉状分布，气液混合部件由三个部分构成，三个部分互成120度分布，气液混合部件内部含有一定长度截面为圆形的气体流动通道，气液混合部件出气孔方向与液体的流动方向相同。

Description

一种气液两相混相器

技术领域

本发明涉及一种混合装置领域，特别涉及一种气液两相混相器。

背景技术

气液两相流是多相流动中最为普遍的一种形式，广泛存在于各个工业生产过程中，在国民经济和日常生活中起着非常重要的作用。例如，能源动力工业过程中的锅炉、换热器、汽水分离器和化学工业过程中的重沸器、冷凝器等设备，制冷低温工业过程中的蒸汽压缩制冷设备，以及石油工业中的油气开采、油气混输等过程中，都存在气液两相流动体系。此外，随着空间技术的发展，在航空航天领域的卫星、空间站和空间平台等微重力条件下的设备中，也存在有气液两相流。

实际工程应用的管道中存在气液混输，为了保证混输管道的正常运行，必须在混输泵入口安装气液混合器，尽量使气液均匀入流；部分单元设备中存在气液两相间的反应、吸收、萃取、溶解和乳化等过程，这些工艺过程都需通过气液两相间的混合过程来实现，为了提高混合效率，流程中必须设置气液混合装置。气液混合装置在两相流中显得非常的重要。

现有专利号CN204563382U，名称“一种气液混合器”的专利提出：一种气液混合器，包括混合器壳体、混合器出口接头、扰流隔板以及两根扰流弹簧；混合段的直径以及缓冲段的直径均大于收缩段的直径；混合器出口接头旋合在混合器壳体的泡沫出口上，并在混合器出口接头与混合器壳体的端面接触处设有密封圈；混合器壳体的外壁上设有与混合段相通的进液口。但是这个专利技术仍然存在以下两个问题：其一，该专利技术采用一处对汽体和液体进行混合，并未采用多点混合的方法，并不能达到均匀混合的效果；其二，该专利技术气体和液体混合时的，气体运动方向和液体运动方向是相互垂直的，混合过程中会改变气体和液体原有的运动方向，不利用混合后的气液混合物的运动。

现有专利号CN 203425729 U，名称“气液混合器”的专利提出：一种气液混合器，其具有进水口、进气口及出水口，进水口与出水口之间设有混合腔，其中，进水口与混合腔之间设有进水孔，一针阀的阀柱穿过进水孔，阀柱靠近进水口的部分呈锥台状，阀柱的锥台状部分的横截面积自远离进水口一端向靠近进水口的一端逐渐增大。但是这个专利技术仍然存在以下问题：该专利技术采用一处对汽体和液体进行混合，并未采用多点混合的方法，并不能达到均匀混合的效果。

针对上述存在的不足，本发明人发明了“一种气液两相混相器”，使气体和液体能够均匀地进行混合，提高了混合的效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种气液两相混相器，提高了装置的混合效果，进一步提升了混合均匀度，使得气液混合变得规范化、均匀化和可控化，进而提高混合效果。

本发明的主要目的是提供一种气液两相混相器，实现气体和液体的均匀混合，混合时并尽可能保持液体原有的流动状态。本发明的技术方案是：

一种气液两相混相器，其特征在于，包括气体输送管段连接法兰、气体输入管段、液体输送管段连接法兰、液体输入管段、气体储存套筒、气体储存室、气液混合部件、气液两相输出管路、气液两相输出管路连接法兰。气液两相混相器的气体输入管段和气液两相输出管路为内外径相同且同轴线的圆管，气体输入管段是圆形管并且和液体输入管段垂直。气液混合部件成丫字交叉状分布，气液混合部件由三个部分构成，三个部分互成120度分布，气液混合部件内部含有一定长度截面为圆形的气体流动通道，气液混合部件出气孔方向与液体的流动方向相同；所述的气体储存套筒为圆形筒状结构且套筒中心轴线和气体输入管段中心轴线处于同一平面内。

气液混合部件由三个气液混合部件单元组成，三个气液混合部件单元之间不联通，每个气液混合部件单元由一个进气孔和若干个出气孔组成，进气孔和出气孔垂直分布，进入气液混合部件的气体通过几个圆形气体流动通道后通过出气孔与液体进行混合。气体通过气液混合部件的进口分别进入进入气液混合部件的三个气液混合部件单元，此时气体的流动方向将发生90度的改变进入若干个截面是圆形的气体流动通道，此时气体的流动方向将变得和水的流动方向一致，气体通过气液混合部件的出气孔与水进行混合，气体和水的同方向混合可以保证水的原有的流动状态，使混合效果变的平稳，提高了混合效果。

气体输入管段内径D1、液体输入管段内径D2、气体流动通道横截面为圆形，且气体流动通道个数n和圆形的气体流动通道的内径D3满足如下关系式：

式中：

D1-气体输入管段内径，m；

D2-液体输入管段内径，m；

D3-圆形气体流动通道的内径，m；

n-气体流动通道个数，个。

液体输入管段水平放置，气体输入管段竖直向上放置。这样布置的好处是可以避免在混合时水通过气液混合部件和气体储存套筒进入气体体输入管段的情况，进一步保证了气液混合效果的可靠性。

气液混合部件的三个气液混合部件单元关于液体输入管段中心轴线成轴对称分布且其中一个气液混合部件单元与竖直面重合，另外两个气液混合部件单元与竖直面成60度布置；三个气液混合部件单元的圆形气体流动通道长度都相等。

