CN215233377U - 一种进气装置以及混风装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种进气装置，包括气流通道、导流件和出气件；所述导流件和所述出气件设置在所述气流通道的内部，所述气流通道设有进气面和出气面，所述进气面和所述出气面相对设置且相连通；所述导流件为锥形结构，所述导流件沿进气方向设置，所述导流件的锥体顶点朝向所述进气面，所述导流件的锥体底面朝向所述出气面，并且与所述出气件连接；所述出气件设置在所述出气面上，所述出气件上设置有至少一个出气孔过将每一个进气口的一股进气分成多股气体，同时提高多股气体的速度。待混气体通过进气装置后在混气室内部进行混合，提高气体流速，能有效降低气体内部的梯度问题，从而达到均匀混合气体的目的。

Description

一种进气装置以及混风装置

技术领域

本实用新型涉及工业送风、燃烧、环保等技术领域，具体涉及一种进气装置以及混风装置。

背景技术

工业中经常会遇到不同温度、湿度、成份、密度、粘度等的气体进行混合的情况，一般由于不同气体存在速度差、温度差、湿度差、成份差、密度差、粘度差等原因，导致混合后的气体内部呈现出速度梯度、温度梯度、湿度梯度、成份梯度、密度梯度、粘度梯度等，进而使得混合效果变差。

另一方面，由于这类设备的尺寸、内部结构、维修等的限制决定了不可能采用复杂的构件解决混合不均匀的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，实现本实用新型目的，本实用新型提供了一种结构简单、混气均匀的进气装置和混风装置。

本实用新型提供了一种进气装置，包括气流通道、导流件和出气件；所述导流件和所述出气件设置在所述气流通道的内部，所述气流通道具有进气面和出气面；所述导流件为锥形结构，所述导流件沿进气方向设置，所述导流件的锥体顶点朝向所述进气面，所述导流件的锥体底面朝向所述出气面，并且与所述出气件连接；所述出气件设置在所述出气面上，所述出气件上设置有至少一个出气孔。

进一步地，沿气流方向，所述导流件和所述出气件的总长度与所述气流通道的长度相同。

进一步地，沿气流方向，所述出气件的长度为所述气流通道长度的5.0％-90.0％。

进一步地，所述出气孔的数量为3-20个，所述出气孔的出口截面积的总和为所述出气面端面面积的5.0％-95.0％。

进一步地，所述出气件上的所述出气孔围绕所述导流件的外围均匀排列或非均匀排列。

进一步地，所述气流通道为长方体通道或圆柱体通道；所述导流件为圆锥结构的导流锥，所述导流锥的长度为所述气流通道长度的10.0％-95.0％；所述导流锥的底面直径为所述长方体通道在垂直于气流方向上的最大尺寸的25.0％-90.0％，或者所述导流锥的底面直径为所述圆柱体通道直径的25.0％-90.0％。

基于同样的发明构思，本实用新型还提供了一种混风装置，包括混气室和上述进气装置；所述混气室设置有至少两个进气口；所述进气装置设置于所述混气室中，并且至少一个所述进气口与所述进气装置连通，所述进气装置与所述进气口处的内壁贴合。

进一步地，所述混气室中设置有至少两个所述进气装置，且各个所述进气装置的安装方向相同或不同。

进一步地，所述气流通道的进气面面积为所述混气室上的所述进气口面积的1.1倍-10倍。

进一步地，所述气流通道的长度为所述混气室长度的0.1％-49.0％。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的一种进气装置，包括气流通道、导流件和出气件，进气装置对气体进行预处理，单一气体在气流通道内运动；导流件和出气件设置在气流通道的内部，气流通道具有进气面和出气面，进气面和出气面相对设置；导流件为锥形结构，可沿气流方向逐渐缩小气流通道内部的空间，导流件沿进气方向设置，导流件的锥体顶点朝向进气面，导流件的锥体底面朝向出气面，导流件实现气流的导向，引导气体从进气面流向出气面，并使得沿气流方向沿气流通道内部空间逐渐减少，实现风场气流均匀化以及提速；出气件设置在出气面上，出气件上设置有至少一个出气孔，出气件连接导流件的底面，使得气流通道的出口截面积小于气流通道的进风面截面积，可进一步实现气流提速。

