本發(fā)明涉及一種混合裝置領域，特別涉及一種氣液混合裝置。

背景技術：

近幾十年來，由于傳統(tǒng)工業(yè)和新興工業(yè)，如化學工程、冶金工程、核工程、航空與航天工程等的迅速發(fā)展，促進了兩相流動的研究和應用，是它發(fā)展成為一個獨立的研究分支，得到了廣泛的重視。但是，由于固有的復雜性、多樣性以及測量手段的局限性，到目前為止，無論是在理論上，還是在方法，這一研究上處于發(fā)展階段，而且，在今后一個較長的時間內，將繼續(xù)是一個各抒己見，試驗性強，充滿著機會和突破的學術領域。

氣液兩相流是多相流動中最為普遍的一種形式，廣泛存在于各個工業(yè)生產(chǎn)過程中，在國民經(jīng)濟和日常生活中起著非常重要的作用。例如，能源動力工業(yè)過程中的鍋爐、換熱器、汽水分離器和化學工業(yè)過程中的重沸器、冷凝器等設備，制冷低溫工業(yè)過程中的蒸汽壓縮制冷設備，以及石油工業(yè)中的油氣開采、油氣混輸?shù)冗^程中，都存在氣液兩相流動體系。此外，隨著空間技術的發(fā)展，在航空航天領域的衛(wèi)星、空間站和空間平臺等微重力條件下的設備中，也存在有氣液兩相流。

實際工程應用的管道中存在氣液混輸，為了保證混輸管道的正常運行，必須在混輸泵入口安裝氣液混合器，盡量使氣液均勻入流；部分單元設備中存在氣液兩相間的反應、吸收、萃取、溶解和乳化等過程，這些工藝過程都需通過氣液兩相間的混合過程來實現(xiàn)，為了提高混合效率，流程中必須設置氣液混合裝置。氣液混合裝置在兩相流中顯得非常的重要。

現(xiàn)有專利號CN204563382U，名稱“一種氣液混合器”的專利提出：一種氣液混合器，包括混合器殼體、混合器出口接頭、擾流隔板以及兩根擾流彈簧；混合段的直徑以及緩沖段的直徑均大于收縮段的直徑；混合器出口接頭旋合在混合器殼體的泡沫出口上，并在混合器出口接頭與混合器殼體的端面接觸處設有密封圈；混合器殼體的外壁上設有與混合段相通的進液口。但是這個專利技術仍然存在以下兩個問題：其一，該專利技術采用一處對汽體和液體進行混合，并未采用多點混合的方法，并不能達到均勻混合的效果；其二，該專利技術氣體和液體混合時的，氣體運動方向和液體運動方向是相互垂直的，混合過程中會改變氣體和液體原有的運動方向，不利用混合后的氣液混合物的運動。

現(xiàn)有專利號CN 203425729 U，名稱“氣液混合器”的專利提出：一種氣液混合器，其具有進水口、進氣口及出水口，進水口與出水口之間設有混合腔，其中，進水口與混合腔之間設有進水孔，一針閥的閥柱穿過進水孔，閥柱靠近進水口的部分呈錐臺狀，閥柱的錐臺狀部分的橫截面積自遠離進水口一端向靠近進水口的一端逐漸增大。但是這個專利技術仍然存在以下兩個問題：其一，該專利技術采用一處對汽體和液體進行混合，并未采用多點混合的方法，并不能達到均勻混合的效果。

針對上述存在的不足，本發(fā)明人發(fā)明了“一種氣液混合裝置”，使氣體和液體能夠均勻地進行混合，提高了混合的效率。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述存在的問題，提供一種氣液混合裝置，提高了裝置的獨立性，進一步提升了混合均勻度，使得氣液物料混合變得規(guī)范化、均勻化和可控化，進而提高混合效果。

本發(fā)明的主要目的是提供一種氣液混合裝置，實現(xiàn)氣體和液體的均勻混合。本發(fā)明的技術方案是：

一種氣液混合裝置，包括氣體輸送管路、液體輸送管路、氣體聚集腔、氣液混合棒和混合輸送通道；

所述氣體輸送管路和液體輸送管路成90度布置，氣體輸送管路和液體輸送管路全為圓管，氣體輸送管路和液體輸送管路之間有一個環(huán)形的氣體聚集腔；

所述氣液混合棒為圓管結構，安裝在液體輸送管路與氣體輸送管路重合的管道內，氣液混合棒的一端為氣體進口與氣體聚集腔相連通且無密封，另一端密封，在氣液混合棒圓管的一側均勻分布多個孔徑相同的出氣圓孔，出氣圓孔的開孔方向與液體的運動方向相同；氣體聚集腔內的氣體通過氣液混合棒與液體進行混合；并通過與液體輸送管路相連通且平行的混合輸送通道輸出，混合時氣體的流動方向和液體的流動方向是一致的。

