CN205199331U - 一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器 - Google Patents

Abstract

一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，包括依次连通的主流流体流入圆管、主流流体渐缩段一级圆管、主流流体渐缩段二级圆管、主流流体渐缩段三级圆管、连接管、套管、主流流体渐扩段一级圆管、主流流体渐扩段二级圆管、主流流体渐扩段三级圆管和主流流体流出圆管以及设置在连接管上的引入流体流入的引入管道；渐缩段与渐扩段的多级圆管分别相互嵌套，其两侧形成文丘里管可伸缩的收缩段和扩散段，渐缩段与渐扩段外侧两端的圆管可分别作为主流流体的可伸缩的流入管道和流出管道，两侧的连接管通过套管相互连接，形成文丘里混合器可伸缩的喉部；本实用新型能够根据引入流体与主流流体的流量配比，选择最优的文丘里混和器的结构参数，提高混合的效率，并适应更广泛的工况。

Description

一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器

技术领域

本实用新型涉及一种文丘里混合器，具体涉及一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器。

背景技术

文丘里混合器是一种在工程实际中有着广泛应用的气液或液液混合装置。常见的文丘里混合器为一个喉部开孔的经典文丘里管，主流流体经流入管道，渐缩段进入喉部，利用压力差将引入流体经文丘里管喉部开孔引入，并利用两种高速流体形成的紊流达到混合的目的，之后流体流经渐扩段和流出管道流出。现有的文丘里混合器由尺寸和形状固定的管道构成，无法根据主流流体和引入流体的流量配比进行尺寸调节，导致流体混合效率较低。此外，流体流经经典的文丘里混合器时，由于边界层的存在，壁面附近的流体扰动较小，容易引起混合不均匀的问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，能够根据引入流体与主流流体的流量配比，在不停止工作的情况下，通过改变圆管间以及圆管与连接管间的相对位置，从而改变混合器的尺寸和流道曲线形状，提高混合的效率。在使用前，可以根据具体工作状况，选用相应的圆管直径和级数，更好地适应实际工况，进而扩大了文丘里混合器的工作范围；该文丘里管的阶梯形结构有利于限制流体边界层的发展，改善壁面附近的流场流动，充分减小边界层对混合效果的影响。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，包括依次连通的主流流体流入圆管1、主流流体渐缩段一级圆管7、主流流体渐缩段二级圆管8、主流流体渐缩段三级圆管9、连接管3、套管4、主流流体渐扩段一级圆管10、主流流体渐扩段二级圆管11、主流流体渐扩段三级圆管12和主流流体流出圆管13以及设置在连接管3上的引入流体流入的引入管道5；所述主流流体流入圆管1作为文丘里混合器可伸缩的主流流体流入管道；主流流体渐缩段一级圆管7、主流流体渐缩段二级圆管8和主流流体渐缩段三级圆管9依次嵌套连接，其内壁形成文丘里混合器主流流体流入的可伸缩的渐缩段，相邻圆管间设置用于密封的橡胶圈2；所述连接管3为分体结构，通过套管4相互连接，形成文丘里混合器可伸缩的喉部；所述主流流体渐扩段一级圆管10、主流流体渐扩段二级圆管11和主流流体渐扩段三级圆管12也依次嵌套连接，其内壁形成文丘里混合器混合流体流出的可伸缩的渐扩段，相邻圆管间设置用于密封的橡胶圈2；主流流体流出圆管13作为文丘里混合器可伸缩的主流流体流出管道；还包括设置在每级圆管上用于调整装配位置的拉手6。

所述相邻圆管间设置用于密封的橡胶圈2为两个，分别使用粘接剂固定于本级圆管外侧的凹槽中，和比本级圆管直径大的上一级圆管的内侧的凹槽中，并分别随不同的圆管运动，以实现流道的密封。

所述拉手6带有向下弯折的部分，向下弯折的部分与圆管内侧的凹槽还共同限制了橡胶圈2的位置。

所述主流流体流入圆管1、主流流体渐缩段一级圆管7、主流流体渐缩段二级圆管8、主流流体渐缩段三级圆管9、主流流体渐扩段一级圆管10、主流流体渐扩段二级圆管11、主流流体渐扩段三级圆管12和主流流体流出圆管13的外表面均设有刻度，根据引入流体与主流流体配比，通过外表面的刻度精确调节文丘里管的结构参数，其装配长度进行等间距的渐扩或渐缩调节或不等间距的渐扩或渐缩调节。

所述主流流体流入圆管1、主流流体渐缩段一级圆管7、主流流体渐缩段二级圆管8、主流流体渐缩段三级圆管9、连接管3、主流流体渐扩段一级圆管10、主流流体渐扩段二级圆管11、主流流体渐扩段三级圆管12、主流流体流出圆管13和引入管道5均为回转体，多级圆管的级数、圆管的直径以及各级圆管的长度根据实际需要选择。

