低阻力流体动力混合器制造技术

本发明专利技术涉及一种低阻力流体动力混合器，包括设于筒状外壳内的正向拉瓦尔管，所述正向拉瓦尔管的尾部与逆向拉瓦尔管相连。相较于传统混合器，本发明专利技术由于系统内壁没有任何主通路阻挡部件且内表面光滑均匀而具有很低的系统流动阻力；相较于动力搅拌混合器，本发明专利技术无需动力辅助运转设备和任何运动部件，很少的设备结构可以显著缩小设备体积；主体气流没有受到内部逆向流体的冲击阻力或管道与结构部件的阻力，保证混合流体单向运动效率。保证混合流体单向运动效率。保证混合流体单向运动效率。

【技术实现步骤摘要】
低阻力流体动力混合器


[0001]本专利技术属流体混合器
，特别是涉及一种低阻力流体动力混合器。

技术介绍

[0002]工业生产或废气处理中对气体(包括液体等流体)的混合通常通过流体混合器来处理，优质的流体混合器需要具备以下特性：1、较低的系统流动阻力以降低系统功耗并提升处理容量；2、较少的结构与设备投入以减少初投资、运行能耗、运转设备的维修停机损失；3、较短的处理流程以减少场地投入、初投资和能耗；4、最大的混合均质效能以提高不同成分的混合均质效能；5、对于不同流量流速的变工况条件都能实现高效的均质混合。
[0003]现有的气体混合器通常采用文丘里混合器、固定式混流叶片混合器、动力搅拌混合器、切向进入旋流混合器。其中，文丘里混合器需要一次气体具备较高的流速条件才能吸入二次气体，如果一次流速太低，其混合均质效率会大幅降低；固定式混流叶片混合器的流动阻力较大，且混合均质效率不高，需要较长的处理流程才能实现。流体流速越高，阻力越大；动力搅拌混合器，需要外接动力电源等设备，混合均质效率也一般，运转设备故障率较高，在变工况条件下，还需要配套控制系统来跟随控制，系统太过复杂成本高；切向进入旋流混合器，混合效率与阻力平衡较困难，混合均质效率不高，阻力也较高，在变工况条件下，混合效率也会大度下降。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种低阻力流体动力混合器，提高混合均质效率，降低系统流体阻力，同时降低设备故障率、系统投资，提高变工况适应性。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种低阻力流体动力混合器，包括设于筒状外壳内的正向拉瓦尔管，所述正向拉瓦尔管的尾部与逆向拉瓦尔管相连。
[0006]优选地，所述正向拉瓦尔管与逆向拉瓦尔管之间设有直筒状的长度对接管。
[0007]优选地，所述筒体的前端设有与入口接口管相连的直筒状进风连接管，后端设有与出口接口管相连的直筒状出风连接管。
[0008]优选地，所述正向拉瓦尔管包括依次相连的与前端开口相连的收缩段、喉管及与所述逆向拉瓦尔管相连的扩张段，所述收缩段及扩张段的最大内直径为所述喉管最小内直径的2
‑
3倍；所述逆向拉瓦尔管包括依次相连的收缩段、喉管及扩张段，所述收缩段的入口端与所述正向拉瓦尔管的扩张段出口端相连。
[0009]有益效果
[0010]相较于传统混合器，本专利技术由于系统内壁没有任何主通路阻挡部件且内表面光滑均匀而具有很低的系统流动阻力；相较于动力搅拌混合器，本专利技术无需动力辅助运转设备也没有任何运动部件，很少的设备结构可以显著缩小设备体积；主体气流没有受到内部逆向流体的冲击阻力或管道与结构部件的阻力，保证混合流体单向运动效率。
[0011]针对不同混合流体的流速流量工况，可实现最大工况范围的高效率混合均质，当
气流速度较小时依然能维持螺旋流和回流，且流动阻力更小；当气流速度较高时，螺旋流和回流受离心力和环流中心真空度的影响，内部逆向流更强，交界面涡流更强，使混合效能也相应增强，不会因流速过高来不及混合均质而影响处理效能。
