CN213348423U - 一种用于不同比重流体混合的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于不同比重流体混合的装置，包括对接的第一流体进管和第二流体进管，以及连接于第一流体进管和第二流体进管对接处的混合流体出管，第一流体进管、第二流体进管和混合流体出管均水平布置且彼此贯通；所述第一流体进管中设有用于将第一流体导向第一流体进管内腔上部的第一导流板，所述第二流体进管中设有用于将第二流体导向第二流体进管内腔下部的第二导流板，第一流体的比重大于第二流体的比重。该装置采用在管道内设置导流板的型式，利用导流板将不同温度或不同比重的熔盐产生不同方向的流向，在依靠流速对冲混合的同时，也在沿管道直径方向形成上下混合，达到了温度均匀混合的目的。

Description

一种用于不同比重流体混合的装置

技术领域

本实用新型涉及流体混合技术领域，尤其涉及一种用于不同比重流体混合的装置。

背景技术

目前电力、化工等行业运用熔盐的情况越来越多，当两种不同温度的熔盐需要在管道内混合成中间温度流体时，由于熔盐的密度大，直接采用流速对冲来混合，存在混合不均匀的问题，导致温度分层严重；混合后温度分层的熔盐在管道内继续层流流动，将流入到其他设备中，造成温度测量的大幅度波动，给生产运行造成困扰。如何解决冷、热熔盐混合均匀的问题，尚未见相关专有技术报道。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种提高流体混合均匀度的用于不同比重流体混合的装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于不同比重流体混合的装置，包括对接的第一流体进管和第二流体进管，以及连接于第一流体进管和第二流体进管对接处的混合流体出管，第一流体进管、第二流体进管和混合流体出管均水平布置且彼此贯通；所述第一流体进管中设有用于将第一流体导向第一流体进管内腔上部的第一导流板，所述第二流体进管中设有用于将第二流体导向第二流体进管内腔下部的第二导流板，第一流体的比重大于第二流体的比重。

以冷热熔盐混合为例说明本装置的原理：冷熔盐进入第一流体进管，经第一导流板分层并向上导流，在得以导流板的末端形成逆时针的涡流。热熔盐进入第二流体入管，经第二导流板分层并向下导流，在第二导流板的末端形成逆时针的涡流。带着一定涡流的冷熔盐与热熔盐在混合管的中部直接对冲，形成第一次混合；冷熔盐因为密度大而向下沉积，热熔盐因为密度小而向上浮升，两者在混合管直径的上下方向形成对流，形成第二次混合。最后，熔盐转而流向混合流体出管，再次获得流动的方向改变，形成第三次混合。经过三次混合的冷、热熔盐的温度将变得非常均匀，达到混合的目的。

作为上述技术方案的进一步改进：

沿第一流体的进入方向所述第一导流板倾斜向上设置，沿第二流体的进入方向所述第二导流板倾斜向下设置。

所述第一导流板和第二导流板均为弧形板。

为提高冷熔盐的导流效果，所述第一导流板设有多块，多块第一导流板沿竖向方向间隔布置且沿第一流体进管的轴向方向间隔布置，多块第一导流板的高度沿第一流体的进入方向A依次递减。

为提高热熔盐的导流效果，所述第二导流板设有多块，多块第二导流板沿竖向方向间隔布置且沿第二流体进管的轴向方向间隔布置，多块第二导流板的高度沿第二流体的进入方向B依次递减。

所述第一导流板靠近第一流体进管入口的一端固定于第一流体进管的管壁上。

所述第二导流板靠近第二流体进管入口的一端固定于第二流体进管的管壁上。

沿第一流体的进入方向所述第一流体进管分为第一入口段、第一异径段和第一导流段，所述第一导流板设于第一导流段中；第一导流段的内径大于第一入口段的内径，沿第一流体的进入方向A第一异径段的内径逐渐增大，且所述第一异径段各径向截面投影在其中一个径向截面上的圆均内切于各圆的最低点。

沿第二流体的进入方向B所述第二流体进管分为第二入口段、第二异径段和第二导流段，所述第二导流板设于第二导流段中；第二导流段的内径大于第二入口段的内径，沿第二流体的进入方向B第二异径段的内径逐渐增大，且所述第二异径段各径向截面投影在其中一个径向截面上的圆均内切于各圆的最低点。