所述套管4内壁设有内螺纹，连接管3外壁设有外螺纹，用以实现二者间的装配，装配长度按需调整。

所述拉手6上开有配合拉动的小孔。

所述引入管道5与套管4间为过盈配合。

和现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型提供的一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，可以通过调整圆管的相对位置实现对文丘里混合器主流流体流入和流出管道的长度、收缩段和扩散段的长度、喉部的长度以及流道曲线形状等结构参数的调整，在不更换混合器，不停止工作的情况下，能够适应各种工况下的要求。相比于经典的文丘里混合器，不仅提高了变工况下的混合效率，也扩大了文丘里混合器的使用范围。

2、本实用新型提供的一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，两级之间的连接处形成独特的阶梯形结构，随着级数的增加，截面积不断缩小，然后截面积又不断增加，主流流体相当于流经相互连接的四个小文丘里管，主流文丘里管内渐缩过程中的流体流速不断增大，进一步强化了扰流作用。

3、本实用新型提供的一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，阶梯形的内部结构有利于限制流体边界层的发展，增强流体流动时的扰动，改善了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，改善了流体混合不均的现象。

4、本实用新型提供的一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，回转体圆管制造简便，便于批量生产。整体构造简单，装配灵活，可以根据主流流体与引入流体的流量配比选择圆管个数，多级圆管的级数和圆管的直径可以根据实际需要选择，从而可以组合成具有不同形状和结构尺寸的文丘里混合器。此外，由于圆管外表面设置有刻度，侧面设置有拉手6，工作人员可简捷并且较为精确地调节整个装置。

5、本实用新型提供的一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，可与其他调节反馈装置结合，随时调节文丘里混合器每节渐扩或渐缩段的长度，以实现文丘里混合器结构参数的动态调整。

附图说明

图1为本实用新型一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器的主视图。

图2为本实用新型一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器的A-A向剖视图。

图3为本实用新型一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器的拉手6示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，包括依次连通的主流流体流入圆管1、主流流体渐缩段一级圆管7、主流流体渐缩段二级圆管8、主流流体渐缩段三级圆管9、连接管3、套管4、主流流体渐扩段一级圆管10、主流流体渐扩段二级圆管11、主流流体渐扩段三级圆管12和主流流体流出圆管13以及设置在连接管3上的引入流体流入的引入管道5；其特征在于：所述主流流体流入圆管1作为文丘里混合器可伸缩的主流流体流入管道；主流流体渐缩段一级圆管7、主流流体渐缩段二级圆管8和主流流体渐缩段三级圆管9依次嵌套连接，其内壁形成文丘里混合器主流流体流入的可伸缩的渐缩段；所述连接管3为分体结构，通过套管4相互连接，形成文丘里混合器可伸缩的喉部；所述主流流体渐扩段一级圆管10、主流流体渐扩段二级圆管11和主流流体渐扩段三级圆管12也依次嵌套连接，其内壁形成文丘里混合器混合流体流出的可伸缩的渐扩段；主流流体流出圆管13作为文丘里混合器可伸缩的主流流体流出管道；上述各相邻圆管间均设置有用于密封的橡胶圈2；还包括设置在每级圆管上用于调整装配位置的拉手6。

主流流体依次流过主流流体流入圆管1，和由主流流体渐缩段一级圆管7、主流流体渐缩段二级圆管8、主流流体渐缩段三级圆管9形成的收缩段，在流经由两侧的连接管3和套管4形成的喉部时，与引入管道5引入的流体相混合；之后，在由主流流体渐扩段一级圆管10、主流流体渐扩段二级圆管11和主流流体渐扩段三级圆管12嵌套形成的扩散段进行充分混合；最后，经主流流体流出圆管13形成的流出管道内流出。此外，通过圆管外壁的刻度可精确调节两级圆管之间的装配距离，同时调节主流流体渐缩段三级圆管9和主流流体渐扩段一级圆管10与连接管3之间的相对位置以及两侧的连接管3在套管4中的旋入长度，可实现文丘里混合器的各个结构参数的变化，以适应不同的主流流体和引入流体的流量配比。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的橡胶圈2分别使用粘接剂固定于本级圆管外侧的凹槽中，和比本级圆管直径大的上一级圆管内侧的凹槽中，并分别随不同的圆管运动，以实现流道的密封。相互嵌套的圆管伸展的最大限度为圆管上两个橡胶圈2相接触的时候达到的位置。图1所示的橡胶圈的位置和结构可以防止两级圆管相互滑动时出现脱离的现象，并利用橡胶圈与金属圆管之间的摩擦作用固定两级圆管之间的装配位置。

作为本实用新型的优选实施方式，所述主流流体流入圆管1、主流流体渐缩段一级圆管7、主流流体渐缩段二级圆管8、主流流体渐缩段三级圆管9、主流流体渐扩段一级圆管10、主流流体渐扩段二级圆管11、主流流体渐扩段三级圆管12和主流流体流出圆管13的外表面均设有刻度，根据引入流体与主流流体配比，通过外表面的刻度精确调节文丘里管的结构参数，其装配长度既可以等间距渐扩或渐缩调节，也可以不等间距渐扩或渐缩调节，从而可以在圆管内壁形成尺寸和形状不同的流道。

