喷射加热器制造技术

本发明专利技术涉及一种喷射加热器，包括一本体、一空管以及一混合器。本体包括一第一入口、一第二入口以及一出口。空管设置于本体内部。混合器设置于空管中。蒸汽以及流体原料分别由第一入口以及第二入口进入本体内部，当蒸汽以及流体原料流经空管时，通过混合器混合后，由出口流出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种喷射加热器，特别是涉及一种具有混合器的喷射加热器， 以增加蒸汽以及含有固体及液体成分的流体原料之间的剪切力，提高两者间的 接触面积，可将流体原料与蒸汽充分分散及混合，进而提升整体的工艺效率。
技术介绍
近年来随着科技的蓬勃发展，喷射加热器的应用也越来越为广泛，如化学 工厂相关的工艺应用、制浆与造纸方面的工艺应用、食品加工应用的工艺以及 生质能源使用的工艺等，皆可显示出喷射加热器所扮演的重要角色。目前已有数种喷射加热器被开发，其所运用的结构大致上包含如美国专利5,743,638以及美国专利6,082,712中所揭露的使用音速喷嘴结构以及空直管 结构的喷射加热器，或是如美国专利5,622,655中所揭露的使用逐渐扩大直管 结构以及固定直管与喷嘴间隙的结构的喷射加热器。然而，上述己知的喷射加热器在蒸汽喷射段皆仅使用音速喷嘴，故其蒸汽 流速较低，对含有固体及液体成分的流体原料的穿透能力也相对较差，更无法 使蒸汽在最短时间内被流体原料吸收，快速加热到所要的温度，因此无法适用 于所有的流体原料，尤其是固体成分含量高，且加热混合后黏度会急速上升变 化的流体原料。再者，已知的喷射加热器在加热区皆只采用空管设计，故蒸汽与粘度变化 很大的流体原料很难快速进行汽、液混合加热，故相当容易产生因蒸汽体积剧 减而造成设备震动和噪音等问题。此外，己知的喷射加热器是将加热后粘度会变化很大的流体原料进入加热 区内的间隙固定，因而容易造成流体原料入口压力不稳定的情形发生，故使其 流量操作范围受到限制
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种喷射加热器，通过将流体原料与 蒸汽充分分散及混合，进而提升整体的工艺效率。为了实现上述目的，本专利技术提供一种喷射加热器，其包括一本体、 一空管 以及一混合器。本体包括一第一入口、 一第二入口以及一出口。空管设置于本 体内部。混合器设置于空管中。蒸汽以及含有固体及液体成分的流体原料分别 由第一入口以及第二入口进入本体内部，当蒸汽以及流体原料流经空管时，通 过混合器混合后，由出口流出。其中，混合器为一静态混合器。其中，上述喷射加热器还可包括一喷嘴，且第一入口经由喷嘴连通于空管， 第二入口连通于空管。其中，喷嘴具有一渐縮流道以及一渐扩流道，且渐縮流道连通于第一入口 ， 渐扩流道连通于空管。其中，空管以可调整位置的方式设置于本体内部，以改变空管与喷嘴之间 的间隙大小。其中，空管具有外螺纹。其中，上述喷射加热器还可包括一螺旋齿轮组，且螺旋齿轮组啮合于外螺 纹上。其中，螺旋齿轮组包括一蜗杆以及一蜗轮，且蜗杆与蜗轮相互啮合。 其中，螺旋齿轮组以螺丝锁固于本体上。其中，上述喷射加热器还可包括一阀件，具有一柱状本体以及一阀门，阀 门设置于喷嘴中，而阀件以可移动方式设置于本体内，以改变喷嘴与阀门之间 的间隙大小。其中，阀门为一锥形阀门。其中，本体为长形，且阀件沿着本体的长轴方向移动，而第一入口以及第 二入口垂直连接于本体，出口设置于本体的一端。本专利技术的喷射加热器可以增加蒸汽以及含有固体及液体成分的流体原料 之间的剪切力，提高两者间的接触面积，可将流体原料与蒸汽充分分散及混合， 进而提升整体的工艺效率。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的 限定。附图说明图1是本专利技术喷射混合加热系统示意图2是根据本专利技术喷射加热器的其中一实施例的示意图3是依据玉米淀粉经由不同结构的喷射加热器实验所得的入口压力变化值以及出口压力变化值；图4是依据树薯淀粉经由不同结构的喷射加热器实验所得的入口压力变化值以及出口压力变化值。主要组件符号说明101 原料配置槽102 蒸汽源103 喷射加热器105 U型管106 液化成品暂存槽201 本体201a 第一入口201b 第二入口201c 出口202 空管2021~外螺纹203~混合器204 喷嘴2041 渐縮流道2042~渐扩流道205 螺旋齿轮组2051 蜗杆2052 第一蜗轮2053~第二蜗轮206 螺丝207 阀件2071 锥形阀门2072~柱状本体A 箭头A方向B 箭头B方向具体实施例方式图1显示本专利技术的喷射混合加热系统示意图，其中欲加热的含有固体及液体成分的流体原料储存于原料调配槽101，当系统启动时，原料调配槽101以及蒸汽源102分别输送欲加热的流体原料以及蒸汽进入喷射加热器103中，并在喷射加热器103内瞬间混合，接着再将喷射加热器103内混合后的半成品输入U型管105中进行熟化，最后则将完成的液化成品储存于液化成品暂存槽106中。