CN216856336U - 一种降阻提效的气气静态混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种降阻提效的气气静态混合器，属于混合器领域。能够使两种气体的快速均匀混合，提高了气气混合效率，减小了混合器的体积，气体流动阻力大幅减小，同时混合器内没有可动部件，结构简单，制造及维修成本均可减少。外筒内设有内芯，内芯由内芯内壁、内芯外壁组成，内芯外壁和外筒之间为主流气体外通道，内芯内壁上贯穿设置多个第一喷射孔，内芯外壁上贯穿设置多个第二喷射孔，掺混气体进入管对称连接在内芯两侧，掺混气体进入管一端从外筒穿出，掺混气体进入管另一端连接在内芯外壁上并与芯体内腔相连通，进气口与主流气体外通道相连通，主流气体内通道与出气口相连通。

Description

一种降阻提效的气气静态混合器

技术领域

本实用新型属于混合器领域，特别是涉及一种降阻提效的气气静态混合器。

背景技术

在各行业中，由于工艺需求或运行要求，都有需要将气-气进行混合的装置。气-气的混合既可以通过在装置中加装可动部件，通过搅拌强化混合，也可以不加装可动部件，通过对装置结构进行优化设计实现强化混合的目的，装置中加装可动部件，无疑会增加装置的复杂性、成本且会降低装置的可靠性，所以设计一种效率更高且不用可动部件进行搅拌的混合器是市场的迫切需求；

对于混合器来说，一个重要的指标就是混合效率，要实现气气快速均匀地混合，且对于某些特定场合来说，对气体流经混合器前后的压力损失也有要求，这时就需要在保证高效混合的前提下，尽量减小气体的流动阻力会达到更好的混合效果。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种降阻提效的气气静态混合器,能够使两种气体快速均匀混合，提高了气气混合效率，减小了混合器的体积，气体流动阻力大幅减小，同时混合器内没有可动部件，结构简单，制造及维修成本均可减少。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种降阻提效的气气静态混合器，包括外筒、掺混气体进入管和内芯，所述外筒内设有内芯，两个所述掺混气体进入管对称连接在内芯两侧并从外筒穿出；所述内芯包括内芯内壁和内芯外壁，所述内芯内壁围合成主流气体内通道，所述内芯内壁和内芯外壁围合而成芯体内腔，所述内芯外壁和外筒之间形成主流气体外通道，两个所述的掺混气体进入管均与芯体内腔相连通，所述内芯内壁上贯穿设置多个第一喷射孔，所述主流气体内通道与芯体内腔通过第一喷射孔连通，所述内芯外壁上贯穿设置多个第二喷射孔，所述主流气体外通道与芯体内腔通过第二喷射孔连通，所述进气口和出气口设置在外筒两侧，所述主流气体外通道两端分别与进气口和出气口相连通，所述主流气体内通道两端分别与进气口和出气口相连通。

更进一步的，所述主流气体内通道包括从进气口向出气口方向依次延伸的第一收缩部、第一喉道直部和第一扩散部。

更进一步的，所述主流气体外通道包括从进气口向出气口方向依次延伸的第二收缩部、第二喉道直部和第二扩散部，第二收缩部与第一收缩部轴向长度相等、位置相对应，第二喉道直部与第一喉道直部轴向长度相等、位置相对应，第二扩散部与第一扩散部轴向长度相等、位置相对应。

更进一步的，所述内芯的长度不大于外筒的长度。

更进一步的，所述第一收缩部的截面积与第二收缩部的环面积相等。

更进一步的，所述掺混气体进入管垂直于外筒的轴线布置。

更进一步的，所述掺混气体进入管上靠近进气口一侧设有前缘，掺混气体进入管上远离进气口一侧设有后缘，前缘与后缘的位置分别对应第一喉道直部的起止点。

更进一步的，所述的第一喷射孔和第二喷射孔均沿轴向分布，第一喷射孔和第二喷射孔沿轴向分布的排数、孔心距、孔径、轴向起始位置、轴向终止位置均相同。

更进一步的，所述的第一喷射孔的轴向起点位置与第一喉道直部轴向起点相对应，第一喷射孔的轴向终止位置与第一喉道直部终点相对应或略向第一扩散部一侧延伸。

更进一步的，所述内芯内壁和内芯外壁壁面呈流线型。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、能够使两种气体的快速均匀混合，通过内芯的设置，使得气体分成近似相等的两股，然后通过掺混气体从掺混气体进入管加入后，一股气体在第一收缩部增加流速后在第一喉道直部引射掺混气体进入管加入的气体进行混合，另一股气体在第二收缩部增加流速后在第二喉道直部引射掺混气体进入管加入的气体进行混合，提高了气气混合效率，减小了混合器的体积；

