CN221310188U - 一种可控制调节进气方式的气液两相混合器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了气液两相混合设备技术领域的一种可控制调节进气方式的气液两相混合器，包括气液混合腔以及与气液混合腔相联通的气体管路和液体管路，气体管路上设置有气体流动参数测量装置，在气体管路的入口段设置有气体管路法兰，液体管路上设置有液体流动参数测量装置，在液体管路的入口段设置有液体管路法兰，气液混合腔的出口段设置有气液混合腔法兰。本装置采用两种进气方式，通过调节气泡尺寸控制出流气泡尺寸，提高气液两相混合实验的精准性，通过四周切向通气，利用离心作用力产生的负压更好地卷吸气体，促进气液两相混合，避免气体轴向直接冲击液体管路，避免剧烈振动，提高实验装置的稳定性，适于在气液两相的混合实验中使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及气液两相混合设备技术领域，特别涉及一种可控制调节进气方式的气液两相混合器。
背景技术
随着流体机械的应用学科与日俱增，应用不断拓展以及研究不断深入，其内部介质不再限于单相流体，两相（甚至多相）介质共混的状态增加了内部流体的流动复杂性，两相流的研究成为常态。
在流体运输行业内，将面临气、液两相的工作介质，有时甚至会因空化出现汽相，气液多相流不仅会制约流体机械的能量特性，还会引发振动和噪声等不稳定现象，给流体机械装置的正常运行和使用寿命带来一系列危害，因此流体机械内部气液两相流动成为研究的热点，气液混合是关键步骤，应尽量使气液两相均匀入流，提高混合度，同时满足实验对泡状流动孤立气泡运动的研究，因此开发一种可控制调节进气方式的气液混合器配合多相流动实验平台既可以促使气液两相充分混合流动，又便于观察流道内部不同流型的气泡流动。
然而，目前的气液多相流实验平台在气液混合时，大多采用气流轴向直接通入液体的方式，结构简单，但是气流在流体中周向射流时，可能会造成射流锥交叉而产生局部气囊，从而造成气塞，不利于气液两相的均匀混合；其次，气体管路直接对液体管路的直接冲击会产生剧烈的振动，严重时会引发实验平台的安全性；另外，气液混合直接通入的方式无法控制气泡尺寸，不能满足定量分析与气泡运动评估的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种可控制调节进气方式的气液两相混合器，避免气体管路对液体管路直接冲击而产生剧烈的振动，促使气液两相的均匀混合，通过固定喷孔的尺寸，控制通入气泡的尺寸，提高实验精准性。
本实用新型的目的是这样实现的：一种可控制调节进气方式的气液两相混合器，包括气液混合腔以及与所述气液混合腔相联通的气体管路和液体管路，所述气体管路上设置有气体流动参数测量装置，在所述气体管路的入口段设置有气体管路法兰，所述液体管路上设置有液体流动参数测量装置，在所述液体管路的入口段设置有液体管路法兰，所述气液混合腔的出口段设置有气液混合腔法兰。
进一步地，所述气体流动参数测量装置包括设置在所述气体管路入口端的气体流量调节阀以及设置在所述气体管路平直段末端的气体压力传感器，在所述气体流量调节阀与气体压力传感器之间还设有气体流量计，所述气体管路的出口端延伸至套设在所述液体管路上的气体稳压腔中，所述气体稳压腔两侧设有气泡尺寸控制通气管路以及四周切向通气管路。
进一步地，所述气泡尺寸控制通气管路包括柔性软管一，所述柔性软管一的一端与所述气体稳压腔相联通，另一端与所述液体管路相联通，还包括设置在所述气体稳压腔侧面的气泡尺寸控制通气管路开关阀门。
进一步地，所述柔性软管一联通至液体管路的一端可拆卸地连接有流线型直管，所述流线型直管上设有四排固定尺寸的喷孔，其中两排喷孔沿液体管路的水平轴线方向设置，另外两排喷孔沿垂直于液体管路水平轴线方向设置。
进一步地，所述四周切向通气管路包括柔性软管二，所述柔性软管二一端经切向通气管路入口接头连接至气体稳压腔中，另一端经切向通气管路出口接头连接至液体管路中，所述气体稳压腔侧面还设有切向通气管路开关阀门。
