一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器的制造方法
【專利摘要】一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器，包括主流文丘里管流入管道、主流文丘里管漸縮段、主流文丘里管喉部、主流文丘里管擴散段和主流文丘里管流出管道，主流文丘里管喉部側(cè)面開有引入流體流入的開孔，還包括安裝在主流文丘里管喉部中開孔下游的多個縮孔和配套的縮孔調(diào)節(jié)裝置，縮孔由兩塊半圓環(huán)芯板組成，芯板可根據(jù)需要設(shè)計為不同厚度，每個芯板上開有多個通孔；通過調(diào)節(jié)桿使同一縮孔中的兩塊芯板在喉部中內(nèi)外往復(fù)運動，從而改變縮孔處混合液體的通流區(qū)域；三個縮孔的形狀尺寸完全相同，但安裝時，第二個縮孔與第一個縮孔安裝角度錯開30°；本實用新型能有效加強文丘里混合器內(nèi)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(xiàn)象出現(xiàn)。
【專利說明】一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種文丘里混合器，具體涉及一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器。
【背景技術(shù)】
[0002]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(yīng)用。常見的文丘里混合器為一個喉部開孔的經(jīng)典文丘里管，主流流體由經(jīng)典文丘里管內(nèi)流過，引入流體經(jīng)文丘里管喉部開孔流入，利用壓力差將引入流體引入并與主流流體進行紊流摻混。
[0003]該文丘里結(jié)構(gòu)中，由于喉部區(qū)域是文丘里混合器截面積最小的區(qū)域，因此，當混合液體流經(jīng)喉部時，混合液體的平均速度在此處最大，但是由于邊界層的存在，導(dǎo)致壁面附近流體運動緩慢，混合流體擾動強度小，從而容易造成兩種液體混合不均勻和混合效率低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器，能夠在文丘里混合器喉部內(nèi)流體的邊緣和中心增強流體擾動，有效避免混合不均勻的現(xiàn)象出現(xiàn)，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。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器，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(cè)面開有引入流體流入的開孔4，還包括嵌入主流文丘里管喉部3內(nèi)、開孔4下游的三個縮孔7和用于調(diào)節(jié)縮孔7大小的縮孔調(diào)節(jié)裝置11，所述縮孔7與主流流體來流方向垂直布置，每個縮孔7由兩塊芯板10組成；所述縮孔調(diào)節(jié)裝置11包括焊接在主流文丘里管喉部3外表面的調(diào)節(jié)裝置外殼12，調(diào)節(jié)裝置外殼12內(nèi)設(shè)置有調(diào)節(jié)桿13，所述調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)裝置外殼12上預(yù)留的圓孔并和調(diào)節(jié)裝置外殼12緊配合，在調(diào)節(jié)桿13穿出調(diào)節(jié)裝置外殼12處套有密封圈14。
[0007]所述縮孔7的軸線與主流文丘里管的軸線重合。
[0008]所述芯板10為半圓環(huán)結(jié)構(gòu)，兩塊芯板10組成一個縮孔7，當兩塊芯板10接觸時，兩塊芯板10即組成一個圓環(huán)，每塊芯板10上開有多個通孔9。
[0009]所述芯板10內(nèi)徑為1/2D，D為主流文丘里管喉部3的內(nèi)徑，外徑與主流文丘里管喉部3的外徑相同。
[0010]所述通孔9在圓環(huán)上均勻分布，其直徑為1/8D，通孔9的圓心與文丘里混合器軸線間的距U離為5/6D。
[0011]所述縮孔7的數(shù)量為三個，其形狀尺寸完全相同，但安裝時，第二個縮孔與第一個縮孔安裝角度錯開30°，從而使第一個縮孔和第二個縮孔上通孔9的位置相互錯開，第三個縮孔的安裝角度與第一個縮孔的安裝角度相同，以增強流過通孔9的流體與其它流體的擾流作用。
[0012]所述縮孔調(diào)節(jié)裝置11能夠在線調(diào)節(jié)縮孔中兩塊芯板10的位置。
[0013]所述芯板10的厚度和相鄰兩個縮孔7的間距可調(diào)。
[0014]所述的開孔4位于主流文丘里管喉部3的1/4L處，第一個縮孔位于開孔4下游1/5L處，兩個相鄰縮孔7之間的間距為1/5L，所述L為文丘里混合器喉部的長度。
[0015]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0016]1、本實用新型一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器，加入縮孔7之后能改變原有文丘里管結(jié)構(gòu)中喉部的流場及流通區(qū)域8，破壞原有邊界層，改善壁面附近流體的流動，極大地增強喉部區(qū)域流體的湍動強度，從而加強文丘里混合器內(nèi)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(xiàn)象出現(xiàn)。
