[发明专利]一种喉部含有可调缩孔的文丘里混合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种文丘里混合器，具体涉及一种喉部含有可调缩孔的文丘里混合器。

背景技术

文丘里混合器作为一种重要的气液或液液混合装置，在工程实际中有着广泛的应用。常见的文丘里混合器为一个喉部开孔的经典文丘里管，主流流体由经典文丘里管内流过，引入流体经文丘里管喉部开孔流入，利用压力差将引入流体引入并与主流流体进行紊流掺混。

该文丘里结构中，由于喉部区域是文丘里混合器截面积最小的区域，因此，当混合液体流经喉部时，混合液体的平均速度在此处最大，但是由于边界层的存在，导致壁面附近流体运动缓慢，混合流体扰动强度小，从而容易造成两种液体混合不均匀和混合效率低等问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种喉部含有可调缩孔的文丘里混合器，能够在文丘里混合器喉部内流体的边缘和中心增强流体扰动，有效避免混合不均匀的现象出现，提高文丘里混合器的混合效率，使文丘里混合器适用于更广范围的引入流体与主流流体的流量配比。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种喉部含有可调缩孔的文丘里混合器，包括主流流体流过的主流文丘里管，所述主流文丘里管包括依次相连通的主流文丘里管流入管道1、主流文丘里管渐缩段2、主流文丘里管喉部3、主流文丘里管扩散段5和主流文丘里管流出管道6，在所述主流文丘里管喉部3侧面开有引入流体流入的开孔4，还包括嵌入主流文丘里管喉部3内、开孔4下游的三个缩孔7和用于调节缩孔7大小的缩孔调节装置11，所述缩孔7与主流流体来流方向垂直布置，每个缩孔7由两块芯板10组成；所述缩孔调节装置11包括焊接在主流文丘里管喉部3外表面的调节装置外壳12，调节装置外壳12内设置有调节杆13，所述调节杆13的直径和所述芯板10的厚度相同，一端焊接在芯板10上，调节杆13的中轴线和文丘里混合器的轴线相交并且两轴线垂直，用于推拉芯板10，另一端穿出调节装置外壳12上预留的圆孔并和调节装置外壳12紧配合，在调节杆13穿出调节装置外壳12处套有密封圈14。

所述缩孔7的轴线与主流文丘里管的轴线重合。

所述芯板10为半圆环结构，两块芯板10组成一个缩孔7，当两块芯板10接触时，两块芯板10即组成一个圆环，每块芯板10上开有多个通孔9。

所述芯板10内径为1/2D，D为主流文丘里管喉部3的内径，外径与主流文丘里管喉部3的外径相同。

所述通孔9在圆环上均匀分布，其直径为1/8D，通孔9的圆心与文丘里混合器轴线间的距离为5/6D。

所述缩孔7的数量为三个，其形状尺寸完全相同，但安装时，第二个缩孔与第一个缩孔安装角度错开30°，从而使第一个缩孔和第二个缩孔上通孔9的位置相互错开，第三个缩孔的安装角度与第一个缩孔的安装角度相同，以增强流过通孔9的流体与其它流体的扰流作用。

所述缩孔调节装置11能够在线调节缩孔中两块芯板10的位置。

所述芯板10的厚度和相邻两个缩孔7的间距可调。

所述的开孔4位于主流文丘里管喉部3的1/4L处，第一个缩孔位于开孔4下游1/5L处，两个相邻缩孔7之间的间距为1/5L，所述L为文丘里混合器喉部的长度。

和现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明一种喉部含有可调缩孔的文丘里混合器，加入缩孔7之后能改变原有文丘里管结构中喉部的流场及流通区域8，破坏原有边界层，改善壁面附近流体的流动，极大地增强喉部区域流体的湍动强度，从而加强文丘里混合器内混合流体的扰动，有效提高文丘里混合器的混合效率，避免混合不均的现象出现。

2、嵌入在文丘里管喉部3内的三个缩孔7可以使文丘里管内流动的流体流经缩孔7后在流道内产生明显的弥散流动效应，其弥散流动效应使管内流体更容易转变为湍流流动，因此增强了主流文丘里管喉部3，尤其是流动外缘的两种液体的混合效果。混合液体流经缩孔7时，由于流通面积变小，混合流体流速增大，并且流体在流经缩孔7时为波浪起伏运动，湍动强度增强，增强了混合流体的扰动，提高了混合效率。

3、每个缩孔7的两块芯板10上开有多个通孔9，缩孔7处的流通区域8和每个通孔9都可以近似视为一种特殊的小文丘里管，即渐缩段和渐扩段无穷短的文丘里管。本发明多次重复利用文丘里管原理，每个小文丘里管都具有增加流体流速、增强混合液体的湍动强度和增加流体扰动的效果，极大地增强了本发明一种喉部含有缩孔的文丘里混合器的混合效果。