进一步地，所述液体流动参数测量装置包括设置在所述液体管路入口端的液体流量调节阀，在靠近气体稳压腔的液体管路的一端设有液体流量计，在所述液体流量调节阀与液体流量计之间还设有液体压力传感器。
进一步地，所述气体稳压腔内部还设有用于分隔气泡尺寸控制通气管路以及四周切向通气管路的隔板。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过气体管路、液体管路使气体、液体分别进入到气液混合腔中，在气体管路的出口段设置气体稳压腔，在气体稳压腔两侧交叉设置气泡尺寸控制通气管路以及四周切向通气管路的两种通气方式，通过调节气泡尺寸控制出流气泡尺寸，提高气液两相实验的准确性与可靠性，通过四周切向通气，利用离心作用力带来的负压更好地卷吸气体，促进气液两相混合，同时可避免气体轴向直接冲击液体管路，避免实验装置产生剧烈振动，交叉布置的通气管路，减少四周切向通气管路对下游流线型直管的冲击，提高实验装置的稳定性与安全性。
附图说明
图1为本实用新型整体结构的立体结构示意图。
图2为本实用新型整体结构的主视图。
图3为本实用新型主视图局部放大的剖面结构示意图。
图4为本实用新型中流线型直管局部放大的主视图。
图5为本实用新型中流线型直管局部放大的侧视图。
图6为本实用新型中四周切向通气管路的结构示意图。
上图中，1气体管路法兰，2气体流量调节阀，3气体流量计，4气体压力传感器，5气体管路，6液体管路，7液体流量计，8液体压力传感器，9液体流量调节阀，10液体管路法兰，11气体稳压腔，12气泡尺寸控制通气管路开关阀门，13切向通气管路开关阀门，14气液混合腔，15气液混合腔法兰，16柔性软管一，17柔性软管二，18切向通气管路入口接头，19切向通气管路出口接头，20隔板，21流线型直管，22喷孔。
具体实施方式
如图1~6所示的一种可控制调节进气方式的气液两相混合器，包括气液混合腔14以及与气液混合腔14相联通的气体管路5和液体管路6，气体管路5上设置有气体流动参数测量装置，在气体管路5的入口段设置有气体管路法兰1，液体管路6上设置有液体流动参数测量装置，在液体管路6的入口段设置有液体管路法兰10，气液混合腔14的出口段设置有气液混合腔法兰15。
气体流动参数测量装置包括设置在气体管路5入口端的气体流量调节阀2以及设置在气体管路5平直段末端的气体压力传感器4，在气体流量调节阀2与气体压力传感器4之间还设有气体流量计3，气体管路5的出口端延伸至套设在液体管路6上的气体稳压腔11中，气体稳压腔11两侧设有气泡尺寸控制通气管路以及四周切向通气管路。
气泡尺寸控制通气管路包括柔性软管一16，柔性软管一16一端与气体稳压腔11相联通，另一端与液体管路6相联通，还包括设置在气体稳压腔11侧面的气泡尺寸控制通气管路开关阀门12。
柔性软管一16联通至液体管路6的一端可拆卸地连接有流线型直管21，流线型直管21上设有四排固定尺寸的喷孔22，其中两排喷孔22沿液体管路6的水平轴线方向设置，另外两排喷孔22沿垂直于液体管路6水平轴线方向设置；喷孔22朝向交叉布置可以提高气液混合腔14气泡之间的分离度，使气泡运动更加孤立，提高实验精准度，流线型直管21可减少由于管段伸入而造成的流动阻力，并且流线型直管21为可拆卸设计，可以更换为开设有不同固定尺寸喷孔22的流线型直管21，满足实验研究不同气泡尺寸的需要，同时也便于检测与维修。
四周切向通气管路包括柔性软管二17，柔性软管二17一端经切向通气管路入口接头18连接至气体稳压腔11中，另一端经切向通气管路出口接头19连接至液体管路6中，气体稳压腔11侧面还设有切向通气管路开关阀门13；通过切向通气管路入口接头18可以固定气体出流的方向，保证气体稳压腔11内的气流水平进入柔性软管二17中，通过切向通气管路出口接头19可以固定气体进入液体管路6的方向，保证柔性软管二17的气体以切向方向通入液体管路6中，避免常规的气流轴向直接通入液体管路6造成的振动等不利影响，在有充分气体混合的前提下，提高混合气体的均匀度，保证装置的运行效率和稳定性。
