JP4765218B2 - Fluid mixer - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体混合器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の流体混合器の一例であり、この流体混合器は、ノズル孔１を有し且つ過熱蒸気などの高温流体が流通する管路に組み込まれる主配管２と、ノズル孔１に対して同軸に位置するように主配管２の外側面に溶接固着した注入管台３と、先端部が閉塞し且つ中間部分に複数の噴射孔４を有する筒状のノズル本体５とを備え、注入管台３及びノズル孔１から主配管２内方にノズル本体５の先端寄り部分を挿入し、当該ノズル本体５の基端部を注入管台３の内側面に溶接固着している。
【０００３】
注入管台３には、飽和蒸気、あるいは温水などの低温流体を、ノズル本体５へ送給するための注入管６が接続されており、注入管６、注入管台３を経てノズル本体５に流入する低温流体を、噴射孔４から主配管２内部へ放出して高温流体に混合し、その温度を低下させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示す流体混合器では、高温流体と低温流体の温度差が大きいことに起因してノズル本体５の消耗が激しく、数年で交換する必要がある。
【０００５】
ところが、ノズル本体５の交換に当たっては、注入管６の注入管台３寄り部分を切除し、注入管台３とノズル本体５との間に介在している隅肉溶接継手を除去しないと、既存のノズル本体５を取り外すことができない。
【０００６】
また、ノズル本体５の基端部のみを注入管台３に溶接固着した構造であるため、高温流体の流速が高い場合には、ノズル本体５に振動を生じ、当該ノズル本体５が繰り返し応力によって破損することが懸念される。
【０００７】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、ノズル本体の交換を容易にでき且つノズル本体の振動を抑止可能な流体混合器を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の流体混合器では、複数の噴射孔を有する筒状のノズル本体と、該ノズル本体が挿入可能なノズル孔を管径方向に対峙するように穿設した高温流体用の主配管と、一方のノズル孔に対して同軸に位置するように主配管の外側面に溶接固着され且つノズル本体基端部が螺合可能な低温流体用の注入管台と、他方のノズル孔に対して同軸に位置するように主配管の外側面に溶接固着され且つノズル本体先端寄り部分に外接可能な環状の嵌着部及び該嵌着部に連なり且つノズル本体先端寄り部分の外周面に対して空隙を形成し得る短筒状の保持部を有する支持管台と、ノズル本体先端部に外嵌可能で且つ支持管台の保持部に挿入可能な短筒状の押え部を有する蓋体と、支持管台の保持部の内周面に沿って配置したパッキングと、保持部に押え部が挿入された蓋体を主配管側へ向かって押圧し得る拘束手段とを備えている。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の流体混合器では、ノズル本体の外周面に複数の突起を、当該ノズル本体を注入管台に螺合した際に一方のノズル孔の内周面に当接し得るように設けている。
【００１０】
本発明の請求項１あるいは請求項２に記載の流体混合器のいずれにおいても、支持管台から主配管内部に挿入したノズル本体の基端部を注入管台に螺合し、また、支持管台の嵌着部をノズル本体の先端寄り部分に外接させて、ノズル本体を、その基端部と先端寄り部分の２箇所で支持する。
【００１１】
更に、本発明の請求項２に記載の流体混合器においては、ノズル本体の突起を、一方のノズル孔の内周面に当接させて、ノズル本体と注入管台との螺合部分に作用する応力の緩和を図る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
【００１３】
図１及び図２は本発明の流体混合器の実施の形態の一例であり、この流体混合器は、先端部が閉塞し且つ中間部分に複数の噴射孔１５を穿設した筒状のノズル本体７と、該ノズル本体７を挿入可能な一対のノズル孔８，９を管径方向に対峙するように穿設した高温流体用の主配管１０と、一方のノズル孔８に対して同軸に位置するように主配管１０の外側面に溶接固着した低温流体用の注入管台１１と、他方のノズル孔９に対して同軸に位置するように主配管１０の外側面に溶接固着した支持管台１２と、ノズル本体７の先端部に外嵌可能な蓋体１３とを備えている。
【００１４】
ノズル本体７の基端部には、注入管台１１の内周面に設けた雌ねじ２１に螺合可能な雄ねじ１４が設けられている。
【００１５】
また、ノズル本体７の基端寄り部分外周面には、雄ねじ１４を雌ねじ２１に螺合した際に、ノズル孔８の内周面に当接し得る複数の突起１６が設けられている。
【００１６】
注入管台１１には、飽和蒸気、あるいは温水などの低温流体をノズル本体７へ送給するための注入管１７が接続されており、前記の雌ねじ２１は、注入管１７の流路に連なる小口径部１８と、主配管１０のノズル孔８に連なる大口径部１９との間に介在している。
【００１７】
支持管台１２は、主配管１０に溶接固着された基端部寄りに位置し且つノズル本体７の先端寄り部分に外嵌可能な環状の嵌着部２２と、該嵌着部２２に連なり且つノズル本体７先端寄り部分外周面に対して空隙を形成し得る短筒状の保持部２３とを有する。
【００１８】
また、支持管台１２の外周面には、管台径方向外方へ突出するブラケット２４が管台軸線を中心に対称に固設されており、該ブラケット２４にアイボルト２５の基部を枢支している。
【００１９】
