一种用于微量稳定添加的空化混合器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于微量稳定添加的空化混合器，包括依次相连的射流喷嘴入口接头、射流喷嘴、扩散管和扩散管出口接头，扩散管包括与射流喷嘴相连并作为负压吸液腔的圆柱段和扩散增压段，其中圆柱段内部有内螺纹，圆柱形负压吸液腔包含2‑4组圆形均匀对称分布的被吸液体入口与外部相连自动吸入发泡剂，射流喷嘴出口与扩散管入口对接。射流喷嘴圆柱段外侧为外螺纹与扩散管圆柱段相连。本发明专利技术内部无喉管段，压力损失小、背压高，无运动部件，无需外加电源，本质安全使用方便，可在煤矿井下、化工厂房等含易燃易爆气体的地点实现发泡剂的微量稳定添加。

A cavitation mixer for micro stable addition

The invention discloses a cavitation mixer for micro stable addition, which includes an inlet joint of a jet nozzle, a jet nozzle, a diffusion tube and a diffusion tube outlet joint, which is connected to a jet nozzle and is a cylindrical section of a negative pressure suction cavity and a diffusion supercharging section, in which the inner thread of the cylinder section has internal threads. The cylindrical negative pressure suction cavity consists of 2 groups of 4 groups of uniformly symmetric and symmetrical distribution of the suction liquid inlet and the external connection automatically inhalation foaming agent, the jet nozzle exit and the inlet of the diffusion tube butt. The outer part of the cylindrical part of the jet nozzle is connected with the cylindrical part of the diffuser tube. The internal non throat section of the invention has small pressure loss, high back pressure, no moving parts, no external power supply, and easy to use safely, and can be added to the foaming agent in a coal mine, chemical factory and other places containing flammable and explosive gas.