上述方案中，所述氣液混合棒分三組沿液體流動方向軸向分布，每一組氣液混合棒的數(shù)量為六根，且六根氣液混合棒沿管路周向均勻對稱布置。

上述方案中，所述氣體聚集腔為套在液體輸送管路外側的圓筒類結構，氣體聚集腔外側結構與液體輸送管路采用焊接的方式。

上述方案中，所述液體輸送管路在安裝時水平放置，氣體輸送管路安裝時垂直放置，氣體由上而下進入氣體聚集腔。

上述方案中，所述氣體輸送管路和液體輸送管路外側纏繞由擠塑型聚苯乙烯泡沫塑料組成的保溫材料。

上述方案中，所述氣體輸送管路的內徑D₁、氣液混合棒的內徑D₂和氣液混合棒上出氣圓孔直徑D₃比值為D₁：D₂：

上述方案中，所述液體輸送管路的液體輸送端設有液體輸送端連接法蘭。

上述方案中，所述氣體輸送管路的進氣端設有氣體輸送管路連接法蘭。

上述方案中，所述混合輸送通道的出口端設有混合輸送通道連接法蘭。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明氣體聚集腔為套在液體輸送管路外側的圓筒類結構，且具有很好的密封性，用于儲存氣體。液體輸送管路在安裝時水平放置，氣體輸送管路安裝時垂直放置，使氣體由上而下進入氣體聚集腔。進入聚集腔的氣體通過分布在液體輸送管路內壁上的氣液混合棒實現(xiàn)與液體的同向均勻地混合。本發(fā)明提高了裝置的獨立性，進一步提升了混合均勻度，使得氣液物料混合變得規(guī)范化、均勻化和可控化，進而提高混合效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施方式的氣液混合器剖視圖；

圖2為圖1氣液混合器中的A-A或B-B或C-C視圖；

圖3為圖1氣液混合器中的I局部放大視圖。

圖中，1-液體輸送端連接法蘭；2-液體輸送端；3-液體輸送管路；4-氣體聚集腔；5-氣體輸送管路；6-氣體輸送管路連接法蘭；7-氣液混合棒；8-混合輸送通道；9-混合輸送通道連接法蘭；10-出氣圓孔；箭頭方向表示氣體或者液體的流動方向；D₁-氣體輸送管路內徑；D₂-氣液混合棒的內徑；D₃-氣液混合棒上出氣圓孔直徑。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種氣液混合裝置，提高了裝置的獨立性，進一步提升了混合均勻度，使得氣液物料混合變得規(guī)范化、均勻化和可控化，進而提高混合效果。下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明。

本發(fā)明的主要目的是提供一種氣液混合裝置，實現(xiàn)氣體和液體的均勻混合。圖1所示為本發(fā)明所述氣液混合裝置的一種實施方式，所述氣液混合裝置包括液體輸送端2、液體輸送管路3、氣體聚集腔4、氣體輸送管路5、氣液混合棒7和混合輸送通道8。所述的氣體輸入管路5和液體輸送管路3成90度布置，氣體輸送管路5和液體輸送管路3全為圓管，氣體輸送管路5和液體輸送管路3之間有一個環(huán)形的氣體聚集腔4。所述液體輸送管路3的液體輸送端2設有液體輸送端連接法蘭1，所述氣體輸送管路5的進氣端設有氣體輸送管路連接法蘭6，所述混合輸送通道8的出口端設有混合輸送通道連接法蘭9。

氣液混合棒7為圓管結構，一端為氣體進口與氣體聚集腔相連通且無密封，另一端密封，在圓管某一側均勻分布多個孔徑相同的出氣圓孔10，出氣圓孔10的開孔方向與液體的運動方向相同。氣液混合棒7分三組沿液體流動方向軸向分布，三組氣液混合棒7之間間隔一定的距離，每一組氣液混合棒7由六根氣液混合棒組成，且六根氣液混合棒7沿液體輸送管路3周向均勻對稱布置，如圖2所示。氣體聚集腔4內的氣體通過氣液混合棒7上的多個出氣圓孔10與液體進行混合，并通過與液體輸送管路3相連通且平行的混合輸送通道8輸出，混合時氣體的流動方向和液體的流動方向是一致的，這樣使氣體和液體混合時更加平穩(wěn)，減小了振動的產(chǎn)生。

氣體聚集腔4為套在液體輸送管路3外側的圓筒類結構，氣體聚集腔4外側結構與液體輸送管路3采用焊接的方式，使其具有很好的密封性，用于儲存氣體。液體輸送管路3在安裝時水平放置，氣體輸送管路5安裝時垂直放置，使氣體由上而下進入氣體聚集腔4。進入聚集腔4的氣體通過分布在液體輸送管路3上的氣液混合棒7實現(xiàn)與液體的同向均勻地混合。氣液混合棒7上氣體的出口方向如圖1所示水平向右，而液體的流動方向也是水平向右，這樣的布置的方式保持了氣體和液體原有的運動狀態(tài)更利于氣體和液體的平穩(wěn)混合，提高混合效率。所述氣體輸送管路5和液體輸送管路3外側纏繞由擠塑型聚苯乙烯泡沫塑料組成的保溫材料，使氣體輸送管路5和液體輸送管路3內部的氣體和液體保持溫度的穩(wěn)定。

如圖3所示，所述氣體輸送管路5的內徑D₁、氣液混合棒7的內徑D₂和氣液混合棒7上出氣圓孔直徑D₃比值為D₁：D₂：滿足該直徑比值的氣液混合裝置更利于氣液混合的均勻，避免了氣液混合時出現(xiàn)氣體量不足的現(xiàn)象，同時避免了氣液混合時液體進入氣體輸送管路的現(xiàn)象。

上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施例的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施例或變更均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。