更に、支持管台１２には、ノズル本体７の先端寄り部分に外接し且つ保持部２３内周面に沿うようにパッキング２６が挿入されている。
【００２０】
蓋体１３は、ノズル本体７先端部に外嵌可能で且つ支持管台１２の保持部２３に挿入可能な短筒状の押え部２７を有している。
【００２１】
また、蓋体１３には、その径方向両側方へ張り出した略菱形平面のフランジ部２８が設けられており、該フランジ部２８には、前記のアイボルト２５の先端部が挿通可能なボルト孔２９が穿設されている。
【００２２】
これにより、支持管台１２の保持部２３に蓋体１３の押え部２７を挿入し且つボルト孔２９にアイボルト２５を挿通したうえ、該アイボルト２５の先端に螺合したナット３０を蓋体１３側へ締め付けると、押え部２７によりパッキング２６が押圧される。
【００２３】
ノズル本体７を主配管１０に装着するときには、ノズル本体７の基端部を支持管台１２から主配管１０内部に挿入し、注入管台１１の雌ねじ２１にノズル本体７の雄ねじ１４を螺着する。
【００２４】
更に、支持管台１２の保持部２３に蓋体１３の押え部２７を挿入し、前述したように、アイボルト２５及びナット３０によって蓋体１３を主配管１０側へ圧入し、パッキング２６を押え部２７を介して押圧することにより、ノズル本体７の先端を保持するとともに、流体が当該部分から主配管１０の外部へ漏洩することを防止する。
【００２５】
これにより、主配管１０に装着したノズル本体７は、注入管台１１に螺着した基端部と、支持管台１２の嵌着部２２に内接する先端寄り部分との２箇所で支持される。
【００２６】
また、ノズル本体７に設けた突起１６が、ノズル孔８の内周面に当接するので、ノズル本体７と注入管台１１との螺合部分に作用する応力の緩和を図ることができる。
【００２７】
このように、図１及び図２に示す流体混合器においては、支持管台１２側から主配管１０内部に挿入したノズル本体７の基端部を注入管台１１に螺合し、支持管台１２の嵌着部２２をノズル本体７の先端寄り部分に外接させて、当該ノズル本体７を、その基端部と先端寄り部分の２箇所で支持する構造とし、更にまた、ノズル本体７に設けた突起１６が、ノズル孔８の内周面に接して、ノズル本体７と注入管台１１の螺合部分に作用する応力を緩和するので、ノズル本体７の交換が容易にでき且つノズル本体７の振動を抑止できる。
【００２８】
なお、本発明の流体混合器は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の流体混合器によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【００３０】
（１）本発明の請求項１あるいは請求項２に記載の流体混合器のいずれにおいても、支持管台から主配管内部に挿入したノズル本体の基端部を注入管台に螺合し、また、支持管台の嵌着部をノズル本体の先端寄り部分に外接させて、ノズル本体を、その基端部と先端寄り部分の２箇所で支持するので、ノズル本体の交換が容易にでき且つノズル本体の振動を抑止できる。
【００３１】
（２）本発明の請求項２に記載の流体混合器においては、ノズル本体の突起を、一方のノズル孔の内周面に当接させるので、ノズル本体と注入管台の螺合部分に作用する応力の緩和を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の流体混合器の実施の形態の一例の側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】従来の流体混合器の一例の断面図である。
【符号の説明】
７ ノズル本体
８ ノズル孔
９ ノズル孔
１０ 主配管
１１ 注入管台
１２ 支持管台
１３ 蓋体
１５ 噴射孔
１６ 突起
２２ 嵌着部
２３ 保持部
２５ アイボルト（拘束手段）
２６ パッキング
２７ 押え部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluid mixer.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 shows an example of a conventional fluid mixer. This fluid mixer has a nozzle hole 1 and is connected to a main pipe 2 incorporated in a pipeline through which a high-temperature fluid such as superheated steam flows, and the nozzle hole 1. And an injection nozzle base 3 welded and fixed to the outer surface of the main pipe 2 so as to be positioned coaxially, and a cylindrical nozzle body 5 having a closed end portion and a plurality of injection holes 4 in the intermediate portion. A portion near the tip of the nozzle body 5 is inserted into the main pipe 2 from the nozzle 3 and the nozzle hole 1, and the base end of the nozzle body 5 is welded and fixed to the inner surface of the injection nozzle 3.
