[發(fā)明專利]一種具有攪拌葉片的射流混合噴嘴

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711323891.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN107855232A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金成;劉浩云;蔡幫明;秦會(huì)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川中庸藥業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B05B3/04
• 分類號(hào): B05B3/04
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司51230
• 代理人: 李小金

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于射流混合技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有攪拌葉片的射流混合噴嘴。

背景技術(shù)

液體從噴管或孔口中噴出，脫離固體邊界的約束，在液體或氣體中作擴(kuò)散流動(dòng)，稱為射流。射流一般為紊流流型，具有紊動(dòng)擴(kuò)散作用，能進(jìn)行動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞。

射流的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，如噴氣推進(jìn)、水力采煤等都利用射流作動(dòng)力；自動(dòng)控制中利用射流流體作開關(guān)元件；化工生產(chǎn)中利用射流的卷吸作用，促成不同組成、不同溫度流體的混合。射流混合裝置的主要部分是帶有吸入室的兩個(gè)同心噴嘴。當(dāng)流體流經(jīng)第一噴嘴以高速射入吸入室時(shí)，就吸入外部流體并發(fā)生激烈混合。射流混合與常用的機(jī)械攪拌混合相比，可降低能耗，特別適用于大容器內(nèi)低粘度液體的混合。

但是，現(xiàn)有的射流混合器作為一種高效的混合方式為了降低能耗通常放棄了攪拌功能，這導(dǎo)致了射流混合器對(duì)側(cè)面的外部流體的攪動(dòng)較弱。當(dāng)外部流體體量較大時(shí)，常常出現(xiàn)對(duì)流不充分而導(dǎo)致混合效果降低。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)射流混合器對(duì)側(cè)面的外部流體的攪動(dòng)較弱，當(dāng)外部流體體量較大時(shí)，常常出現(xiàn)對(duì)流不充分而導(dǎo)致混合效果降低的缺陷，本發(fā)明提供一種具有攪拌葉片的射流混合噴嘴，其目的在于：通過射流的動(dòng)量使得第二噴嘴旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)攪拌葉片，從而增強(qiáng)外部流體的對(duì)流，提高混合效果。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種具有攪拌葉片的射流混合噴嘴，包括第一噴嘴和第二噴嘴，第二噴嘴設(shè)置在第一噴嘴外圍，第一噴嘴和第二噴嘴之間形成吸入室，第二噴嘴上設(shè)置有吸入口，所述吸入室內(nèi)設(shè)置有螺旋葉片，第二噴嘴包括第二噴射口，螺旋葉片位于第二噴射口處，第一噴嘴和第二噴嘴通過一個(gè)軸承連接；所述第二噴嘴外壁上設(shè)置有多個(gè)攪拌葉片。

采用該技術(shù)方案后，第一噴嘴的第一噴射口噴出的噴射流體沖擊在螺旋葉片上，由于螺旋葉片具有一定的弧度，因而流體的一部分沖擊力會(huì)轉(zhuǎn)化為切向的推力帶動(dòng)第二噴嘴旋轉(zhuǎn)。第二噴嘴旋轉(zhuǎn)起來后產(chǎn)生了兩個(gè)效果，一個(gè)是從第二噴射口噴射向外部流體中的混合流體旋轉(zhuǎn)噴射而出具有一定的角動(dòng)量，使得混合流體進(jìn)入外部流體后具有更好的混合效果；另一個(gè)效果是吸入口也跟隨第二噴嘴旋轉(zhuǎn)，這樣吸收外部流體的位置是不停運(yùn)動(dòng)的，可以對(duì)外部流體造成額外的擾動(dòng)，避免對(duì)流不充分而一直吸入之前由第二噴嘴噴出的混合后的流體，提高了混合效果。此外，攪拌葉片也會(huì)跟隨攪拌，從而對(duì)第一噴嘴和第二噴嘴的側(cè)面方向上的流體進(jìn)行攪拌。當(dāng)容器比較大，外部流體較多時(shí)，這種側(cè)向攪拌有助于容器內(nèi)的流體更加快速高效地混合均勻。

優(yōu)選的，攪拌葉片的設(shè)置方向朝向第二噴嘴的后方。由于混合流體是向前噴射的，因此攪拌葉片向后方設(shè)置，造成噴嘴側(cè)面流體向后方流動(dòng)時(shí)，有助于流體的對(duì)流形成循環(huán)，從而增強(qiáng)攪拌的效果。

優(yōu)選的，吸入口的設(shè)置方向朝向與第二噴嘴的后方并且與第二噴嘴的軸線具有20-30°的夾角。外部流體被吸入吸入室后沿著第一噴嘴的外壁流動(dòng)，最終在第一噴嘴的第一噴射口與噴射流體混合形成混合流體，最后由第二噴嘴的第二噴射口噴出。該優(yōu)選方案中角度的設(shè)置使得外部流體的流動(dòng)路徑上阻力盡量小。

進(jìn)一步優(yōu)選的，吸入口的數(shù)量為多個(gè)并且以第二噴嘴的軸線為中心對(duì)稱設(shè)置。多個(gè)吸入口一方面可以提高外部流體的吸入量，另一方面可以提高旋轉(zhuǎn)過程中對(duì)外部流體造成額外擾動(dòng)的效果。

優(yōu)選的，軸承為向心軸承，軸承的外圈與第二噴嘴連接，軸承的內(nèi)圈與第一噴嘴連接。

優(yōu)選的，軸承為推力球軸承、推力圓柱滾子軸承或推力調(diào)心滾子軸承中的一種。

軸承可以有多種選擇，當(dāng)噴嘴平行設(shè)置時(shí)可選用向心軸承，當(dāng)噴嘴豎直設(shè)置或噴射壓力較大時(shí)可選用推力軸承。

進(jìn)一步優(yōu)選的，軸承上設(shè)置有密封件。設(shè)置密封件可防止流體對(duì)軸承的腐蝕，提高噴嘴的使用壽命。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1.攪拌葉片對(duì)第一噴嘴和第二噴嘴的側(cè)面方向上的流體進(jìn)行攪拌。當(dāng)容器比較大，外部流體較多時(shí)，這種側(cè)向攪拌有助于容器內(nèi)的流體更加快速高效地混合均勻。

2.第一噴嘴的第一噴射口噴出的噴射流體沖擊在螺旋葉片上，由于螺旋葉片具有一定的弧度，因而流體的一部分沖擊力會(huì)轉(zhuǎn)化為切向的推力帶動(dòng)第二噴嘴旋轉(zhuǎn)。第二噴嘴旋轉(zhuǎn)起來后產(chǎn)生了兩個(gè)效果，一個(gè)是從第二噴射口噴射向外部流體中的混合流體旋轉(zhuǎn)噴射而出具有一定的角動(dòng)量，使得混合流體進(jìn)入外部流體后具有更好的混合效果；另一個(gè)效果是吸入口也跟隨第二噴嘴旋轉(zhuǎn)，這樣吸收外部流體的位置是不停運(yùn)動(dòng)的，可以對(duì)外部流體造成額外的擾動(dòng)，避免對(duì)流不充分而一直吸入之前由第二噴嘴噴出的混合后的流體，提高了混合效果。