[0017]2、嵌入在文丘里管喉部3內(nèi)的三個縮孔7可以使文丘里管內(nèi)流動的流體流經(jīng)縮孔7后在流道內(nèi)產(chǎn)生明顯的彌散流動效應(yīng)，其彌散流動效應(yīng)使管內(nèi)流體更容易轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧髁鲃樱虼嗽鰪娏酥髁魑那鹄锕芎聿?，尤其是流動外緣的兩種液體的混合效果?；旌弦后w流經(jīng)縮孔7時，由于流通面積變小，混合流體流速增大，并且流體在流經(jīng)縮孔7時為波浪起伏運動，湍動強度增強，增強了混合流體的擾動，提高了混合效率。
[0018]3、每個縮孔7的兩塊芯板10上開有多個通孔9，縮孔7處的流通區(qū)域8和每個通孔9都可以近似視為一種特殊的小文丘里管，即漸縮段和漸擴段無窮短的文丘里管。本實用新型多次重復(fù)利用文丘里管原理，每個小文丘里管都具有增加流體流速、增強混合液體的湍動強度和增加流體擾動的效果，極大地增強了本實用新型一種喉部含有縮孔的文丘里混合器的混合效果。
[0019]4、縮孔調(diào)節(jié)裝置11可以在線調(diào)節(jié)縮7孔處的流通區(qū)域8的大小，通過觀察文丘里混合器所配制的混合液體的乳化效果，通過推拉調(diào)節(jié)桿13，使芯板10在喉部中內(nèi)外往復(fù)運動，以調(diào)整芯板10的位置，選擇適合的流通區(qū)域8。
[0020]5、在設(shè)計時，芯板10的厚度和相鄰兩個縮孔7之間的間距可以根據(jù)混合液體的流量配比進行調(diào)節(jié)。芯板10可以設(shè)計為厚度，即流通區(qū)域8和通孔9所形成的小文丘里管的喉部長度可調(diào)，使調(diào)節(jié)手段更加豐富，增強本實用新型文丘里管的混合效果，并且使本實用新型適用于更廣范圍的引入流體與主流流體的流量配比。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器的剖視圖。
[0022]圖2為本實用新型一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器的左視圖。
[0023]圖3為本實用新型一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器中圖1的A-A向剖視圖。
[0024]圖4為本實用新型一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器中圖1的B-B向剖視圖。[0025]圖5為本實用新型一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器圖3中I處局部放大圖。
[0026]圖6為本實用新型一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器中第一個縮孔的結(jié)構(gòu)及安裝角度圖。
[0027]圖7為本實用新型一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器中第二個縮孔的結(jié)構(gòu)及安裝角度圖。
[0028]圖8為本實用新型一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器中芯板的結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖9為本實用新型一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器中芯板位置移動前后縮孔處流通區(qū)域示意圖，其中圖9a為兩塊芯板接觸時縮孔處流通區(qū)域示意圖，圖9b為芯板位置移動至某一位置處縮孔處流通區(qū)域示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明。
[0031]如圖1所示，本實用新型一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器，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(cè)面開有引入流體流入的開孔4，還包括嵌入主流文丘里管喉部3內(nèi)、開孔4下游的多個縮孔7和用于調(diào)節(jié)縮孔7大小的縮孔調(diào)節(jié)裝置11，所述縮孔7與主流流體來流方向垂直布置，每個縮孔7由兩塊芯板10組成。所述縮孔調(diào)節(jié)裝置11能夠在線調(diào)節(jié)縮孔中兩塊芯板11的位置。所述芯板11的厚度和相鄰兩個縮孔7的間距設(shè)計時可以改變。本實施例縮孔7的數(shù)量為三個e。
[0032]作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述縮孔7的軸線與主流文丘里管的軸線重
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[0033]作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述的開孔4位于主流文丘里管喉部3的1/4L處，第一個縮孔位于開孔4下游1/5L處，兩個相鄰縮孔7之間的間距為1/5L，所述L為文丘里混合器喉部的長度。
[0034]如圖2和圖6所示，所述芯板10為半圓環(huán)結(jié)構(gòu)，兩塊芯板10組成一個縮孔7，當兩塊芯板10接觸時，兩塊芯板10即組成一個圓環(huán)，中間孔為流通區(qū)域8，每塊芯板10上開有多個通孔9。本實施例通孔9的數(shù)量為3個。