[0003]
An injection pipe 6 for supplying a low-temperature fluid such as saturated steam or hot water to the nozzle body 5 is connected to the injection pipe base 3, and the injection pipe 6 and the injection pipe base 3 are connected to the nozzle body 5. The inflowing low temperature fluid is discharged from the injection hole 4 into the main pipe 2 and mixed with the high temperature fluid, and the temperature is lowered.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the fluid mixer shown in FIG. 3, due to the large temperature difference between the high-temperature fluid and the low-temperature fluid, the nozzle body 5 is heavily consumed and needs to be replaced in several years.
[0005]
However, when the nozzle body 5 is replaced, the portion near the injection tube base 3 of the injection tube 6 is cut out and the fillet weld joint interposed between the injection tube base 3 and the nozzle body 5 is not removed. The nozzle body 5 cannot be removed.
[0006]
Further, since only the base end portion of the nozzle body 5 is welded and fixed to the injection nozzle 3, the nozzle body 5 is vibrated when the flow rate of the high-temperature fluid is high, and the nozzle body 5 is repeatedly subjected to stress. There is concern about damage.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a fluid mixer that can easily replace a nozzle body and can suppress vibration of the nozzle body.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the fluid mixer according to claim 1 of the present invention, a cylindrical nozzle body having a plurality of injection holes and a nozzle hole into which the nozzle body can be inserted face each other in the tube diameter direction. The main pipe for high-temperature fluid drilled in this way, and for low-temperature fluid that is welded and fixed to the outer surface of the main pipe so as to be coaxial with one nozzle hole and the base end of the nozzle body can be screwed An annular fitting portion welded and fixed to the outer surface of the main pipe so as to be coaxially positioned with respect to the other nozzle hole and the injection nozzle and connected to the tip portion of the nozzle body, and connected to the fitting portion; A support tube base having a short cylindrical holding portion capable of forming a gap with respect to the outer peripheral surface of the portion near the tip of the nozzle body, and a short that can be fitted to the tip of the nozzle body and inserted into the holding portion of the support tube base On the inner surface of the lid with a cylindrical presser part and the holding part of the support nozzle A packing arranged, the pressing portion to the holding portion and a restraining means for the inserted lid can press toward the main pipe side I.
[0009]
In the fluid mixer according to claim 2 of the present invention, a plurality of protrusions can be brought into contact with the inner peripheral surface of one nozzle hole when the nozzle main body is screwed into the injection tube base. It is provided as follows.
[0010]
In either of the fluid mixers according to claim 1 or claim 2 of the present invention, the base end portion of the nozzle body inserted into the main pipe from the support pipe base is screwed into the injection pipe base, and the support pipe The mounting portion of the base is circumscribed to the portion near the tip of the nozzle body, and the nozzle body is supported at two locations, the base end portion and the portion near the tip.