附图说明

图1为本发明一实施方式的气液两相混相器剖视图；

图2为图1气液混合器中的左视图；

图3为图1气液混合器中B-B视图。

图中，1-液体输送管段连接法兰；2-液体输入管段；3-气体储存套筒；4-气体输送管段连接法兰；5-气体储存室；6-气体输入管段；7-液体输入中间管段；8-下部气液混合部件单元；9-下部气液混合部件单元气体流动通道；10-气液两相输出管路；11-气液两相输出段连接法兰；

12-上部右侧气液混合部件单元；13-上部左侧气液混合部件单元；箭头方向表示气体或者液体的流动方向。

具体实施方式

本发明提供一种气液两相混相器，提高了装置的独立性，进一步提升了混合均匀度，进而提高混合效果。下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

本发明的主要目的是提供一种气液两相混相器，实现气体和液体的均匀混合。图1所示为本发明所述气液两相混相器的一种实施方式，所述气液两相混相器包括气体输送管段连接法兰4、气体输入管段6、液体输送管段连接法兰1、液体输入管段2、气体储存套筒3、气体储存室5、气液混合部件8、气液两相输出管路10、气液两相输出段连接法兰11。气液两相混相器的液体输入管段2和气液两相输出管路10为内外径相同且同轴线的圆管，气体输入管段6是圆形管并且和液体输入管段2垂直。气液混合部件由三个部分组成且成丫字交叉状分布，每个部分与相邻的部分都成120度分布，气液混合部件共有三个进气孔，且若干个出气孔构成，出气孔方向与液体的流动方向相同。气体储存套筒3为圆形筒状结构且套筒中心轴线与液体输入管段2中心轴线处于同一条直线。

气液混合部件由三个气液混合部件单元下部气液混合部件单元8、上部右侧气液混合部件单元12、上部左侧气液混合部件单元13组成，三个气液混合部件单元之间不联通，每个气液混合部件单元由一个进气孔和若干个出气孔组成，进气孔和出气孔垂直分布，进入气液混合部件的气体通过几个圆形气体流动通道9后通过出气孔与液体进行混合。气体通过气液混合部件的进口分别进入下部气液混合部件单元8、上部右侧气液混合部件单元12和上部左侧气液混合部件单元13三个气液混合部件单元，此时气体的流动方向将发生90度的改变进入若干个截面是圆形的气体流动通道9，此时气体的流动方向将变得和水的流动方向一致，气体通过气液混合部件的出气孔与水进行混合，气体和水的同方向混合可以保证水的原有的流动状态，使混合效果变的平稳，提高了混合效果。

气体输入管段内径D1、液体输入管段内径D2、气体流动通道横截面为圆形，且气体流动通道个数n和圆形的气体流动通道的内径D3满足如下关系式：

式中：

D1-气体输入管段内径，m；

D2-液体输入管段内径，m；

D3-圆形气体流动通道的内径，m；

n-气体流动通道个数，个。

液体输入管段2水平放置，气体输入管段6竖直向上放置。这样布置的好处是可以避免在混合时水通过气液混合部件和气体储存室5进入气体体输入管段6的情况，进一步保证了气水混合效果的可靠性。

三个气液混合部件单元下部气液混合部件单元8、上部右侧气液混合部件单元12和上部左侧气液混合部件单元13关于液体输入管段2中心轴线成轴对称分布且下部气液混合部件单元8与竖直面重合，另外两个气液混合部件单元上部右侧气液混合部件单元12和上部左侧气液混合部件单元13与竖直面成60度布置；三个气液混合部件单元下部气液混合部件单元 8、上部右侧气液混合部件单元12和上部左侧气液混合部件单元13内的圆形气体流动通道长度都相等。

Claims (5)

1.一种气液两相混相器，其特征在于，气液两相混相器包括气体输送管段连接法兰、气体输入管段、液体输送管段连接法兰、液体输入管段、气体储存套筒、气体储存室、气液混合部件、气液两相输出管路、气液两相输出管路连接法兰；所述的气液两相混相器的液体输入管段和气液两相输出管路为内外径分别相同且同轴线的圆管，气体输入管段是圆形管并且和液体输入管段垂直；所述的气液两相混合部件成丫字交叉状分布，气液混合部件有三个部分构成，三个部分互成120度分布，气液混合部件内部含有一定长度截面为圆形的气体流动通道，气液混合部件出气孔方向与液体的流动方向相同；所述的气体储存套筒为圆形筒状结构且套筒中心轴线和气体输入管段中心轴线处于同一直线上。

2.根据权利要求1所述的一种气液两相混相器，其特征在于，气体输入管段内径D1、液体输入管段内径D2、气体流动通道横截面为圆形，且气体流动通道个数n和圆形的气体流动通道的内径D3满足如下关系式：

式中：

D1-气体输入管段内径，m；

D2-液体输入管段内径，m；

D3-圆形气体流动通道的内径，m；

n-气体流动通道个数。

3.根据权利要求1所述的一种气液两相混相器，其特征在于，所述的气液混合部件由三个气液混合部件单元组成，三个气液混合部件单元之间不联通，每个气液混合部件单元由一个进气孔和若干个出气孔组成，进气孔和出气孔垂直分布，进入气液混合部件的气体通过几个圆形气体流动通道后通过出气孔与液体进行混合。

4.根据权利要求1所述的一种气液两相混相器，其特征在于，所述的液体输入管段水平放置，气体输入管段竖直向上放置；液体输入管段含有液体输入管段连接法兰，气体输入管段含有气体输入管段连接法兰。

5.根据权利要求1所述的一种气液两相混相器，其特征在于，所述的气液混合部件由三个气液混合部件单元组成，且三个气液混合部件关于液体输入管段中心轴线成轴对称分布其中一个气液混合部件单元与竖直面重合，另外两个气液混合部件单元与竖直面成60度布置；三个气液混合部件单元的圆形气体流动通道长度都相等。