[发明专利]一种阶梯型文丘里混合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合器，具体涉及一种阶梯型文丘里混合器。

背景技术

文丘里混合器是一种重要的气液或液液混合装置，广泛应用于工程实际之中。常用的文丘里混合器为一个喉部开孔的经典文丘里管，主流流体在经典文丘里管内流过并在喉部产生负压，使引入流体从开孔处被吸入并与主流流体相互冲击、破碎形成混合紊流流体，从而达到混合的目的。但是，现有的文丘里混合器内的扰动强度较小，存在着混合不均匀和混合效率低等问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种阶梯型文丘里混合器，能够有效地增大扰动强度，同时破坏了混合流体的边界层，改善了扩张段壁面附近的流场流动，充分减小了边界层对混合效果的影响，避免出现主流流体流速较高，或引入流体流量较大引起的混合不均匀和混合效率低的问题，并且使本发明适用于更广范围的引入流体与主流流体的流量配比。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种阶梯型文丘里混合器，包括依次相连通的主流流体流入管道1、收缩段2、喉部3、扩张段4和混合流体流出管道5以及设置在喉部3上流入引入流体的引入管6，收缩段2和扩张段4均为阶梯型。

所述收缩段2每级阶梯的阶梯高度相同；由收缩段2的入口处至出口处，对于任意两个相邻的阶梯，更靠近喉部3的阶梯的长度为距离喉部3较远的阶梯长度的1.5～1.6倍，其直径沿主流流体流向呈阶梯状减小。

所述扩张段4每级阶梯的阶梯高度相同；由扩张段4的入口处至出口处，对于任意两个相邻的阶梯，更靠近喉部3的阶梯的长度为距离喉部3较远的阶梯长度的1.5～1.6倍，其直径沿主流流体流向呈阶梯状增大。

所述收缩段2和扩张段4的阶梯为6个。

所述主流流体流入管道1、收缩段2、喉部3、扩张段4和混合流体流出管道5和引入管6均为回转体。

和现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明一种阶梯型文丘里混合器突破了以往文丘里管的设计方式，收缩段2和扩张段4设计为阶梯型结构，有效地改善了壁面附近的流场分布，充分减小了边界层对混合效果的影响。

2、本发明一种阶梯型文丘里混合器的收缩段2由若干个阶梯型结构组成，其特殊的阶梯型结构使主流流体在收缩段2的变径处产生一系列涡旋，随着主流流体流速的不断增大，收缩段2产生的涡旋进一步向喉部中心传播，使主流流体更容易转化为湍流流动，从而有效提高了主流流体与引入流体在喉部3附近的混合效率。

3、本发明一种阶梯型文丘里混合器的扩张段4由若干个阶梯型结构组成，其特殊的阶梯型结构使主流流体与引入流体在混合过程中产生一系列涡旋，随着扩张段4的直径呈阶梯状增大，涡旋结构对流体的扰动也不断增大，使主流流体与引入流体的混合更加均匀，强化了主流文丘里管的混合效果。

4、本发明一种阶梯型文丘里混合器的主流流体流入管道1、收缩段2、喉部3、扩张段4、混合流体流出管道5和引入管6均为回转体，便于加工。

附图说明

图1为本发明一种阶梯型文丘里混合器的剖视图。

图2为本发明一种阶梯型文丘里混合器的左视图。

图3为本发明一种阶梯型文丘里混合器收缩段阶梯处的流体流动示意图。

图4为本发明一种阶梯型文丘里混合器扩张段阶梯处流体的流动示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。