作为本实用新型的优选实施方式，所述主流流体流入圆管1、主流流体渐缩段一级圆管7、主流流体渐缩段二级圆管8、主流流体渐缩段三级圆管9、主流流体渐扩段一级圆管10、主流流体渐扩段二级圆管11、主流流体渐扩段三级圆管12、主流流体流出圆管13的外侧均设有拉手6，并焊接在多级圆管的侧面，方便通过拉手6改变两级圆管间的相对位置，对文丘里混合器进行在线调整。拉手6向下弯折的部分与圆管内部的凹槽还共同限制了橡胶圈2的位置。

作为本实用新型的优选实施方式，所述主流流体流入圆管1、主流流体渐缩段一级圆管7、主流流体渐缩段二级圆管8、主流流体渐缩段三级圆管9、连接管3、主流流体渐扩段一级圆管10、主流流体渐扩段二级圆管11、主流流体渐扩段三级圆管12、主流流体流出圆管13和引入管道5均为回转体，回转体圆管制造简便，便于批量生产。多级圆管的级数和圆管的直径也可以根据实际需要选择，从而可以组合出具有不同形状和尺寸的文丘里混合器，扩大了文丘里混合器的工作范围。

作为本实用新型的优选实施方式，所述套管4内壁设有内螺纹，连接管3外壁设有外螺纹，用以实现二者间的装配。可以通过改变连接管3旋入套管4的长度，改变文丘里混合器喉部的长度。套管4内壁的内螺纹还可以增强流体流动时的紊流强度。

作为本实用新型的优选实施方式，所述拉手6上开有小孔，如图3所示。可配合其他工具进行拉动，从而便于技术人员简捷准确地根据实际工况调节多级圆管间的装配位置。

作为本实用新型的优选实施方式，所述引入管道5与套管4间为过盈配合，可以保证二者之间连接的牢固性和可拆卸性。

综上所述，在不停止工作的情况下，可以通过调整本实用新型各部件的装配位置改变流体各部分流道的尺寸和形状。同时，在使用前，也可以根据工作状况，选取圆管的直径尺寸、长度和级数，灵活地组装出一系列具有不同参数的文丘里混合器。

Claims (8)

1.一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，包括依次连通的主流流体流入圆管(1)、主流流体渐缩段一级圆管(7)、主流流体渐缩段二级圆管(8)、主流流体渐缩段三级圆管(9)、连接管(3)、套管(4)、主流流体渐扩段一级圆管(10)、主流流体渐扩段二级圆管(11)、主流流体渐扩段三级圆管(12)和主流流体流出圆管(13)以及设置在连接管(3)上的引入流体流入的引入管道(5)；其特征在于：所述主流流体流入圆管(1)作为文丘里混合器可伸缩的主流流体流入管道，主流流体渐缩段一级圆管(7)、主流流体渐缩段二级圆管(8)和主流流体渐缩段三级圆管(9)依次嵌套连接，其内壁形成文丘里混合器主流流体流入的可伸缩的渐缩段，相邻圆管间设置用于密封的橡胶圈(2)；所述连接管(3)为分体结构，通过套管(4)相互连接，形成文丘里混合器可伸缩的喉部；所述主流流体渐扩段一级圆管(10)、主流流体渐扩段二级圆管(11)、主流流体渐扩段三级圆管(12)和主流流体流出圆管(13)也依次嵌套连接，其内壁形成文丘里混合器混合流体流入的可伸缩的渐扩段，相邻圆管间设置用于密封的橡胶圈(2)；还包括设置在每级圆管上用于调整装配位置的拉手(6)。

2.根据权利要求1所述的一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，其特征在于：所述相邻圆管间设置用于密封的橡胶圈(2)为两个，分别使用粘接剂固定于本级圆管外侧的凹槽中，和比本级圆管直径大的上一级圆管的内侧的凹槽中。

3.根据权利要求1所述的一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，其特征在于：所述拉手(6)带有向下弯折的部分。

4.根据权利要求1所述的一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，其特征在于：所述主流流体流入圆管(1)、主流流体渐缩段一级圆管(7)、主流流体渐缩段二级圆管(8)、主流流体渐缩段三级圆管(9)、主流流体渐扩段一级圆管(10)、主流流体渐扩段二级圆管(11)、主流流体渐扩段三级圆管(12)和主流流体流出圆管(13)的外表面均设有刻度。

5.根据权利要求1所述的一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，其特征在于：所述主流流体流入圆管(1)、主流流体渐缩段一级圆管(7)、主流流体渐缩段二级圆管(8)、主流流体渐缩段三级圆管(9)、连接管(3)、主流流体渐扩段一级圆管(10)、主流流体渐扩段二级圆管(11)、主流流体渐扩段三级圆管(12)、主流流体流出圆管(13)和引入管道(5)均为回转体。

6.根据权利要求1所述的一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，其特征在于：所述套管(4)内壁设有内螺纹，连接管(3)外壁设有外螺纹。

7.根据权利要求1所述的一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，其特征在于：所述拉手(6)上开有配合拉动的小孔。

8.根据权利要求1所述的一种轴向可伸缩的阶梯形文丘里混合器，其特征在于：所述引入管道(5)与套管(4)间为过盈配合。