液体流动参数测量装置包括设置在液体管路6入口端的液体流量调节阀9，在靠近气体稳压腔11的液体管路6的一端设有液体流量计7，在液体流量调节阀9与液体流量计7之间还设有液体压力传感器8。
气体稳压腔11内部还设有用于分隔气泡尺寸控制通气管路以及四周切向通气管路的隔板20；气体通过气体管路5进入到气体稳压腔11内的环形空腔中，通过气泡尺寸控制通气管路开关阀门12、切向通气管路开关阀门13切换通气方式，使气体通过各自的管路进入到液体管路6中，液体从液体管路6进入经来自气体稳压腔11的气体混合后进入到气液混合腔14中。
本实用新型工作时，气体管路5内的气体与来自液体管路6的液体经混合后进入到气液混合腔14中，在气体管路5的出口段设置气体稳压腔11以提高出气气流的稳定性，促进气体与液体的充分混合，提高实验装置的稳定性与安全性，具体为：气体经气体管路5进入到气体稳压腔11内，在气体管路5上设置了气体流量调节阀2、气体流量计3以及气体压力传感器4用于调节、监控气体流量大小、气体压力，液体经液体管路6流入，在液体管路6上设置了液体流量调节阀9、液体流量计7以及液体压力传感器8用于调节、监控液体流量大小、液体压力。气体经气体稳压腔11后出气与经液体管路6的液体相混合，为提高气液混合的稳定性，在气体稳压腔11两侧交叉设置气泡尺寸控制通气管路以及四周切向通气管路的两种通气方式，通过调节气泡尺寸控制出流气泡大小，提高气液两相实验的准确性与可靠性，通过四周切向通气，利用离心作用力带来的负压更好地卷吸气体，促进气液两相混合，同时可避免气体轴向直接冲击液体管路，避免实验装置产生剧烈振动，交叉布置的通气管路，可减少四周切向通气管路对下游流线型直管21的冲击，提高实验装置的稳定性与安全性，适于在气液两相的混合实验中使用。
本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1.一种可控制调节进气方式的气液两相混合器，包括气液混合腔以及与所述气液混合腔相连通的气体管路与液体管路，其特征在于：所述气体管路上设置有气体流动参数测量装置，在所述气体管路的入口段设置有气体管路法兰，所述液体管路上设置有液体流动参数测量装置，在所述液体管路的入口段设置有液体管路法兰，所述气液混合腔的出口段设置有气液混合腔法兰；
所述气体流动参数测量装置包括设置在所述气体管路入口端的气体流量调节阀以及设置在所述气体管路平直段末端的气体压力传感器，在所述气体流量调节阀与气体压力传感器之间还设有气体流量计，所述气体管路的出口端延伸至套设在所述液体管路上的气体稳压腔中，所述气体稳压腔两侧设有气泡尺寸控制通气管路以及四周切向通气管路；
所述气泡尺寸控制通气管路包括柔性软管一，所述柔性软管一的一端与所述气体稳压腔相联通，另一端与所述液体管路相联通，还包括设置在所述气体稳压腔侧面的气泡尺寸控制通气管路开关阀门；
所述柔性软管一联通至液体管路的一端可拆卸地连接有流线型直管，所述流线型直管上设有四排固定尺寸的喷孔，其中两排喷孔沿液体管路的水平轴线方向设置，另外两排喷孔沿垂直于液体管路水平轴线方向设置；
所述四周切向通气管路包括柔性软管二，所述柔性软管二一端经切向通气管路入口接头连接至气体稳压腔中，另一端经切向通气管路出口接头连接至液体管路中，所述气体稳压腔侧面还设有切向通气管路开关阀门。
2.根据权利要求1所述的一种可控制调节进气方式的气液两相混合器，其特征在于：所述液体流动参数测量装置包括设置在所述液体管路入口端的液体流量调节阀，在靠近气体稳压腔的液体管路的一端设有液体流量计，在所述液体流量调节阀与液体流量计之间还设有液体压力传感器。
3.根据权利要求1所述的一种可控制调节进气方式的气液两相混合器，其特征在于：所述气体稳压腔内部还设有用于分隔气泡尺寸控制通气管路以及四周切向通气管路的隔板。
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