与现有技术相比，本实用新型在进气装置内设置有导流件实现气流的导向，同时由于导流件为锥形结构，可沿气流方向逐渐缩小气流通道内部的空间，对气体进行导流和提速，气流通道的出口截面积小于气流通道的进风面截面积，可进一步提速。通过进气装置的内部结构，对气流进行预处理，实现风场气流均匀化以及提速，有利于后续气体的混合。

本实用新型提供的一种混风装置，包括混气室和上述进气装置；混气室设置有至少两个进气口，以进行两种以上气体的混合，进气装置设置于混气室中，并且至少一个进气口与进气装置连通，进气装置与进气口处的内壁贴合，保证气流在进气装置内的气密性，用以预处理每个进气口进入的单一气体。当出气件上有多个出气孔时，将每一个进气口的一股进气分成多股气体，增大了待混气体间的接触面积。同时由于导流锥的存在、混风装置的出口截面积小于进风口截面积等因素，因此使得多股气体的速度均有所提高。待混气体通过进气装置后在混气室内部进行混合，速度提高了且气体对向或相互冲击，能有效降低气体内部的速度梯度、温度梯度、湿度梯度、成份梯度、密度梯度、粘度梯度等，从而达到均匀混合气体的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的进气装置结构图；

图2为本实用新型实施例3提供的进气装置结构图；

图3为本实用新型实施例3提供的混风装置结构图；

图4为本实用新型实施例4提供的混风装置结构图；

图5为本实用新型实施例4提供的进气装置C结构图；

图6为本实用新型实施例4提供的进气装置D结构图。

附图说明：1-混气室；2-混合气体出口；3-气流通道；4-导流锥；5-出气件。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种进气装置，如图1所示，包括气流通道3、导流件和出气件5，导流件和出气件5设置在气流通道3的内部，气流通道3具有进气面和出气面；导流件为锥形结构，具体可以为棱锥、圆锥等，本发明对导流件结构不做限定，为了增强导流件的性能，使气体在进气装置内运动顺畅，导流件优选为为圆锥结构的实心导流锥4，导流锥4的底面直径为长方体通道在垂直于气流方向上的最大尺寸的25.0％-90.0％，或者为圆柱体通道直径的25.0％-90.0％，导流锥4的长度为气流通道3长度的10.0％-95.0％。本实施例中，气流通道3为长方体通道，长300mm、进气面及出气面截面为长宽40mm的正方形。导流锥4长240mm、底面为直径20mm的圆，导流锥4沿进气方向设置，导流锥4的锥体顶点朝向进气面，导流锥4的锥体底面朝向出气面，并且与出气件5连接；导流锥4的大直径底面设置在出气件5的中心；出气件5设置在出气面上，出气件5上设置有至少一个出气孔。

为充分导流并实现最佳的提速效果，减少进气装置内部风场的搅动，沿气流方向，导流件和出气件5的总长度与气流通道3的长度相同。出气件5的长度为气流通道3长度的5.0％-90.0％。本实施例中，进气装置的导流锥4长240mm、出气件5长60mm，出气件5的截面尺寸与长方体通道的截面尺寸匹配。

优选地，出气孔的数量为3-20个，以将气流在出口处分为多股分气流，增加与其他气流的接触面积，出气孔的出口截面积的总和为出气面截面积的5.0％-95.0％，出气孔的出口截面积的总和占进气面截面积比例越小，与气流原速度相比，提速的比例越大，出气件5上的出气孔围绕导流件的外围均匀排列或非均匀排列，本实施例中，优选地，出气件5上开设有8个直径为3.5mm的出气孔，将进入进气装置的气流分为8股气流，通过进气装置的内部结构，对气流进行预处理，实现风场气流均匀化。

气流通道3、导流件和出气件5可为一体式结构也可为各自独立的结构，或者导流件与出气件5为一体结构，当为各自独立的结构时，出气件5和气流通道3的侧向开有匹配的连接孔，通过连接件连接，本实施例对连接件不做限定，可以为螺钉和销等，导流件与出气件5刚性连接。本实施例中，导流锥4与出气件5为一体结构，出气件5和长方体通道通过侧周的螺纹孔和螺钉实现刚性连接。

由实施例1可知，本实用新型提供的进气装置，在进气装置内设置有导流件，沿气流方向逐渐缩小气流通道3内部的空间，同时由于导流件为锥形结构，可以对气体进行导流和提速，再通过多孔道的出气件5将每一个进气口的一股进气分成多股气体，对气体进行预处理，通过进气装置的内部结构，对气流进行预处理，实现风场气流均匀化以及提速，有利于后续气体的混合。