[0035]作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述芯板10內(nèi)徑為1/2D，D為主流文丘里管喉部3的內(nèi)徑，外徑與主流文丘里管喉部3的外徑相同。
[0036]作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述通孔9在圓環(huán)上均勻分布，其直徑為1/8D，通孔9的圓心與文丘里混合器軸線間的距離為5/6D。
[0037]如圖3、圖4和圖5所示，所述縮孔調(diào)節(jié)裝置11包括焊接在主流文丘里管喉部3外表面的調(diào)節(jié)裝置外殼12，調(diào)節(jié)裝置外殼12內(nèi)設(shè)置有調(diào)節(jié)桿13，所述調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)裝置外殼12上預(yù)留的圓孔并與調(diào)節(jié)裝置外殼12緊密配合，同時在穿出端上焊接一T型把手，方便操作人員推拉調(diào)節(jié)桿；在調(diào)節(jié)桿13穿出調(diào)節(jié)裝置外殼12處套有密封圈14。保證調(diào)節(jié)桿13與調(diào)節(jié)裝置外殼12的連接處不泄露。通過推拉縮孔調(diào)節(jié)裝置11中調(diào)節(jié)桿12來調(diào)整兩塊芯板10的相對位置，使兩塊芯板10以文丘里混合器軸線作對稱中心，在主流文丘里管喉部3中心內(nèi)外往復(fù)運動，從而改變縮孔處的液體的通流區(qū)域8，以強化流體的混合效應(yīng)。
[0038]如圖6和圖7所示，所述縮孔7的數(shù)量為三個，其形狀尺寸完全相同，但安裝時，第二個縮孔與第一個縮孔安裝角度錯開30°，從而使第一個縮孔和第二個縮孔上通孔9的位置相互錯開，第三個縮孔的安裝角度與第一個縮孔的安裝角度相同，以增強流過通孔9的流體與其它流體的擾流作用。
[0039]如圖8所示，為芯板10的結(jié)構(gòu)示意圖，為半圓環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0040]如圖9所示，為芯板10位置移動前后縮孔處流通區(qū)域8的示意圖，通過縮孔調(diào)節(jié)裝置11的調(diào)節(jié)桿12推拉芯板10來調(diào)節(jié)流通區(qū)域8的面積。
[0041]本實用新型一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器能加強文丘里混合器內(nèi)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(xiàn)象出現(xiàn)；套裝在主流文丘里管喉部3內(nèi)壁面的縮孔7可以使文丘里管內(nèi)流動的流體流經(jīng)縮孔7后在流道內(nèi)產(chǎn)生明顯的彌散流動效應(yīng)，其彌散流動效應(yīng)使管內(nèi)流體更容易轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧髁鲃?，因此增強了主流文丘里管喉?，尤其是流動外緣的兩種液體的混合效果，又一次利用了文丘里的原理。每個縮孔7的兩塊芯板10上共開有六個通孔9，縮孔7處的流通區(qū)域8和每個通孔9還可以近似看做小文丘里管，即漸縮段和漸擴段無窮短的文丘里管，相當于混合液體流經(jīng)二十一個大小不等的文丘里管，流體在文丘里管喉部為波浪運動，湍動強烈，本實用新型多次重復(fù)利用文丘里管原理，每個小文丘里管都具有增加流體流速、增強混合液體的湍動強度和增加流體擾動的效果，強化兩種液體的混合。本實用新型提高了文丘里混合器的混合效果，擴大了文丘里混合器的使用范圍?；旌弦后w流經(jīng)縮孔7時，由于流通面積變小，混合流體流速增大，湍動強度增強，增強了混合流體的擾動，提高了混合效率。
[0042]在一個縮孔7上開有六個通孔9的原因是:若在芯板10上沒有通孔9，喉部3邊緣部位液體會因縮孔7的阻擋，可能會產(chǎn)生回流，致使縮孔7前的喉部邊緣部位混合液體的流速很小，影響液體的混合效果，而降低文丘里混合器的混合效率。本實施例在主流文丘里管喉部3中添加三個縮孔7，三個縮孔7的形狀尺寸完全相同，為進一步增強擾動、混合效果，在安裝時，第二個縮孔與第一個縮孔安裝角度錯開30°，從而使第一、二縮孔上通孔9的位置相互錯開；第三個縮孔安裝角度與第一個縮孔相同，以增強流過通孔9的流體與其它流體的擾流作用；從前一個縮孔的通孔9流出的混合液體，流經(jīng)下一個縮孔時，不直接從下一塊芯板的通孔9流過，而是直接流向芯板10，這股混合液體先經(jīng)過芯板10的阻擋，再轉(zhuǎn)換方向，自縮孔的通孔9流過，這樣就進一步增加了混合液體的湍動強度，進一步增強了混合液體的混合效果。
[0043]每個縮孔7都連接一個縮孔調(diào)節(jié)裝置11，芯板10與縮孔調(diào)節(jié)裝置11中的調(diào)節(jié)桿13焊接在一起，在進行縮孔調(diào)節(jié)時，最好同一縮孔所連接的兩根調(diào)節(jié)桿13同時推拉，并且兩調(diào)節(jié)桿13移動距離相同。通過推拉調(diào)節(jié)桿13調(diào)整兩塊芯板10的位置，使兩塊芯板10以文丘里混合器軸線為對稱中心，在主流文丘里管喉部3中內(nèi)外往復(fù)運動，從而改變縮孔處液體的通流區(qū)域8。當兩塊芯板10接觸時，兩塊芯板10組成了一個圓環(huán)，此圓環(huán)上開有六個通孔9，通孔9在圓環(huán)上均勻分布，此時縮孔7處的通流區(qū)域8為圓形；當縮孔調(diào)節(jié)裝置11調(diào)整芯板10的位置，使兩塊芯板10遠離喉部中心往外推拉時，通孔9的位置發(fā)生變化，并且此時縮孔處的流通區(qū)域8不再為圓形，變?yōu)椴灰?guī)則圖形，流通區(qū)域不斷變化利于強化局部區(qū)域的擾流效果。