【技术实现步骤摘要】
一种用于微量稳定添加的空化混合器
本专利技术涉及一种负压添加装置，尤其涉及一种自动吸入发泡剂的微量稳定添加空化混合器。
技术介绍
泡沫具有粘结性、堆积性、冷却降温性，既能抑制粉尘产生，又可进行火灾防治或降温处理。与喷雾降尘、除尘风机除尘等常用控尘技术相比具有降尘效率高、系统简单、本质安全、不影响生产等优势。同时对井下采空区火灾、巷道明火、露天煤矿空洞火区等都具有非常显著的灭火效果，比常规的注氮、注浆及水雾灭火更有效。发泡剂的添加是泡沫制备的关键，为此，国内外众多学者针对如何高效、稳定地添加发泡剂从事了大量研究。专利公告号为CN201888177U公开了一种自动混药装置，该添加方式能量、压力损失较大50％-70％，造成背压恢复不足，驱动力不足。专利公告号为CN201092982公开了一种空气射流吸液装置，装置由收缩室、扩散室和膨胀室组成，装置利用压缩空气流经喷嘴时，形成的高速射流，在吸收室产生的真空吸取液体。该吸液方式存在以下弊端：以压风为动力吸液，风压、风量波动较大，压风射流易膨胀造成能量耗散，真空区形成不稳定，且无法实现液体在小流量工况下的稳定添加，系统可靠性不足。现有比例混合器吸液口为单吸入口，这种设置导致低压区稳定性差，空化区域不稳定，从而影响混合器发泡剂添加的稳定性。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种用于微量稳定添加的空化混合器，本专利技术使用安全、操作简便、稳定性好、驱动力足。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术手段：本专利技术提供一种用于微量稳定添加的空化混合器，包括依次连接的射流喷嘴入口接头、射流喷嘴、扩散管和扩散管出口接头，不设置喉管，所述扩散管包括扩散管圆柱段、扩散增压段，所述扩散管圆柱段与射流喷嘴连接形成有负压吸液腔，所述负压吸液腔上对应设置有若干组按圆周均匀分布的轴对称被吸液体入口，用于自动吸入外部发泡剂与压力水进行混合，发生质量、动量及能量的交换，形成发泡液，所述扩散增压段与扩散管出口接头连接形成发泡液扩散出口。进一步的，所述射流喷嘴包括圆柱段工作介质入口、收缩段射流加速喷嘴，所述圆柱段工作介质入口包括底座圆柱段、颈部圆柱段，所述颈部圆柱段外侧设置有外螺纹，所述扩散管圆柱段设置有与外螺纹相对应的内螺纹，所述收缩段射流加速喷嘴的出口与扩散管的扩散增压段的进口相对应。进一步的，所述圆柱段工作介质入口、收缩段射流加速喷嘴、扩散管圆柱段、扩散管的扩散增压段同轴心设置。进一步的，所述扩散管圆柱段与收缩段射流加速喷嘴之间形成负压吸液腔，所述扩散管的扩散增压段设置有外扩式增压内腔，外扩式增压内腔进口与收缩段射流加速喷嘴出口相对应。进一步的，所述被吸液体入口为对称设置的2-4组。本专利技术的有益效果：本专利技术结构简单，本专利技术利用空化状态产生接近真空的负压。在空化极限内，该装置的工作液体流量和被吸入液体流量不受到出口压力波动的影响，保证了添加比例的高精度和强稳定性。通过取消喉管，实现了强湍流区与低静压区的重合，充分利用湍流促进空化发生。一方面扩大了空化状态的压力区间，解决了压力损失大、背压和驱动不足的问题。设计了多组对称吸入口，能够避免单吸入口造成的空化气泡区域非对称变形，从而保证了空化区域的对称性和稳定性，进一步保证了在空化吸液状态下该装置具有较强的驱动性能。装置无需电源驱动，内部无运动构件，具有本质安全性，可用于火灾或含易燃易爆气体的高危区域。该设备结构简单、体积小、可靠性强，尤其适用于煤矿井下泡沫降尘低比例添加及高性能发泡。附图说明图1是本专利技术空化混合器的主体结构剖面图；图2是图1中A-A向的剖视图；图中：1-射流喷嘴入口接头；2-射流喷嘴；2-1-圆柱段工作介质入口；2-2-收缩段射流加速喷嘴；3-扩散管；3-1-扩散管圆柱段；3-2-扩散增压段；4-扩散管出口接头；5-负压吸液腔；6-被吸液体入口；7-射流喷嘴出口；8-扩散管入口。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1：如图1-2所示，本实施例提供一种微量稳定添加的空化混合器，主要包括依次连接的射流喷嘴入口接头1、射流喷嘴2、扩散管3和扩散管出口接头4，不设置有喉管，所述射流喷嘴2包括圆柱段工作介质入口2-1和收缩段射流加速喷嘴2-2，其中圆柱段工作介质入口2-1包括底座圆柱段、颈部圆柱段，所述颈部圆柱段外侧设置有外螺纹，压力水在射流喷嘴出口7处喷出，由于射流边界层的紊动扩散作用，对周围空气进行迅速卷吸，在负压吸液腔5内形成负压区，发泡剂在负压作用下，通过被吸液体入口6进入负压吸液腔5内，与压力水进行混合，发生质量、动量及能量的交换，形成发泡液，经过充分混合后到达扩散管3，同时动压减小静压升高。扩散管3包括与射流喷嘴2相连后形成负压吸液腔的扩散管圆柱段3-1和扩散增压段3-2，其中扩散管圆柱段3-1内部设置有与颈部圆柱段外螺纹相对应的内螺纹，所述扩散管3的扩散增压段设置有外扩式增压内腔，外扩式增压内腔进口即扩散管入口8与收缩段射流加速喷嘴出口相对应，负压吸液腔5的被吸液体入口6设置有4组对称吸入口。在实施时，将本空化混合器入口与上游工作流体管路连接，出口与下游混合液体输送管道连接，吸液口通过软管与被吸入液体存储器连通。为保证该设备的优良性能，所有接口特别是吸液口必须保证优良的气密性。当工作流体以额定静压流入本装置时，被吸入液体将自动被吸入，与工作流体充分混合后从出口排出。利用空化状态产生接近真空的负压。在空化极限内，该装置的工作液体流量和被吸入液体流量不受到出口压力波动的影响，保证了添加比例的高精度和强稳定性。通过取消喉管，实现了强湍流区与低静压区的重合，充分利用湍流促进空化发生。一方面扩大了空化状态的压力区间，解决了压力损失大、背压和驱动不足的问题。设计了多组对称吸入口，能够避免单吸入口造成的空化气泡区域非对称变形，从而保证了空化区域的对称性和稳定性，进一步保证了在空化吸液状态下该装置具有较强的驱动性能。装置无需电源驱动，内部无运动构件，具有本质安全性，可用于火灾、可燃易爆气体、辐射危险等区域。该设备结构简单、体积小、可靠性强，尤其适用于煤矿井下泡沫降尘低比例添加及高性能发泡。本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于微量稳定添加的空化混合器，其特征在于，包括依次连接的射流喷嘴入口接头(1)、射流喷嘴(2)、扩散管(3)和扩散管出口接头(4)，不设置喉管，所述扩散管(3)包括扩散管圆柱段(3‑1)、扩散增压段(3‑2)，所述扩散管圆柱段(3‑1)与射流喷嘴(2)连接形成有负压吸液腔(5)，所述负压吸液腔(5)上对应设置有若干组按圆周均匀分布的轴对称被吸液体入口(6)，用于自动吸入外部发泡剂与压力水进行混合，发生质量、动量及能量的交换，形成发泡液，所述扩散增压段(3‑2)与扩散管出口接头(4)连接形成发泡液扩散出口。

【技术特征摘要】
1.一种用于微量稳定添加的空化混合器，其特征在于，包括依次连接的射流喷嘴入口接头(1)、射流喷嘴(2)、扩散管(3)和扩散管出口接头(4)，不设置喉管，所述扩散管(3)包括扩散管圆柱段(3-1)、扩散增压段(3-2)，所述扩散管圆柱段(3-1)与射流喷嘴(2)连接形成有负压吸液腔(5)，所述负压吸液腔(5)上对应设置有若干组按圆周均匀分布的轴对称被吸液体入口(6)，用于自动吸入外部发泡剂与压力水进行混合，发生质量、动量及能量的交换，形成发泡液，所述扩散增压段(3-2)与扩散管出口接头(4)连接形成发泡液扩散出口。2.根据权利要求1所述的一种用于微量稳定添加的空化混合器，其特征在于，所述射流喷嘴(2)包括圆柱段工作介质入口(2-1)、收缩段射流加速喷嘴(2-2)，所述圆柱段工作介质入口(2-1)包括底座圆柱段、颈部圆柱段，所述颈部圆柱段外侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德明，朱小龙，周文东，胡俊，康文杰，何飞，花得龙，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32