[發明專利]一種階梯型文丘里混合器

在審

• 申請號: 201510727761.1
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN105289347A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 孔偉佳;劉明;吳東垠
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B01F5/04
• 分類號: B01F5/04
• 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，具體涉及一種階梯型文丘里混合器。

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，廣泛應用于工程實際之中。常用的文丘里混合器為一個喉部開孔的經典文丘里管，主流流體在經典文丘里管內流過并在喉部產生負壓，使引入流體從開孔處被吸入并與主流流體相互沖擊、破碎形成混合紊流流體，從而達到混合的目的。但是，現有的文丘里混合器內的擾動強度較小，存在著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階梯型文丘里混合器，能夠有效地增大擾動強度，同時破壞了混合流體的邊界層，改善了擴張段壁面附近的流場流動，充分減小了邊界層對混合效果的影響，避免出現主流流體流速較高，或引入流體流量較大引起的混合不均勻和混合效率低的問題，并且使本發明適用于更廣范圍的引入流體與主流流體的流量配比。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種階梯型文丘里混合器，包括依次相連通的主流流體流入管道1、收縮段2、喉部3、擴張段4和混合流體流出管道5以及設置在喉部3上流入引入流體的引入管6，收縮段2和擴張段4均為階梯型。

所述收縮段2每級階梯的階梯高度相同；由收縮段2的入口處至出口處，對于任意兩個相鄰的階梯，更靠近喉部3的階梯的長度為距離喉部3較遠的階梯長度的1.5～1.6倍，其直徑沿主流流體流向呈階梯狀減小。

所述擴張段4每級階梯的階梯高度相同；由擴張段4的入口處至出口處，對于任意兩個相鄰的階梯，更靠近喉部3的階梯的長度為距離喉部3較遠的階梯長度的1.5～1.6倍，其直徑沿主流流體流向呈階梯狀增大。

所述收縮段2和擴張段4的階梯為6個。

所述主流流體流入管道1、收縮段2、喉部3、擴張段4和混合流體流出管道5和引入管6均為回轉體。

和現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、本發明一種階梯型文丘里混合器突破了以往文丘里管的設計方式，收縮段2和擴張段4設計為階梯型結構，有效地改善了壁面附近的流場分布，充分減小了邊界層對混合效果的影響。

2、本發明一種階梯型文丘里混合器的收縮段2由若干個階梯型結構組成，其特殊的階梯型結構使主流流體在收縮段2的變徑處產生一系列渦旋，隨著主流流體流速的不斷增大，收縮段2產生的渦旋進一步向喉部中心傳播，使主流流體更容易轉化為湍流流動，從而有效提高了主流流體與引入流體在喉部3附近的混合效率。

3、本發明一種階梯型文丘里混合器的擴張段4由若干個階梯型結構組成，其特殊的階梯型結構使主流流體與引入流體在混合過程中產生一系列渦旋，隨著擴張段4的直徑呈階梯狀增大，渦旋結構對流體的擾動也不斷增大，使主流流體與引入流體的混合更加均勻，強化了主流文丘里管的混合效果。

4、本發明一種階梯型文丘里混合器的主流流體流入管道1、收縮段2、喉部3、擴張段4、混合流體流出管道5和引入管6均為回轉體，便于加工。

附圖說明

圖1為本發明一種階梯型文丘里混合器的剖視圖。

圖2為本發明一種階梯型文丘里混合器的左視圖。

圖3為本發明一種階梯型文丘里混合器收縮段階梯處的流體流動示意圖。

圖4為本發明一種階梯型文丘里混合器擴張段階梯處流體的流動示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。