[0012]除此以外，本专利技术可以实现高效的液体燃料汽化特性，由于燃料分子与氧气分子的接触效率直接影响燃烧效率。通过本专利技术的均质混合技术可以实现最大化的燃料汽化比例，使液体燃料分子与氧气分子充分混合接触，从而有效提高锅炉或发动机的燃烧效率，降低燃料消耗比例，还可以减少排气污染的产生。类似的，在锅炉或发动机尾气的排放处理中，本专利技术可对于尾气中的氧化还原成分进行均质化混合，有助于后续的催化处理，如氮氧化物与一氧化碳的均质化混合程度影响氮氧化物的还原效率及一氧化碳的氧化效率，提高均质化混合程度可以降低氮氧化物和一氧化碳的排放。
附图说明
[0013]图1为一种低阻力流体动力混合器结构示意图。
[0014]图2为一种低阻力流体动力混合器气流示意图。
[0015]其中，1
‑
进风口；2
‑
入口接口管；3
‑
进风连接管；4
‑
正向拉瓦尔管；5
‑
长度对接管；6
‑
逆向拉瓦尔管；7
‑
出风连接管；8
‑
出口接口管；9
‑
出风口；10
‑
筒状外壳；11
‑
收缩段；12
‑
喉管；13、16
‑
回流气流；14
‑
扩张段；15
‑
螺旋环流；17
‑
收缩段；18
‑
喉管；19
‑
扩张段。
[0016]各图中相同标记代表同一部件。
具体实施方式
[0017]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0018]如图1、2所示，本专利技术提供了一种低阻力流体动力混合器，包括设于筒状外壳内的正向拉瓦尔管，所述正向拉瓦尔管的尾部与逆向拉瓦尔管相连。
[0019]所述筒体的前端设有与入口接口管相连的直筒状进风连接管，后端设有与出口接口管相连的直筒状出风连接管。
[0020]所述正向拉瓦尔管包括依次相连的与前端开口相连的收缩段、喉管及与所述逆向拉瓦尔管相连的扩张段，所述收缩段及扩张段的最大内直径为所述喉管最小内直径的2
‑
3倍；所述逆向拉瓦尔管包括依次相连的收缩段、喉管及扩张段，所述收缩段的入口端与所述正向拉瓦尔管的扩张段出口端相连。所述收缩段、喉管及扩张段与所述筒状外壳同轴，所述收缩段与扩张段的轮廓线为抛物线。
[0021]在一种具体实施例中，所述正向拉瓦尔管与逆向拉瓦尔管之间设有直筒状的长度对接管，最短长度可以为零。在对带有化学反应需求的介质进行混合时，可根据具体混合流程的需求，设定长度对接管的长度，以提供反应所需的时间。此外，调节所述长度对接管的长度还可以适应不同混合效率的目标，或适用于不同尺寸的设备。
[0022]标准拉瓦尔管通常用于气体的超音速变换特性领域，当进气侧具备足够高的气体压强时，在喉管处可以达到超音速，随后抵达扩张口处时可以继续维持超音速，获得高效的
压强转速度能力。而在低压强，且在喉管处流速低于音速时，则不具备超音速气流变换的特性，在亚音速甚至很低的气流速度下甚至会因为大量的涡流特性导致排气效能降低。在低亚音速条件下，拉瓦尔管的入口收缩段到喉管段，空气压强依然能在喉管处转换成空气的轴向矢量速度增加(V<1M)，同时空气本身压强降低；而空气离开喉管进入扩张段时，空气分子的轴向矢量速度低于音速，从而遵循文丘里效应，空气发生扩容减速，空气分子轴向矢量动能逐渐转换成空气分子的无序化震动动能，压强随之升高。
[0023本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低阻力流体动力混合器，其特征在于，包括设于筒状外壳(10)内的正向拉瓦尔管(4)，所述正向拉瓦尔管(4)的尾部与逆向拉瓦尔管(6)相连。2.根据权利要求1所述的一种低阻力流体动力混合器，其特征在于，所述正向拉瓦尔管(4)与逆向拉瓦尔管(6)之间设有直筒状的长度对接管(5)。3.根据权利要求1所述的一种低阻力流体动力混合器，其特征在于，所述筒体的前端设有与入口接口管(2)相连的直筒状进风连接管(3)，后端设有与出口接口管(8)相连的直筒状出风连接管(7)。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓伟，
申请(专利权)人：上海凌璟新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：