实施例2：

基于同样的发明构思，针对现有技术混合气体内部各种梯度明显导致的混气不均的问题，本发明提供了一种混风装置，整体发明构思如下：

本实用新型提供了一种混风装置，包括混气室1和进气装置；混气室1设置有一个混合气体出口2、至少两个进气口，至少一个进气口安装有进气装置。优选地，混气室1至少两个进气口安装有进气装置，进气装置与混气室1内壁贴合，保证进气装置的气密性，以实现气体的充分混合。

当设置有两个以上的进气装置时，优选地，进气装置非同向设置，各个进气装置非同向设置，对流或相互冲击的流动，会造成混气室1内部气体流场搅动，有效降低梯度、实现更好的混匀效果。

气流通道3为长方体通道或圆柱体通道；气流通道的进气面面积为混气室上的进气口面积的1.1倍-10倍。

导流件的长度为气流通道3长度的10.0％-95.0％，导流锥4的底面直径最大为长方体通道在垂直于气流方向上的最大尺寸的25.0％-90.0％，或者为圆柱体通道直径的25.0％-90.0％。

不同进气口气流速度不同时，若需要进行不同比例的提速，以控制多种气体间的速度梯度，就需要选择不同锥度的导流件以及不同孔径、出气孔出口截面积的总和占比不同的出气件，具体的：若想相对控制流速的提速比例，在气流流速相对较大的进气口安装锥度较小的进气装置；出气孔的出口截面积的总和占所述进气面截面积比例随进入进气装置的气流速度增大，所以在气流流速相对较大的进气口安装出气孔的出口截面积的总和占比较大的进气装置。

如果需要使气体流速提高，可以适当调整导流件的锥度或出气孔出口截面积的总和占比，以满足要求，但要注意待混气体不应具有过高的流速，应避免使待混气体提速过高造成的气体进入混气室后未混合均匀就因流速过高从混合气体出口2离开混气室的情况。

但不是一定需要使每种待混气体经进气装置出气孔进入混气室时的流速要相同或者接近，本实用新型提供的混风装置，重点在于相对气体的原速，通过进气装置可以提高每种气体的速度，以增强气体的活跃度，从而在气体进入混气室1后，气体间对流或相互冲击的流动，引起混气室1内部气体流场的搅动，能有效降低各种梯度、实现更好的混匀效果。

实施例3

基于同样的发明构思，针对现有技术混合气体内部各种梯度明显导致的混气不均的问题，本实施例提供了另一种混风装置，下面以一种具体使用工况为例，对本实施例的混风装置的结构进行详细描述：

本实施例中，混风装置对待混气体A(密度1.225kg/m³，进气表压1Pa)和待混气体B(密度1.1kg/m³，进气表压1Pa)两种气体进行混合，混合气体出口2的压力为-5Pa(表压)，该实施例的进气装置内部结构、混气室1的结构以及气体流动方向如图2-图3所示，图2中箭头方向为气体流动方向。进气装置内部的整体组成和各构件的布局以及可选择的组装方法同实施例1，仅需要考虑进气装置的形状尺寸、与混气室1间的尺寸关系以及与混气室1的安装关系，故而相同的部分此处不再赘述。

混气室1中设置进气装置A和进气装置B，其中进气装置A和进气装置B两个结构上完全一致，以下就以进气装置A的结构进行介绍，如图2所示。进气装置A和进气装置B的气流通道3均为长方体通道，混气室1尺寸为长1000mm、高260mm，长方体通道长300mm、进气面及出气面截面为长宽为40mm的正方形，为了增强导流件的性能，使气体在进气装置A和进气装置B内运动顺畅，本实施例中，两个导流件均为圆锥结构的实心导流锥4，导流锥长240mm、底面为直径20mm的圆，出气件5长60mm，出气件5的截面尺寸与长方体通道的截面尺寸匹配，出气件5上开设有8个直径为3.5mm的出气孔。

本实施例中，为了简化安装，导流锥4与出气件5为一体结构，一体结构的导流锥4和出气件5又与长方体通道为各自独立的结构，在出气件5和长方体通道的侧向开有匹配的连接孔，通过连接件连接，对连接件不做限定，可以为螺钉和销等，本实施例中，出气件5和长方体通道通过侧周的螺纹孔和螺钉实现刚性连接。

