CN85205017U

CN85205017U - 螺旋导流超声混合器

Info

Publication number: CN85205017U
Application number: CN 85205017
Authority: CN
Inventors: 薄荫佑
Original assignee: TIANJIN TECHNOLOGY EXCHANGE STATION
Current assignee: TIANJIN TECHNOLOGY EXCHANGE STATION
Priority date: 1985-11-23
Filing date: 1985-11-23
Publication date: 1986-08-27

Abstract

螺旋导流超声混合器，属于将两种流体，特别是不相溶的两种流体进行混合乳化的一种装置。它增加了混流器与混合腔。混流器内装有螺旋导流混合芯，其圆柱实心体上螺旋分布层层导流切片。混合腔内装有混合芯，其表面的螺旋纹槽上分布有小孔，腔体上开有一圆形通孔。解决了现有混流超声波装置存在保持乳化时间短，成本高的问题，具有乳化均匀，液珠细化，保持乳化时间长，成本低的优点。

Description

本实用新型属于将两种流体，特别是不相溶的两种流体进行混合乳化的一种装置。

当前，使两种不相溶流体进行混合的装置有多种，混流超声波装置就是其中的一种。其优点是乳化迅速、均匀，特别适用于粘滞系数差别大的两种不相溶流体。例如，中国科学院物理所研制成功的超声乳化器，是将两种不相溶流体，例如油和水，在高压作用下，从超声波发生器狭缝喷口喷出，然后作用到固定在基座上的簧片哨，并使其振动产生超声波，从而使混合体乳化。

然而，使用这种装置进行乳化的混合体，由于乳化液珠粒径大，为了维持较长时间的乳化，在乳化前或乳化过程中，需在混合体中加入1～2％的乳化剂。但是由于乳化剂的价格昂贵，因而大大提高了乳化成本。

本实用新型的目的，是使两种混合体乳化均匀、细化，并在降低成本的情况下，保持长时间乳化。

本实用新型除输油泵与超声波发生器外，增加了混流器与混合腔，混流器圆柱形空腔内有一螺旋导流混合芯，其主体为一实心圆柱体，圆柱体表面螺旋分布层层切片，所有切片均垂直于圆柱体的轴向。混流器的一端与产生高压的输油泵进口端连接，另一端与混合腔连接。输油泵另一端则与超声波发生器进口端相连。混合腔圆柱形空腔内装有混合芯，芯表面有螺旋纹槽，槽上均匀分布有小孔，其开孔率为30～50％。混合腔体上开有一圆通孔，供粘滞系数小的一种流体流入腔体后，再通过混合芯表面小孔进入混合芯，与其内部粘滞系数大的流体混合。

当两种不相溶流体在混合腔中初步混合后，随即进入混流器中并穿过螺旋导流混合芯，此时混合体在切片作用下，进一步被混合、分流、旋转、切割，再混合、分流、旋转、切割，反复多次，由于翻转、混合和剪切力的作用，使混合体达到均匀乳化后，进入超声波发生器。在输油泵产生的高压作用下，均匀乳化的混合体通过超声波发生器狭缝喷口，作用在位于喷口前方的，固定在支座上的簧片哨。当通过狭缝的流体速度大于一定值时，亦即产生的激发力与簧片达到共振时，则向周围介质发射超声波，由于空化效应，使已初步乳化的混合体再次得到乳化。

螺旋导流混合芯与混合腔中混合芯均由铜或不锈钢制成。

以油和水为例。

采用本实用新型可使油、水混合体两次乳化，使水珠细化，分布均匀。乳化液中水珠粒径只有5μ以下，且能均匀分布在乳化液中。由于粘滞系数大的油液充分包附在粘滞系数小的水珠上，所以燃烧更加完全，油耗也相应降低。柴油机为例，掺水13～17％时，节油率可达6～10％。同时，使排放废气中的有害气体，例如：NO_x、CO、SO₂以及致癌物三四苯丙蓖明显下降，对保护环境有明显效果。

由于在混合体中添加的乳化剂只有0.01％，固乳化成本大大下降。

以用于汽车内燃机的螺旋导流超声混合器作为实施例，并结合以下附图加以说明。

图1为汽车内燃机用螺旋导流超声混合器结构示意图。

其中：

1、超声波发生器簧片哨；

2、可产生高压的输油泵；

3、螺旋导流混合芯，长40～80毫米，其实心圆柱体直径为3～4毫米，螺旋导流片数为40～60片，整个混合芯插入混流器圆柱形空腔内；

4、混合芯，长18～22毫米，芯直径为5～7毫米，插入混合腔圆柱形空腔内；

5、超声波发生器狭缝喷口；

6、混流器，其圆柱形空腔直径为10～12毫米；

7、混合腔，其圆柱形空腔直径为6～7毫米；

8、超声波发生器；

9、混合腔体上圆形通孔。

图2为混合腔内混合芯纵向剖面图；

图3为混合芯俯视图；

其中：

10.混合芯上螺旋纹槽；

11.纹槽上小孔；

图4为混合芯侧视图；

图5为混流器中螺旋导流混合芯；

图6为螺旋导流混合芯侧视图。

Claims

1、一种用于混流的超声波装置，它由产生高压的输油泵和超声波发生器构成，输油泵出口端与超声波发生器进口端连接，超声波发生器有一狭缝喷口，喷口对着固定在支座上的簧片哨，本实用新型的特征是，在超声波发生器与输油泵前加有混流器与混合腔，混流器出口端与输油泵进口端连接，其另一端则与混合腔相连，混流器圆柱形空腔内有一螺旋导流混合芯，此混合芯主体为一实心圆柱体，圆柱体表面螺旋分布层层切片，混合腔圆柱形空腔内有一混合芯，芯表面有螺旋纹槽，槽上均匀分布有小孔。

2、根据权利要求1所述的混流装置，其特征在于混流器腔内螺旋导流混合芯圆柱体表面上螺旋分布的层层切片，均垂直于圆柱体轴向。

3、根据权利要求1或2所述的混流装置，其特征在于螺旋导流混合芯由铜或不锈钢制成。

4、根据权利要求1所述的混流装置，其特征在于混合腔内的混合芯表面螺旋纹槽开孔率为30～50％。

5、根据权利要求1或4所述的混流装置，其特征在于混合腔的腔体上开有一圆通孔。

6、根据权利要求1或4所述的混流装置，其特征在于混合腔内混合芯的芯体由铜或不锈钢制成。