[0044]縮孔調(diào)節(jié)裝置11可以在線調(diào)節(jié)縮孔7中的兩塊芯板10的位置，通過觀察文丘里混合器所配制的混合液體的乳化效果，同時推拉同一縮孔7所連接的調(diào)節(jié)桿13的位置，來調(diào)整同一縮孔7中兩塊芯板10在主流文丘里管喉部3中的相對位置，選擇適合的縮孔7大小。在芯板10移動過程中，流通區(qū)域8和通孔9的位置在不斷變化，會加強局部區(qū)域的擾流強度，增強混合效果。
[0045]本實用新型中，在設(shè)計時，芯板10的厚度和相鄰兩個縮孔7的間距可以根據(jù)混合液體的流量配比進行調(diào)節(jié)。芯板10的厚度可以調(diào)節(jié)，即小文丘里管的喉部長度可調(diào)，使調(diào)節(jié)手段更加豐富，增強本實用新型文丘里管的混合效果，以適應(yīng)更廣范圍的引入流體與主流流體的流量配比以及更多種類液體間的混合，提高本實用新型喉部含有縮孔的文丘里混合器的混合效果和適用范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器，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(I)、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(cè)面開有引入流體流入的開孔(4)，其特征在于:還包括嵌入主流文丘里管喉部(3)內(nèi)、開孔(4)下游的多個縮孔(7)和用于調(diào)節(jié)縮孔(7)大小的縮孔調(diào)節(jié)裝置(11)，所述縮孔(7)與主流流體來流方向垂直布置，每個縮孔(7)由兩塊芯板(10)組成； 所述縮孔調(diào)節(jié)裝置(11)包括焊接在主流文丘里管喉部(3)外表面的調(diào)節(jié)裝置外殼(12)，調(diào)節(jié)裝置外殼(12)內(nèi)設(shè)置有調(diào)節(jié)桿(13)，所述調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)裝置外殼(12)上預(yù)留的圓孔并和調(diào)節(jié)裝置外殼(12)緊配合，在調(diào)節(jié)桿(13)穿出調(diào)節(jié)裝置外殼(12)處套有密封圈(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器，其特征在于:所述縮孔(7)的軸線與主流文丘里管的軸線重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器，其特征在于:所述芯板(10)為半圓環(huán)結(jié)構(gòu)，兩塊芯板(10)組成一個縮孔(7)，當兩塊芯板(10)接觸時，兩塊芯板(10)即組成一個圓環(huán)，每塊芯板(10)上開有多個通孔(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器，其特征在于:所述芯板(10)內(nèi)徑為1/2D，D為主流文丘里管喉部(3)的內(nèi)徑，外徑與主流文丘里管喉部(3)的外徑相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器，其特征在于:所述通孔(9)在圓環(huán)上均勻分布，其直徑為1/8D，通孔(9)的圓心與文丘里混合器軸線間的距離為5/6D。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器，其特征在于:所述縮孔(7)的數(shù)量為三個，其形狀尺寸完全相同，但安裝時，第二個縮孔與第一個縮孔安裝角度錯開30°，從而使第一個縮孔和第二個縮孔上通孔(9)的位置相互錯開，第三個縮孔的安裝角度與第一個縮孔的安裝角度相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器，其特征在于:所述縮孔調(diào)節(jié)裝置(11)能夠在線調(diào)節(jié)縮孔中兩塊芯板(10)的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器，其特征在于:所述芯板(10)的厚度和相鄰兩個縮孔(7)的間距可調(diào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種喉部含有可調(diào)縮孔的新型文丘里混合器，其特征在于:所述的開孔(4)位于主流文丘里管喉部(3)的1/4L處，第一個縮孔位于開孔(4)下游1/5L處，兩個相鄰縮孔(7)之間的間距為1/5L，所述L為文丘里混合器喉部的長度。
【文檔編號】B01F5/02GK203777955SQ201420060755
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年2月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月10日
【發(fā)明者】吳東垠, 曹慎騰 申請人:西安交通大學(xué)