为了实现混合均匀的效果，优选地，要求两个以上的进气装置非同向设置，出气孔的数量为3-20个且进气装置将每一种气体经进气装置形成的多股气流形成对流或相互冲击的流动，会造成混气室内部气体流场搅动，有效降低梯度、实现更好的混匀效果。本实施例中，优选地，进气装置A和进气装置B对向安装，待混气体A和待混气体B对向流动。出气件5上的8个出气孔均匀围绕在导流件的外围，将进气的一股气流分为8股气流，增加了两种气体间的接触面积。

为了减小由于待混气体速度不同即速度梯度引起的混合不均，或通过提速改善混合不均的问题，本实施例中，非同向设置多个进气装置，根据多种气体的初始流速，设置多个进气装置导流锥4的锥度和出口孔数量，调节气体的流速，降低气体间的梯度，且由于出口孔将初始一股气流分成了多股气流，使气体进入混气室时，气体间的接触面积增加。但是应适当调整导流锥4的锥度以及出气孔数量，避免使待混气体提速过高，在进入混气室1后未混合均匀就因流速过高从混合气体出口2离开混气室的情况。

本实施例混风装置工作过程和原理如下：

待混气体A从待混气体A入口进入后，经进气口在进气装置A中流动，在导流锥4的影响下，待混气体A的流速逐渐增加，再由出气件5分为8股气流进入混气室1中；待混气体B从待混气体B入口进入后，经进气口在进气装置B中流动，在导流锥的影响下，待混气体B的流速逐渐增加，再由出气件分为8股气流进入混气室中。进入混气室中的待混气体A、B的多股气流在非同向流动的作用下进行混合，再经混合气体出口2流出混气室。

本实施例提供的一种混风装置，通过对向设置进气装置，使得两种气体对流，同时由于导流锥的存在、混风装置的出口截面积小于进风口截面积等因素，因此使得多股气体的速度均有所提高，且增大待混气体间的接触面积。待混气体通过进气装置后在混气室1内部进行混合，速度提高了且气体对流，能有效降低气体内部的速度梯度、温度梯度、湿度梯度、成份梯度、密度梯度、粘度梯度等，从而达到均匀混合气体的目的。各个进气装置非同向设置，对流或相互冲击的流动，会造成混气室1内部气体流场搅动，有效降低梯度、实现更好的混匀效果。

实施例4

基于同样的发明构思，针对现有技术混合气体内部各种梯度明显导致的混气不均的问题，本实施例提供了又一种混风装置，下面以又一种具体使用工况为例，对本实施例的混风装置的结构进行详细描述：

本实施例中，混风装置对待混气体A(温度20℃，进气表压5Pa)、待混气体B(温度100℃，进气表压3Pa)两种气体进行混合，混合气体出口2的压力为-20Pa(表压)，本实施例中进气装置内部的整体组成和各构件的布局以及可选择的组装方法同实施例2，仅进气装置的形状尺寸、与混气室1间的尺寸关系以及与混气室1的安装关系不同，故而相同的部分此处不再赘述。

该实施例的混气室1、气体流动方向及进气装置内部结构如图4-图6所示，图4中箭头方向为气体流动方向。混气室1中设置进气装置C和进气装置D，进气装置C和进气装置D均为圆柱体通道，两者构件组成和结构一致，但尺寸不一致。

为了增强导流件的性能，使气体在进气装置内运动顺畅，本实施例中，进气装置C和进气装置D中的导流件均优选为圆锥结构的实心导流锥4，进气装置C和进气装置D各自的出气件5的截面尺寸与各自的气流通道3的截面尺寸匹配，混气室1的截面尺寸为430mmx850mm。

如图5和图6所示，进气装置C具体结构为：圆柱体通道圆面直径为10mm,长150mm，导流锥4长100mm，圆面直径为6mm，出气件5长度50mm,出气孔直径为2.5mm；进气装置D具体结构为：圆柱体通道圆面直径为8mm,长90mm，导流锥4长65mm，圆面直径为4mm，出气件5长度25mm,出气件5上开有3个直径为2mm的出气孔。

本实施例中，进气装置C中，出气件5和圆柱体通道通过侧周的销孔和销实现刚性连接，导流锥4和导流件8刚性连接。进气装置D中，导流锥602和导流件603为一体结构，出气件5和圆柱体通道通过侧周的螺纹孔和螺栓实现刚性连接。

