專利名稱：管道流通截面可調(diào)的氣液混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型的管道流通截面可調(diào)的氣液混合器，它是屬于對(duì)靜態(tài)混合器的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。它主要是通過(guò)在混合器中設(shè)置可調(diào)整管道流通截面的可調(diào)試彈性隔離膜片，從而達(dá)到改變混合器流通截面的目的。
多相流的研究在流體力學(xué)理論、實(shí)際工藝操作以及分相流量的檢測(cè)技術(shù)等方面都是急需解決又長(zhǎng)期未能解決的難題，其中氣液兩相流及其測(cè)量在化工、動(dòng)力、石油等工業(yè)中廣為存在，進(jìn)行氣液兩相流的工藝研究、測(cè)量研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此，國(guó)內(nèi)外的流體力學(xué)專家、工程技術(shù)人員以及自動(dòng)檢測(cè)人員進(jìn)行了大量的研究，為解決陸上/沙漠/海上的石油多相管流輸送過(guò)程相關(guān)問(wèn)題，也建立了“多相流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”。介于描述多相流動(dòng)的偏微分方程都是非線性的，且存在著各相介質(zhì)間的傳熱傳質(zhì)問(wèn)題，一般情況下無(wú)法求出其解析解，只能通過(guò)數(shù)值方法簡(jiǎn)化得到近似解。現(xiàn)階段，實(shí)驗(yàn)研究輔以必要的理論研究仍然是多相流問(wèn)題研究的主要方法。然而，現(xiàn)有的混合器有靜態(tài)混合器和動(dòng)態(tài)混合器，二者的區(qū)別是混合器本身是否有可動(dòng)部件或者外力施加于被混合流體，其目的都是使液—液、液—固、液—?dú)狻⒐獭?、氣—?dú)鈨煞N流體進(jìn)行混合，經(jīng)過(guò)混合后的兩相流體的不均勻程度越小越好，混合器主要用于吸收、萃取、反應(yīng)、強(qiáng)化傳熱等工藝過(guò)程；而多相流的實(shí)驗(yàn)中則要求兩相流體的平穩(wěn)混合，盡可能的使氣相、液相流量、壓力穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)混合器后兩相流體并未真正混合均勻(相互摻混在一起)，而是依靠?jī)上嗔黧w在流動(dòng)過(guò)程中自然發(fā)展、形成各種與實(shí)際流動(dòng)類似的流型，所以兩相流實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的混合并不要求在混合器內(nèi)完成均勻混合過(guò)程，而是要求氣液兩相在混合器處平穩(wěn)地流入混合器以后的管道，然后依靠流體的流動(dòng)自然完成兩相間的混合過(guò)程。此外，現(xiàn)有的混合器的結(jié)構(gòu)多為填料式(內(nèi)部填料為拉西環(huán)、小波紋板等)或噴射式，它們?cè)谝欢ǖ臍庖毫髁糠秶鷥?nèi)工作情況良好，但超出這一范圍，混合效果就很差，并且不能保證混合器前后壓力的相對(duì)穩(wěn)定?？梢?，現(xiàn)有的混合器作用與兩相流實(shí)驗(yàn)氣液混合要求是不同的，并且現(xiàn)有混合氣壓降較大，壓降大小與兩相流體的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，難于控制經(jīng)過(guò)混合器后的兩相壓力，必須開發(fā)新的結(jié)構(gòu)形式的混合器。那么，在多相流的實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中，如何得到穩(wěn)定的、能夠充分混合的氣液相流量，模擬實(shí)際流體的各種流動(dòng)狀態(tài)是進(jìn)行有效實(shí)驗(yàn)的前提條件，一般情況下多用可以調(diào)節(jié)的氣體流量與液體流量進(jìn)行混合，對(duì)混合后流動(dòng)過(guò)程中的流體特性進(jìn)行測(cè)試。因此，開發(fā)出能夠使氣液相的均勻、穩(wěn)定混合的混合器則成為研究人員所一直探索和研究問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的就在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供了一種新型的管道流通截面可調(diào)的氣液混合器。它主要是通過(guò)在混合器的內(nèi)壁設(shè)置可調(diào)節(jié)截面的彈性隔離膜片，使得上述問(wèn)題迎刃而解。該混合器它主要是由混合器殼體(8)、液體艙(1)、氣體艙(2)、可調(diào)式彈性隔離膜片(3)及截面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4)構(gòu)成，其主要的技術(shù)特點(diǎn)在于可調(diào)式彈性隔離膜片(3)沿縱軸設(shè)置在混合器殼體(8)的內(nèi)部，并將混合器殼體(8)隔離成為液體艙(1)和氣體艙(2)，液體艙入口(6)即為混合器殼體(8)的入口，氣體艙入口(7)則設(shè)置在由彈性隔離膜片(3)所隔離出的氣體艙的管壁處，其彈性隔離膜片(3)的出口端連接有截面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4)。