偏心变径管的设置，一方面可以使熔盐的流速迅速降低，另一方面熔盐沿坡度向上形成扩散流动，可以提高熔盐混合的均匀度。此外，还可确保偏心变径管的底部平齐，便于熔盐的顺利排净。

所述第一流体进管和第二流体进管对称布置，所述第一导流段和第二导流段一体成型。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的用于不同比重流体混合的装置，采用在管道内设置导流板的型式，利用导流板将不同温度或不同比重的熔盐产生不同方向的流向，在依靠流速对冲混合的同时，也在沿管道直径方向形成上下混合，达到了温度均匀混合的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例的用于不同比重流体混合的装置的结构示意图。

图2为第一异径段或第二异径段各自径向截面投影所构成的圆均内切于最低点的示意图。

图例说明：1、第一流体进管；11、第一入口段；12、第一异径段；13、第一导流段；2、第二流体进管；21、第二入口段；22、第二异径段；23、第二导流段；3、混合流体出管；4、第一导流板；5、第二导流板。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图1所示，本实施例的用于不同比重流体混合的装置，包括对接的第一流体进管1和第二流体进管2，以及连接于第一流体进管1和第二流体进管2对接处的混合流体出管3，第一流体进管1、第二流体进管2和混合流体出管3均水平布置且彼此贯通。

第一流体进管1和第二流体进管2对称布置，沿第一流体的进入方向（图1箭头A所示方向）第一流体进管1分为第一入口段11、第一异径段12和第一导流段13。第一导流段13的内径大于第一入口段11的内径，如图2所示，沿第一流体的进入方向A第一异径段12的内径逐渐增大，且第一异径段12各径向截面投影在其中一个径向截面上的圆均内切于各圆的最低点D。

沿第二流体的进入方向（图1箭头B所示方向）第二流体进管2分为第二入口段21、第二异径段22和第二导流段23，第二导流板5设于第二导流段23中；第二导流段23的内径大于第二入口段21的内径，沿第二流体的进入方向B第二异径段22的内径逐渐增大，且第二异径段22各径向截面投影在其中一个径向截面上的圆均内切于各圆的最低点。

第一导流段13和第二导流段23一体成型形成两种流体混合的混合管。

第一导流段13中设有多块用于将第一流体导向第一流体进管1内腔上部的第一导流板4，第一导流板4为沿第一流体的进入方向A倾斜向上设置的弧形板。第一导流板4靠近第一流体进管1入口的一端固定于第一流体进管1的管壁上。多块第一导流板4沿竖向方向间隔布置且沿第一流体进管1的轴向方向间隔布置，多块第一导流板4的高度沿第一流体的进入方向A依次递减。

第二导流段23设有用于将第二流体导向第二流体进管2内腔下部的第二导流板5，第二导流板5为沿第二流体的进入方向B倾斜向下设置的弧形板。第二导流板5靠近第二流体进管2入口的一端固定于第二流体进管2的管壁上。多块第二导流板5沿竖向方向间隔布置且沿第二流体进管2的轴向方向间隔布置，多块第二导流板5的高度沿第二流体的进入方向B依次递减。

以采用本实施例的装置混合冷熔盐和热熔盐为例进一步说明如下：

根据熔盐的温度选择上述部件的材质，原则上选用抗高温腐蚀的奥氏体不锈钢材料。

根据第一导流段13和第二导流段23一体成型的混合管的内径尺寸，沿混合管直径上下方向分别在第一导流段13中设置3-4块第一导流板4作为冷熔盐导流板，在第二导流段23中设置3-4块第二导流板5作为热熔盐导流板，计算好导流板的外形尺寸并下料，要求冷熔盐导流板沿流向方向设置向上的导流度、热熔盐导流板沿流向方向设置向上的导流度，以此冷压加工成型。

然后，将导流板牢固焊接在混合管内设计的位置上，然后在混合管的中部开孔，将混合流体出管3端头加工成楔形，与混合管的中部开孔贴合并焊牢。接着将标准件第一异径段12和第一导流段13对接焊牢，将标准件第二异径段22和第二导流段23依次对接焊牢，确保这些部件的底部平齐，以便于熔盐能顺利排净。最后将第一入口段11焊接在第一异径段12的端部，将第二入口段21焊接在第二异径段22的端部。待上述的工序完成后，统一对焊缝进行无损检测并达标，本装置制作完成。

