[發明專利]一種含有旋轉葉片的文丘里混合器

有效

• 申請號: 201310044382.3
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103111221A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 吳東垠;朱毅瑩;蒙佳;趙若焱;鄒洋;曹慎騰;歸麗莎
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B01F13/10
• 分類號: B01F13/10
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

技術領域

本發明涉及一種混合器，具體涉及一種含有旋轉葉片的文丘里混合器。

背景技術

文丘里混合器作為一種重要的氣液或液液混合裝置，在工程實際中有著廣泛的應用。常見的文丘里混合器為一個喉部開孔的經典文丘里管，主流流體由經典文丘里管內流過，引入流體經開孔流入，利用壓力差將引入流體引入并與主流流體進行摻混。現有的文丘里混合器是利用在文丘里管的喉部開孔引入流體，使兩種流體由于壓力變化從而產生一定的沖擊破碎效應，并利用兩種高速流體形成的紊流達到混合的目的。在該文丘里結構中，由于混合流體擾動強度小則容易造成混合不均勻和混合效率低等問題。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種含有旋轉葉片的文丘里混合器，能夠在文丘里管內流體的邊緣和中心增強流體擾動，并且能夠根據需要調節擾動強度的大小，有效避免混合不均勻的現象出現，提高文丘里混合器的混合效率，使文丘里混合器適用于更廣范圍的引入流體與主流流體的流量配比。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種含有旋轉葉片的文丘里混合器，包括主流流體流過的主流文丘里管，所述主流文丘里管包括依次相連通的主流文丘里管流入管道1、主流文丘里管漸縮段2、主流文丘里管喉部3、主流文丘里管擴散段5和主流文丘里管流出管道6，在所述主流文丘里管喉部3側面開有引入流體流入的開孔4，還包括套裝在主流文丘里管喉部3內壁面的螺旋形擾流片7以及設置在主流文丘里管擴散段5的風車型擾流子8，所述螺旋形擾流片7內壁面為不規則梅花形邊緣11，所述風車型擾流子8為一風車型的可旋轉葉片組，與主流流體來流方向垂直布置，其軸線與主流文丘里管的軸線重合。

所述螺旋形擾流片7的不規則梅花形邊緣11向主流流體來流方向傾斜預設角度，且不規則梅花形邊緣11的高度在流動方向上高低不同并且不規則。

所述螺旋形擾流片7的材料為金屬。

所述主流文丘里管流出管道6的壁面上開有槽道10，所述風車型擾流子8的L型固定支架9滑動設置于主流文丘里管流出管道6壁面的槽道10內。

所述主流文丘里管為回轉體。

和現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明含有旋轉葉片的文丘里混合器能加強主流文丘里管內混合流體的擾動，有效提高文丘里混合器的混合效率，避免混合不均的現象出現；套裝在主流文丘里管喉部3內壁面的螺旋形擾流片7可以使主流文丘里管內流動的流體流經螺旋形擾流片7后在流道內產生明顯的彌散流動效應，其彌散流動效應使管內流體更容易轉變為湍流流動，因此增強了主流文丘里管喉部3，尤其是流動外緣的混合效果；螺旋形擾流片7向主流流體來流方向傾斜預設角度地設置在主流文丘里管喉部3內壁面上，在彌散流動效應的基礎上增強了主流文丘里管喉部3流動外緣的擾流；螺旋形擾流片7的不規則梅花形邊緣11能破壞流體邊界層，進一步增強了喉部流動外緣的擾動作用；螺旋形擾流片7的高度在流動方向上高低不同并且不規則，能夠使流動上下起伏，有利于擾動；螺旋形擾流片7安裝加工方便，即使與喉口有縫隙，液體也有利于擾流；為了強化文丘里混合器的混合效果，主要由設置在主流文丘里管擴散段5的風車型擾流子8增強文丘里混合器下游流動中心的擾動，風車型擾流子8的葉片受到來流混合流體的轉向力而產生轉動，轉動的風車型擾流子葉片同時給流體一個反作用力，帶動混合流體產生旋轉運動，從而增強了下游流動中心混合流體的擾動，提高了混合效率；風車型擾流子8能依靠固定支架9在主流文丘里管流出管道6壁面的槽道10內水平地移動來改變擾流子在擴散段的位置，可以與兩種流體的流量比和壓力差等參數匹配，從而根據需要調節擾動強度的大小，擴大了同一文丘里混合器的適用范圍；為了使風車型擾流子8可以在與來流方向平行的方向移動，槽道設置在水平段，即主流文丘里管流出管道6壁面，而不是主流文丘里管擴散段5壁面，同時，設置在水平段有利于密封和加工；固定支架9彎曲的形狀能讓風車型擾流子8固定于流出管道壁面而且能在靠近主流文丘里管喉部3的位置移動，使風車型擾流子8能夠產生較強的擾動強度，強化混合效果。

附圖說明

圖1為本發明含有旋轉葉片的文丘里混合器的剖面結構。

圖2為本發明含有旋轉葉片的文丘里混合器的左視圖。

圖3為本發明含有旋轉葉片的文丘里混合器喉部的螺旋形擾流片局部放大示意圖。

圖4為本發明含有旋轉葉片的文丘里混合器喉部螺旋形擾流片的橫截面示意圖。

圖5為本發明含有旋轉葉片的文丘里混合器擴散段的風車型擾流子局部示意圖。