附圖
即為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的，設(shè)計(jì)者將截面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4)設(shè)計(jì)成可以是螺栓螺母式的調(diào)節(jié)裝置，即在彈性隔離膜片(3)的出口端設(shè)置一個(gè)螺栓，在殼體外壁設(shè)置有螺母，并在外壁上設(shè)置有標(biāo)尺(5)。其混合器殼體(8)可以采用等徑圓管即可。
附圖的圖面說(shuō)明如下1---液體艙 2---氣體艙 3---彈性隔離膜片 4---截面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5---標(biāo)尺6---液體艙入口 7---氣體艙入口8---混合器殼體下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例來(lái)詳述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在實(shí)際設(shè)計(jì)和制造中，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)者是將彈性隔離膜片設(shè)置在混合器的殼體內(nèi)部，并在隔離膜片的出口端連接截面可調(diào)機(jī)構(gòu)，從而在混合器的內(nèi)部構(gòu)成了液體艙和氣體艙，而且，兩個(gè)艙的相對(duì)體積比可通過(guò)截面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。這樣，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)需要根據(jù)實(shí)際操作的氣液流量的大小(氣液比例)，初步計(jì)算運(yùn)行狀態(tài)(溫度/壓力/流量)下混合器處氣液兩相的截面含液率與截面含氣率，根據(jù)刻度標(biāo)尺的指示調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓，改變混合器出口氣液所占的截面面積比，就可以保證混合過(guò)程的流量、壓力平穩(wěn)，減小混合器前后設(shè)備的壓力/流量波動(dòng)，保證實(shí)驗(yàn)/工藝操作的精確性。
本實(shí)用新型適用于石油、化工、制藥等部門的氣液兩相混合、反應(yīng)、傳熱等生產(chǎn)過(guò)程，尤其是對(duì)大范圍的氣液流量變化和要求混合過(guò)程中兩相流體壓力、流量平穩(wěn)的場(chǎng)合更為適用。實(shí)驗(yàn)證明，本實(shí)用新型氣液壓力的穩(wěn)定性均大大高于套中管式混合器，并且適用的流量變化范圍大。
權(quán)利要求1.管道流通截面可調(diào)的氣液混合器，它主要是由混合器殼體(8)、液體艙(1)、氣體艙(2)、可調(diào)式彈性隔離膜片(3)及截面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4)構(gòu)成，其特征在于可調(diào)式彈性隔離膜片(3)沿縱軸設(shè)置在混合器殼體(8)的內(nèi)部，并將混合器殼體(8)隔離成為液體艙(1)和氣體艙(2)，液體艙入口(6)即為混合器殼體(8)的入口，氣體艙入口(7)則設(shè)置在由彈性隔離膜片(3)所隔離出的氣體艙的管壁處，其彈性隔離膜片(3)的出口端連接有截面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道流通截面可調(diào)的氣液混合器，其特征在于所述的截面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4)可以是螺栓螺母式的調(diào)節(jié)裝置，即在彈性隔離膜片(3)的出口端設(shè)置一個(gè)螺栓，在殼體外壁設(shè)置有螺母，并在外壁上設(shè)置有標(biāo)尺(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道流通截面可調(diào)的氣液混合器，其特征在于所述的混合器殼體(8)可以是等徑圓管。
專利摘要一種新型的管道流通截面可調(diào)的氣液混合器,它是屬于對(duì)靜態(tài)混合器的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。它主要是通過(guò)在混合器中設(shè)置可調(diào)整管道流通截面的可調(diào)試彈性隔離膜片,從而達(dá)到改變混合器流通截面的目的。其氣液壓力的穩(wěn)定性均大大高于套中管式混合器,并且適用的流量變化范圍大。
文檔編號(hào)B01F3/04GK2499112SQ0126063
公開日2002年7月10日 申請(qǐng)日期2001年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月11日
發(fā)明者耿艷峰, 曹學(xué)文, 寇杰, 李玉星 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司, 石油大學(xué)(華東)