[0011]
Furthermore, in the fluid mixer according to claim 2 of the present invention, the protrusion of the nozzle main body is brought into contact with the inner peripheral surface of one nozzle hole and acts on the threaded portion between the nozzle main body and the injection tube base. To relieve stress.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
1 and 2 show an example of an embodiment of a fluid mixer according to the present invention. This fluid mixer has a cylindrical nozzle body in which a tip portion is closed and a plurality of injection holes 15 are formed in an intermediate portion. 7, a main pipe 10 for high-temperature fluid in which a pair of nozzle holes 8, 9 into which the nozzle body 7 can be inserted are opposed to each other in the pipe diameter direction, and is positioned coaxially with respect to one nozzle hole 8. An injection nozzle 11 for low-temperature fluid that is welded and fixed to the outer surface of the main pipe 10 and a support nozzle that is welded and fixed to the outer surface of the main pipe 10 so as to be coaxial with the other nozzle hole 9. 12 and a lid body 13 that can be fitted onto the tip of the nozzle body 7.
[0014]
A male screw 14 that can be screwed into a female screw 21 provided on the inner peripheral surface of the injection tube base 11 is provided at the base end portion of the nozzle body 7.
[0015]
In addition, a plurality of protrusions 16 that can come into contact with the inner peripheral surface of the nozzle hole 8 when the male screw 14 is screwed into the female screw 21 are provided on the outer peripheral surface of the nozzle body 7 near the base end.
[0016]
An injection pipe 17 for supplying a low temperature fluid such as saturated steam or hot water to the nozzle body 7 is connected to the injection pipe base 11, and the female screw 21 is a small pipe connected to the flow path of the injection pipe 17. It is interposed between the caliber 18 and the large caliber 19 connected to the nozzle hole 8 of the main pipe 10.
[0017]
The support pedestal 12 is located near the base end portion welded and fixed to the main pipe 10 and can be externally fitted to a portion near the tip end of the nozzle body 7, and is connected to the fitting portion 22. It has a short cylindrical holding portion 23 that can form a gap with respect to the outer peripheral surface of the portion close to the tip of the nozzle body 7.
[0018]
Further, a bracket 24 projecting outward in the radial direction of the nozzle is fixed to the outer peripheral surface of the support nozzle 12 symmetrically about the axis of the nozzle, and the base of the eyebolt 25 is pivotally supported on the bracket 24. ing.
[0019]
Furthermore, a packing 26 is inserted into the support nozzle 12 so as to circumscribe the tip portion of the nozzle body 7 and to follow the inner peripheral surface of the holding portion 23.
[0020]
The lid body 13 has a short cylindrical presser portion 27 that can be externally fitted to the tip of the nozzle body 7 and can be inserted into the holding portion 23 of the support nozzle 12.
[0021]
Further, the lid 13 is provided with a substantially rhombic flat flange portion 28 projecting to both sides in the radial direction, and a bolt hole 29 into which the tip of the eyebolt 25 can be inserted into the flange portion 28. Is drilled.
[0022]
As a result, the holding portion 23 of the support nozzle 12 is inserted into the holding portion 27 of the lid body 13 and the eye bolt 25 is inserted into the bolt hole 29, and the nut 30 screwed into the tip of the eye bolt 25 is inserted into the lid body 13 side. When tightened, the packing 26 is pressed by the presser 27.
[0023]
When the nozzle main body 7 is attached to the main pipe 10, the base end of the nozzle main body 7 is inserted into the main pipe 10 from the support nozzle 12 and the male screw 14 of the nozzle main body 7 is screwed to the female screw 21 of the injection nozzle 11. To do.
[0024]
Further, the holding portion 27 of the lid body 13 is inserted into the holding portion 23 of the support nozzle 12, and as described above, the lid body 13 is press-fitted into the main pipe 10 side by the eye bolt 25 and the nut 30, and the packing 26 is held by the holding portion. By pressing through the nozzle 27, the tip of the nozzle body 7 is held, and the fluid is prevented from leaking from the portion to the outside of the main pipe 10.
[0025]
As a result, the nozzle body 7 attached to the main pipe 10 is supported at two locations, that is, a proximal end portion screwed to the injection nozzle 11 and a portion near the distal end that is inscribed in the fitting portion 22 of the support nozzle 12. .
[0026]
Further, since the protrusion 16 provided on the nozzle body 7 abuts on the inner peripheral surface of the nozzle hole 8, it is possible to reduce the stress acting on the threaded portion between the nozzle body 7 and the injection tube base 11.