2、所述内芯内壁和内芯外壁壁面呈流线型，气体流动阻力大幅减小，同时混合器内没有可动部件，结构简单，制造及维修成本均可减少。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型所述的一种降阻提效的气气静态混合器的剖视结构示意图；

图2为本实用新型所述的内芯与掺混气体进入管连接结构示意图。

前法兰1；外筒2；掺混气体进入管3；内芯4；后法兰5；主流气体外通道6；第二扩散部7；主流气体内通道8；第一喷射孔9；第二喷射孔10；内芯内壁11；内芯外壁12；第一收缩部13；第一喉道直部14；第一扩散部15；芯体内腔16；进气口17；出气口18；第二收缩部19；第二喉道直部20；前缘21；后缘22

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参见附图说明本实施方式，一种降阻提效的气气静态混合器，其特征在于：包括外筒2、掺混气体进入管3和内芯4，所述外筒2内设有内芯4，两个所述掺混气体进入管3对称连接在内芯4两侧并从外筒2穿出，掺混气体进入管3垂直于外筒2的轴线，内芯4的长度不大于外筒2的长度；所述内芯4包括内芯内壁11和内芯外壁12，所述内芯内壁11围合成主流气体内通道8，所述内芯内壁11和内芯外壁12围合而成芯体内腔16，所述内芯外壁12和外筒2之间形成主流气体外通道6，两个所述的掺混气体进入管3均与芯体内腔16相连通，所述内芯内壁11上贯穿设置多个第一喷射孔9，所述主流气体内通道8与芯体内腔16通过第一喷射孔9连通，所述内芯外壁12上贯穿设置多个第二喷射孔10，所述主流气体外通道6与芯体内腔16通过第二喷射孔10连通，所述进气口17和出气口18设置在外筒2两侧，所述主流气体外通道6两端分别与进气口17和出气口18相连通，所述主流气体内通道8两端分别与进气口17和出气口18相连通，外筒2位于进气口17一端连接有前法兰1，在使用时，将主流气体进入管道通过前法兰1与外筒2连接起来，外筒2远离进气口17一端设有后法兰5，用于连接将混合气体输出的管道，将主流气体从进气口17输入，所述收缩部13的截面积与第二收缩部19的环面积相等，第二收缩部19的环面积为内芯外壁12靠近进气口17一侧的边缘与外筒2内壁之间形成的环的面积，气体会在进气口17处分成大致相等的两股气体，一股进入到主流气体内通道8流动，另一股进入到主流气体外通道6内进行流动，所述主流气体内通道8包括从进气口17向出气口18方向依次延伸的第一收缩部13、第一喉道直部14和第一扩散部15，气体经过第一收缩部13时，会增加气体流速，增加气体流速的气体进入第一喉道直部14后，同步从两侧掺混气体进入管3加入的掺混气体会进入到芯体内腔16内，由于增加气体流速的气体会对芯体内腔16内的气体起到引射作用，使芯体内腔16内的掺混气体经第一喷射孔9进入到第一喉道直部14与第一喉道直部14内的主流气体进行快速混合，然后经第一扩散部15流动出去，在流出的过程中，流速降低，压力损失小，实现低阻的目标，所述主流气体外通道6包括从进气口17向出气口18方向依次延伸的第二收缩部19、第二喉道直部20和第二扩散部7，第二收缩部19与第一收缩部13轴向长度相等、位置相对应，第二喉道直部20与第一喉道直部14轴向长度相等、位置相对应，第二扩散部7与第一扩散部15轴向长度相等且位置相对应，另一股气体进入到主流气体外通道6内流动时，首先经第二收缩部19时，会增加气体流速，增加气体流速的气体进入第二喉道直部20后，同步从两侧掺混气体进入管3加入的掺混气体会进入到芯体内腔16内，由于增加气体流速的气体会对芯体内腔16内的气体起到引射作用，使得掺混气体从芯体内腔16内经第二喷射孔10进入到第二喉道直部20与第二喉道直部20内的主流气体进行快速混合，然后经第二扩散部7流动出去，在流出的过程中，流速降低，压力损失小，实现低阻的目标。

所述掺混气体进入管3上靠近进气口17一侧设有前缘21，掺混气体进入管3上远离进气口17一侧设有后缘22，前缘21与后缘22的位置分别对应第一喉道直部14的起止点，前缘21与后缘22分别是主流气体的迎风处和背风处，通过该位置设计可以使流动阻力最小。

所述的第一喷射孔9和第二喷射孔10均沿轴向分布，第一喷射孔9和第二喷射孔10沿轴向分布的排数、孔心距、孔径、轴向起始位置、轴向终止位置均相同，便于气体快速混合和流动。