本实施例中，如图4所示，进气装置C和进气装置D垂直安装，待混气体C和待混气体D在混气室相互冲击。每个进气装置的出气件上的3个出气孔均匀围绕在导流件的外围，将进气的一股气流分为3股气流，增加了两种气体间的接触面积。

本实施例混风装置工作过程和原理如下：

待混气体C、待混气体D分别由相应入口进入对应的进气装置C和进气装置D，在导流锥4的作用下待混气体流速逐渐提高并从进气装置的出气件各分为3股气体分别流入混气室1中，且流向不同，形成冲击，待混气体C和待混气体D的多股气流在混气室1中进行混合，最后由混合气体出口2排出。

通过上述实施例，本实用新型具有以下有益效果或者优点：

1)本实用新型提供了一种进气装置，在进气装置内设置有导流件，沿气流方向逐渐缩小气流通道内部的空间，同时由于导流件为锥形结构，可以对气体进行导流和提速，再通过多孔道的出气件将每一个进气口的一股进气分成多股气体，对气体进行预处理，通过进气装置的内部结构，对气流进行预处理，实现风场气流均匀化以及提速，有利于后续气体的混合。

2)本实用新型提供了一种混风装置，由于设置了进气装置，锥状的导流件以及混风装置的出口截面积小于进风口截面积等因素，因此使得多股气体的速度均有所提高，同时有效增加了气体间进入混气室后的接触面积，待混气体通过混风装置后在混气室内部进行混合，从而达到均匀混合气体的目的。

本实用新型提供了一种混风装置，可以通过不同气体的速度等参数特点，选择合适的进气装置，如选择不同锥度的导流件和不同孔径、出气孔出口截面积的总和占比不同的出气件，通过适当提高待混气体的流速，待混气体通过混风装置后在混气室内部进行混合，能有效降低混合气体内部的速度梯度、温度梯度、湿度梯度、成份梯度、密度梯度、粘度梯度等，从而达到均匀混合气体的目的。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种进气装置，其特征在于，包括气流通道、导流件和出气件；所述导流件和所述出气件设置在所述气流通道的内部，所述气流通道具有进气面和出气面；所述导流件为锥形结构，所述导流件沿进气方向设置，所述导流件的锥体顶点朝向所述进气面，所述导流件的锥体底面朝向所述出气面，并且与所述出气件连接；所述出气件设置在所述出气面上，所述出气件上设置有至少一个出气孔。

2.如权利要求1所述的进气装置，其特征在于，沿气流方向，所述导流件和所述出气件的总长度与所述气流通道的长度相同。

3.如权利要求1所述的进气装置，其特征在于，沿气流方向，所述出气件的长度为所述气流通道长度的5.0％-90.0％。

4.如权利要求1所述的进气装置，其特征在于，所述出气孔的数量为3-20个，所述出气孔的出口截面积的总和为所述出气面端面面积的5.0％-95.0％。

5.如权利要求1所述的进气装置，其特征在于，所述出气件上的所述出气孔围绕所述导流件的外围均匀排列或非均匀排列。

6.如权利要求1所述的进气装置，其特征在于，所述气流通道为长方体通道或圆柱体通道；所述导流件为圆锥结构的导流锥，所述导流锥的长度为所述气流通道长度的10.0％-95.0％；所述导流锥的底面直径为所述长方体通道在垂直于气流方向上的最大尺寸的25.0％-90.0％，或者所述导流锥的底面直径为所述圆柱体通道直径的25.0％-90.0％。

7.一种混风装置，其特征在于，所述混风装置包括混气室和权利要求1-6中任一项所述进气装置；所述混气室设置有至少两个进气口；所述进气装置设置于所述混气室中，并且至少一个所述进气口与所述进气装置连通，所述进气装置与所述进气口处的内壁贴合。

8.如权利要求7所述的混风装置，其特征在于，所述混气室中设置有至少两个所述进气装置，且各个所述进气装置的安装方向相同或不同。

9.如权利要求7所述的混风装置，其特征在于，所述气流通道的进气面面积为所述混气室上的所述进气口面积的1.1倍-10倍。

10.如权利要求7所述的混风装置，其特征在于，所述气流通道的长度为所述混气室长度的0.1％-49.0％。

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