[0027]
As described above, in the fluid mixer shown in FIGS. 1 and 2, the base end portion of the nozzle body 7 inserted into the main pipe 10 from the support tube base 12 side is screwed into the injection tube base 11, and the support tube base 12 is externally attached to a portion near the tip of the nozzle body 7, and the nozzle body 7 is supported at two locations, that is, a base end portion and a portion near the tip. Further, the nozzle body 7 is provided on the nozzle body 7. The protrusion 16 comes into contact with the inner peripheral surface of the nozzle hole 8 to relieve the stress acting on the threaded portion of the nozzle body 7 and the injection tube base 11, so that the nozzle body 7 can be easily replaced and the nozzle body 7 Can be suppressed.
[0028]
In addition, the fluid mixer of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the fluid mixer of the present invention, the following various excellent effects can be obtained.
[0030]
(1) In any of the fluid mixers according to claim 1 or claim 2 of the present invention, the base end portion of the nozzle body inserted into the main pipe from the support nozzle is screwed into the injection nozzle, Since the fitting portion of the support tube base is circumscribed to the tip end portion of the nozzle body, and the nozzle body is supported at two locations, the base end portion and the tip end portion, the nozzle body can be easily replaced and the nozzle The vibration of the main body can be suppressed.
[0031]
(2) In the fluid mixer according to claim 2 of the present invention, the projection of the nozzle body is brought into contact with the inner peripheral surface of one nozzle hole, so that it acts on the threaded portion of the nozzle body and the injection tube base. To relieve stress.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an example of an embodiment of a fluid mixer of the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows II-II in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an example of a conventional fluid mixer.
[Explanation of symbols]
7 Nozzle body 8 Nozzle hole 9 Nozzle hole 10 Main pipe 11 Injection pipe base 12 Support pipe base 13 Cover body 15 Injection hole 16 Protrusion 22 Fitting part 23 Holding part 25 Eye bolt (restraining means)
26 Packing 27 Presser part

Claims (2)

複数の噴射孔を有する筒状のノズル本体と、該ノズル本体が挿入可能なノズル孔を管径方向に対峙するように穿設した高温流体用の主配管と、一方のノズル孔に対して同軸に位置するように主配管の外側面に溶接固着され且つノズル本体基端部が螺合可能な低温流体用の注入管台と、他方のノズル孔に対して同軸に位置するように主配管の外側面に溶接固着され且つノズル本体先端寄り部分に外接可能な環状の嵌着部及び該嵌着部に連なり且つノズル本体先端寄り部分の外周面に対して空隙を形成し得る短筒状の保持部を有する支持管台と、ノズル本体先端部に外嵌可能で且つ支持管台の保持部に挿入可能な短筒状の押え部を有する蓋体と、支持管台の保持部の内周面に沿って配置したパッキングと、保持部に押え部が挿入された蓋体を主配管側へ向かって押圧し得る拘束手段とを備えてなることを特徴とする流体混合器。A cylindrical nozzle body having a plurality of injection holes, a main pipe for high-temperature fluid formed so that a nozzle hole into which the nozzle body can be inserted is opposed to the pipe diameter direction, and coaxial with one nozzle hole An injection nozzle for cryogenic fluid that is welded and fixed to the outer surface of the main pipe so that the nozzle body base end can be screwed, and the main pipe so that it is coaxial with the other nozzle hole. An annular fitting portion that is welded and fixed to the outer side surface and can be circumscribed to a portion near the tip of the nozzle body, and a short cylindrical holding that is connected to the fitting portion and can form a gap with respect to the outer peripheral surface of the portion near the tip of the nozzle body A support tube base having a portion, a lid body having a short cylindrical presser portion that can be externally fitted to the tip of the nozzle body and can be inserted into the support tube base holding portion, and an inner peripheral surface of the support tube base holding portion And a lid with the holding part inserted in the holding part. Fluid mixer characterized by comprising a restraining means which can be pressed against the side. ノズル本体の外周面に複数の突起を、当該ノズル本体を注入管台に螺合した際に一方のノズル孔の内周面に当接し得るように設けた請求項１に記載の流体混合器。The fluid mixer according to claim 1, wherein a plurality of protrusions are provided on the outer peripheral surface of the nozzle body so that the nozzle main body can come into contact with the inner peripheral surface of one nozzle hole when the nozzle main body is screwed into the injection tube base.

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