所述的第一喷射孔9的轴向起点位置与第一喉道直部14轴向起点相对应，第一喷射孔9的轴向终止位置与第一喉道直部14终点相对应或略向第一扩散部15一侧延伸。

当掺混气体从第一喷射孔9和第二喷射孔10流出时的速度在45m/s左右，由此来确定第一喷射孔9和第二喷射孔10的总开孔面积，再根据第一喉道直部14和第二喉道直部20的长度，确定喷射孔的数量、孔径和轴向孔心距，第一喷射孔9和第二喷射孔10的孔径为12mm，轴向孔心距为30mm，第一喷射孔9轴向设置25排喷射孔，第二喷射孔10轴向设置25排喷射孔，内芯内壁11周向24排第一喷射孔9，相邻两个第一喷射孔9的夹角为15°，内芯外壁12从图1中看的前后两侧周向各均布19排第二喷射孔10，相邻两个第二喷射孔10的夹角为7.5°，根据不同的掺混介质、掺混量的情况，圆周方向的开孔数量会发生变化，相邻开孔的夹角也会随之变化，此时可以达到两种气体混合时的流动阻力，实现快速混合的目的，且不用设置搅拌部件，降低成本和维护费用，简单可靠。

以上公开的本实用新型实施例只是用于帮助阐述本实用新型。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。

Claims (10)

1.一种降阻提效的气气静态混合器，其特征在于：包括外筒(2)、两个掺混气体进入管(3)和内芯(4)，所述外筒(2)内设有内芯(4)，两个所述掺混气体进入管(3)对称连接在内芯(4)两侧并从外筒(2)穿出；所述内芯(4)包括内芯内壁(11)和内芯外壁(12)，所述内芯内壁(11)围合成主流气体内通道(8)，所述内芯内壁(11)和内芯外壁(12)围合而成芯体内腔(16)，所述内芯外壁(12)和外筒(2)之间形成主流气体外通道(6)，两个所述的掺混气体进入管(3)均与芯体内腔(16)相连通，所述内芯内壁(11)上贯穿设置多个第一喷射孔(9)，所述主流气体内通道(8)与芯体内腔(16)通过第一喷射孔(9)连通，所述内芯外壁(12)上贯穿设置多个第二喷射孔(10)，所述主流气体外通道(6)与芯体内腔(16)通过第二喷射孔(10)连通，进气口(17)和出气口(18)设置在外筒(2)两侧，所述主流气体外通道(6)两端分别与进气口(17)和出气口(18)相连通，所述主流气体内通道(8)两端分别与进气口(17)和出气口(18)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种降阻提效的气气静态混合器，其特征在于：所述主流气体内通道(8)包括从进气口(17)向出气口(18)方向依次延伸的第一收缩部(13)、第一喉道直部(14)和第一扩散部(15)。

3.根据权利要求2所述的一种降阻提效的气气静态混合器，其特征在于：所述主流气体外通道(6)包括从进气口(17)向出气口(18)方向依次延伸的第二收缩部(19)、第二喉道直部(20)和第二扩散部(7)，第二收缩部(19)与第一收缩部(13)轴向长度相等、位置相对应，第二喉道直部(20)与第一喉道直部(14)轴向长度相等、位置相对应，第二扩散部(7)与第一扩散部(15)轴向长度相等、位置相对应。

4.根据权利要求1所述的一种降阻提效的气气静态混合器，其特征在于：所述内芯(4)的长度不大于外筒(2)的长度。

5.根据权利要求3所述的一种降阻提效的气气静态混合器，其特征在于：所述第一收缩部(13)的截面积与第二收缩部(19)的环面积相等。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种降阻提效的气气静态混合器，其特征在于：所述掺混气体进入管(3)垂直于外筒(2)的轴线布置。

7.根据权利要求6所述的一种降阻提效的气气静态混合器，其特征在于：所述掺混气体进入管(3)上靠近进气口(17)一侧设有前缘(21)，掺混气体进入管(3)上远离进气口(17)一侧设有后缘(22)，前缘(21)与后缘(22)的位置分别对应第一喉道直部(14)的起止点。

8.根据权利要求7所述的一种降阻提效的气气静态混合器，其特征在于：所述的第一喷射孔(9)和第二喷射孔(10)均沿轴向分布，第一喷射孔(9)和第二喷射孔(10)沿轴向分布的排数、孔心距、孔径、轴向起始位置、轴向终止位置均相同。

9.根据权利要求8所述的一种降阻提效的气气静态混合器，其特征在于：所述的第一喷射孔(9)的轴向起点位置与第一喉道直部(14)轴向起点相对应，第一喷射孔(9)的轴向终止位置与第一喉道直部(14)终点相对应或略向第一扩散部(15)一侧延伸。

10.根据权利要求1所述的一种降阻提效的气气静态混合器，其特征在于：所述内芯内壁(11)和内芯外壁(12)壁面呈流线型。

Images