采用本实施例的装置混合冷熔盐和热熔盐的原理如下：

冷熔盐依次流过第一入口段11、第一异径段12，冷熔盐的流速迅速降低，同时冷熔盐也沿第一异径段12的坡度向上形成扩散流动；再进入混合管并流经冷熔盐导流板使得熔盐分层向上导流，在导流板的末端形成逆时针向上的涡流。热熔盐依次流过第二入口段21、第二异径段22，热熔盐的流速迅速降低，同时热熔盐也沿第二异径段22的坡度向上形成扩散流动；再进入混合管并流经热熔盐导流板使得熔盐分层向下导流，在导流板的末端形成逆时针向下的涡流。带着一定涡流的冷熔盐与热熔盐在混合管的中部直接对冲，形成第一次混合；冷熔盐因为密度大而向下沉积，热熔盐因为密度小而向上浮升，两者在混合管直径的上下方向形成对流，形成第二次混合，整个混合管内的冷、热熔盐得以混均匀。最后，熔盐转而流向混合流体出管3，再次获得流动的方向改变，形成第三次混合。经过三次混合的冷、热熔盐的温度将变得非常均匀。混合均匀的熔盐经混合流体出管3中流出（图1箭头C所示方向），完成整个冷、热熔盐的混合过程。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种用于不同比重流体混合的装置，包括对接的第一流体进管（1）和第二流体进管（2），以及连接于第一流体进管（1）和第二流体进管（2）对接处的混合流体出管（3），第一流体进管（1）、第二流体进管（2）和混合流体出管（3）均水平布置且彼此贯通；其特征在于，所述第一流体进管（1）中设有用于将第一流体导向第一流体进管（1）内腔上部的第一导流板（4），所述第二流体进管（2）中设有用于将第二流体导向第二流体进管（2）内腔下部的第二导流板（5），第一流体的比重大于第二流体的比重。

2.根据权利要求1所述的用于不同比重流体混合的装置，其特征在于，沿第一流体的进入方向A所述第一导流板（4）倾斜向上设置，沿第二流体的进入方向B所述第二导流板（5）倾斜向下设置。

3.根据权利要求2所述的用于不同比重流体混合的装置，其特征在于，所述第一导流板（4）和第二导流板（5）均为弧形板。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于不同比重流体混合的装置，其特征在于，所述第一导流板（4）设有多块，多块第一导流板（4）沿竖向方向间隔布置且沿第一流体进管（1）的轴向方向间隔布置，多块第一导流板（4）的高度沿第一流体的进入方向A依次递减。

5.根据权利要求1-3任一项所述的用于不同比重流体混合的装置，其特征在于，所述第二导流板（5）设有多块，多块第二导流板（5）沿竖向方向间隔布置且沿第二流体进管（2）的轴向方向间隔布置，多块第二导流板（5）的高度沿第二流体的进入方向B依次递减。

6.根据权利要求1-3任一项所述的用于不同比重流体混合的装置，其特征在于，所述第一导流板（4）靠近第一流体进管（1）入口的一端固定于第一流体进管（1）的管壁上。

7.根据权利要求1-3任一项所述的用于不同比重流体混合的装置，其特征在于，所述第二导流板（5）靠近第二流体进管（2）入口的一端固定于第二流体进管（2）的管壁上。

8.根据权利要求1-3任一项所述的用于不同比重流体混合的装置，其特征在于，沿第一流体的进入方向A所述第一流体进管（1）分为第一入口段（11）、第一异径段（12）和第一导流段（13），所述第一导流板（4）设于第一导流段（13）中；第一导流段（13）的内径大于第一入口段（11）的内径，沿第一流体的进入方向A第一异径段（12）的内径逐渐增大，且所述第一异径段（12）各径向截面投影在其中一个径向截面上的圆均内切于各圆的最低点（A）。

9.根据权利要求8所述的用于不同比重流体混合的装置，其特征在于，沿第二流体的进入方向B所述第二流体进管（2）分为第二入口段（21）、第二异径段（22）和第二导流段（23），所述第二导流板（5）设于第二导流段（23）中；第二导流段（23）的内径大于第二入口段（21）的内径，沿第二流体的进入方向B第二异径段（22）的内径逐渐增大，且所述第二异径段（22）各径向截面投影在其中一个径向截面上的圆均内切于各圆的最低点。

10.根据权利要求9所述的用于不同比重流体混合的装置，其特征在于，所述第一流体进管（1）和第二流体进管（2）对称布置，所述第一导流段（13）和第二导流段（23）一体成型。

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