[实用新型]大流量汽水混合器

说明书

本实用新型公开了一种大流量汽水混合器，它涉及一种蒸汽混合加热设备。本体内安装有多个阵列排布的混合单元，本体侧面设有蒸汽进口管，蒸汽进口管的管口处设有蒸汽环腔，蒸汽环腔通过腔壁上的蒸汽分布孔与混合单元相通，本体下部设置有水入口管，本体上部设置有出口管道；所述混合单元由外筒、内筒、定位销、布水孔、混合环腔、蒸汽均布孔组成，内筒通过定位销固定在外筒的中间，内筒与外筒之间形成有混合环腔，外筒的下部均匀分布有多个蒸汽均布孔，内筒的筒壁上均匀分布有多个布水孔，所述内筒底部与水入口管相通。本实用新型实现蒸汽与水的均匀混合，保证了汽水混合品质，具有更好的混合破碎特性，制造方便，使用灵活，应用前景广阔。

技术领域

本实用新型涉及的是一种蒸汽混合加热设备，具体涉及大流量汽水混合器。

背景技术

在反应堆工程试验时，由于模拟原型中一些工况的需要，需要在饱和状态下，将给定流量的蒸汽和水均匀的混合，以获得试验需要的汽水两相流动，从而为反应堆工程试验提供合适的流体介质。通常，汽水混合过程，是流速较高的蒸汽，对流速较低的水进行撕裂、粉碎中完成的。然而在大流量下，汽水混合在空间上的均匀分布，仅仅依靠流体在空间的紊动扩散，需要的流动长度将会很长，难以实现，需要通过良好的汽水混合器设计，来增强空间的均匀分布。

目前的汽水混合器，分为浸没式和管道式两种，这两种混合器的主要目的，是将蒸汽均匀分布到冷水中，并将冷水加热。其中管道式蒸汽水混合加热器的核心为一个拉法尔喷管，冷水从喷管中流过，喷管上钻有很多的斜孔，外部的蒸汽经过斜孔进入喷管，并与喷管内冷水剧烈混合，从而实现冷水加热的过程；浸没式蒸汽水混合器的混合过程与管道式的主要区别在于，通过一个带斜孔的圆筒芯体，将蒸汽喷射入冷水中，并产生剧烈的旋转混合运动，从而实现蒸汽水的混合加热过程。

上述两种汽水混合器在处理饱和蒸汽和饱和水的混合过程中存在以下问题：

(1)管道式蒸汽水混合器，其蒸汽从喷管的侧壁进入，水对蒸汽有较好的破碎作用，但由于蒸汽进入是横向流动，需要利用水的流动提供轴向流动的压头来让蒸汽产生轴向加速，当蒸汽量较大时，无疑会在喷管轴向形成很大的压差，导致孔和孔之间的流量变化大，设备将无法稳定工作，无法实现要求的蒸汽水混合比例；

(2)管道式蒸汽水混合器中，由于蒸汽是横向流动，能够实现的轴向流速较低，无法利用蒸汽的高速流动破碎水，因此无法实现蒸汽夹带水情况下的均匀分布；

(3)浸没式蒸汽水混合器通过蒸汽喷水到水中的方式，可以实现很大流量的蒸汽水混合，然而该形式的混合器采用了斜孔来形成旋转运动，在管道中会产生绕管道轴线的旋动，当这种旋流进入直管道式，会因旋流的离心力，出现二次分离，是混合器应用环境中需要避免的。

为了解决上述问题，设计一种新型的大流量汽水混合器尤为必要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种大流量汽水混合器，结构简单，设计合理，实现蒸汽与水的均匀混合，保证了汽水混合品质，使汽水两相混合物的分布较为均匀，且沿管道的流动为直线流动，制造方便，实用性强，易于推广使用。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：大流量汽水混合器，包括本体、蒸汽进口管、混合单元、蒸汽分布孔、蒸汽环腔、水入口管和出口管道，本体内安装有多个阵列排布的混合单元，本体的侧面设置有蒸汽进入的蒸汽进口管，蒸汽进口管的管口处设有蒸汽环腔，蒸汽环腔通过腔壁上设置的蒸汽分布孔与混合单元相通，本体的下部设置有水入口管，本体的上部设置有出口管道。

作为优选，所述的混合单元由外筒、内筒、定位销、布水孔、混合环腔、蒸汽均布孔组成，内筒通过定位销固定在外筒的中间，内筒与外筒之间形成有混合环腔，外筒的下部均匀分布有多个蒸汽均布孔，内筒的筒壁上均匀分布有多个布水孔，所述内筒底部与水入口管相通。