上述喷射加热器103的构造可能有不同的型态，底下仅是举例说明喷射加热器的构造，然并非用于限定本专利技术。请参阅图2，图2显示本专利技术喷射加热器20的其中一实施例，其中蒸汽由第一入口 201a进入喷射加热器20的本体201(如箭头A所示)，含有固体及液体成分的流体原料由第二入口 201b进入喷射加热器20的本体201(如箭头B所示)，接着蒸汽及流体原料皆进入喷射加热器20的空管202，并在空管202内经混合器203混合后，形成具有粘性的流体，由出口201c离开喷射加热器20。要说明的是，含有固体及液体成分的流体原料例如是面粉及水，经由本专利技术的喷射加热器的加热及混合后，因膨胀形成具有粘性的流体。其中，本专利技术的喷射加热器各组件的构造及连结关系分述如下本体201为长形，第一入口 201a以及第二入口 201b垂直连接于本体201，而出口 201c设置于本体201的一端。空管202具有外螺纹2021，并以可调整空管202位置的方式设置于本体201内部，混合器203设置于空管202中，以利于增加蒸汽与流体原料吸收及混合时的接触面积，其中，混合器203可使用静态混合器。而喷嘴204亦设置于本体201内部，且第一入口 201a经由喷嘴204连通于空管202，第二入口201b连通于空管202。其中，喷嘴204具有一渐縮流道2041以及一渐扩流道2042，且渐縮流道2041连通于第一入口 201a，渐扩流道连通于空管202，使其形成一超音速喷嘴，进而提高由第一入口 201a进入的蒸汽流速，加强蒸汽对流体原料的穿透能力。螺旋齿轮组205以螺丝206锁固于本体201上，其中螺旋齿轮组205包括一蜗杆2051、第一蜗轮2052、以及一第二蜗轮2053，且蜗杆2051啮合于第一蜗轮2052，第一蜗轮2052啮合于第二蜗轮2053，而第二蜗轮2053啮合于空管202的外螺纹2021上，因此经由调整蜗杆2051，即可产生一连串的带动，进而调整空管202的位置，改变空管202与喷嘴204之间的间隙大小，使流体原料的进料范围可加以改变，也能维持入口压力的稳定性。阀件207具有一锥形阀门2071以及一柱状本体2072，锥形阀门2071设置于喷嘴204中，而阀件207以可移动方式设置于本体201内，并且沿着本体201的长轴方向移动，以改变该喷嘴204与该锥形阔门2071之间的间隙大小。由上述可知，本专利技术的喷射加热器20将具有强剪切力的混合器203设置于空管202中，取代已知技术中仅采用空管结构的喷射加热器，使流体原料可在具有混合器203的空管202中进行分割、转换以及反转等强力混合作用，来增加高速蒸汽与流体原料之间的剪切力，提高两者间的接触面积，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷射加热器，其特征在于，包括：　一本体，包括一第一入口、一第二入口以及一出口；　一空管，设置于该本体内部；以及　一混合器，设置于该空管中；　其中，蒸汽以及含有固体及液体成分的流体原料分别由该第一入口以及该第二入口 进入该本体内部，当该蒸汽以及该流体原料流经该空管时，通过该混合器混合后，由该出口流出。

【技术特征摘要】
1、一种喷射加热器，其特征在于，包括一本体，包括一第一入口、一第二入口以及一出口；一空管，设置于该本体内部；以及一混合器，设置于该空管中；其中，蒸汽以及含有固体及液体成分的流体原料分别由该第一入口以及该第二入口进入该本体内部，当该蒸汽以及该流体原料流经该空管时，通过该混合器混合后，由该出口流出。2、 根据权利要求1所述的喷射加热器，其特征在于，该混合器为静态混3、 根据权利要求1所述的喷射加热器，其特征在于，还包括一喷嘴，且 该第一入口经由该喷嘴连通于该空管，该第二入口连通于该空管。4、 根据权利要求3所述的喷射加热器，其特征在于，该喷嘴具有一渐縮 流道以及一渐扩流道，且该渐缩流道连通于该第一入口，该渐扩流道连通于 该空管。5、 根据权利要求3所述的喷射加热器，其特征在于，该空管以可调整位 置的方式设置于该本体内部，以改变该空管与该喷嘴之间的间隙大小。6、 根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林进聪，萧锦燻，徐闻全，杨佩正，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，晨安企业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]