[發明專利]一種擴散段含有縮孔的文丘里混合器

有效

• 申請號: 201410046810.0
• 申請日: 2014-02-10
• 公開（公告）號: CN103846027A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 吳東垠;曹慎騰
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B01F5/04
• 分類號: B01F5/04;B01F3/08
• 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

本發明涉及一種文丘里混合器，具體涉及一種擴散段含有縮孔的文丘里混合器。

背景技術

文丘里混合器是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文丘里管，主流流體由文丘里管內流過，引入流體經喉部的開孔流入，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。在常規文丘里混合器結構中，由于混合流體擾動強度小，以及混合流體粘度過高等因素，容易造成混合不均勻和混合效率低等問題。

對于普通的文丘里混合器，混合液體在流經擴散段時，文丘里混合器軸線附近的液體速度最大，湍動劇烈，混合效果良好；然而，擴散段壁面附近的液體由于邊界層的存在，液體的速度非常小，兩種液體混合效果很差，這種結構有待改進。

在文丘里管喉部添加擾流部件，這樣雖然能夠在一定程度上提高文丘里混合器的混合效果，但是這種在文丘里混合器喉部添加擾流部件的結構存在以下問題：

（1）文丘里管喉部截面積非常小，在此處添加擾流部件會增大喉部處阻力，造成不必要的能量損失。

（2）在喉部添加擾流部件，由于喉部截面積較小，造成安裝加工非常困難，增大生產難度。

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擴散段含有縮孔的文丘里混合器，能夠增強文丘里管擴散段流體的流速與擾動，增強混合效果，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，同時能夠避免在喉部添加擾流部件帶來的諸多弊端。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種擴散段含有縮孔的文丘里混合器，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流入管道1、漸縮段2、喉部3、擴散段5、流出管道6，在所述喉部3側面開有引入流體流入的引入管4，還包括在擴散段5內設置的多組縮孔，每組縮孔包含一個固定縮孔7和一個可調縮孔8，所述固定縮孔7和可調縮孔8的徑向均與主流流體來流方向垂直，所述固定縮孔7為圓形芯板15通過多根支撐架9焊接在擴散段5內壁上形成，所述可調縮孔8由兩塊芯板10組成，通過縮孔調節裝置11調節可調縮孔8的流通區域面積；

所述縮孔調節裝置11包括焊接在擴散段5外表面的調節裝置外殼12，調節裝置外殼12內設置有調節桿13，所述調節桿13的直徑和所述芯板10的厚度相同，一端焊接在芯板10上，調節桿13的中軸線和文丘里混合器的軸線相交并且兩軸線垂直，用于推拉芯板10，另一端穿出調節裝置外殼12上預留的圓孔并與調節裝置外殼12緊配合，在調節桿13穿出調節裝置外殼12處套有密封圈14。

所述圓形芯板15和可調縮孔8的軸線與主流文丘里管的軸線重合。

所述芯板10為半圓環結構，兩塊芯板10以文丘里混合器軸線為中心對稱布置，兩塊芯板10組成一個可調縮孔8，當兩塊芯板10接觸時，可調縮孔8處的流通區域為圓形，當兩塊芯板10分離時，可調縮孔8處的流通區域為不規則圖形。

所述圓形芯板15直徑為2/3D，D為固定縮孔7處擴散段5縱向圓形剖面的內徑。

所述芯板10的內徑為1/2d，d為可調縮孔處8處擴散段5縱向圓形剖面的內徑，外徑與可調縮孔8處擴散段5圓形剖面的外徑相同。

所述擴散段5從上游到下游的第一組縮孔中的固定縮孔7安裝在喉部3下游1/10L處，L為文丘里混合器擴散段的長度，相鄰兩組縮孔之間的間距為1/10L；每組縮孔中，固定縮孔7位于可調縮孔8上游，其r間距為1/10L。

所述縮孔調節裝置11能夠在線調節可調縮孔8中兩塊芯板10的相對位置。

所述圓形芯板15、芯板10和調節裝置外殼12均選用厚度為4mm的不銹鋼板，支撐架9選用直徑為4mm的不銹鋼柱，調節桿13選用直徑為4mm的不銹鋼桿。

所述擴散段5的擴散角為7.7°。

和現有技術相比，本發明一種擴散段含有縮孔的文丘里混合器能加強文丘里混合器擴散段內混合流體的擾動，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。本發明具有以下優點：