[发明专利]双向喷射器

说明书

一种高效双向喷射器，用于A、B两流体混合暨反应，含同轴线的外管和内管，外管分为缩径段、喉管段、扩径段，喉管壁开喷缝或均布多个喷孔b₁，外设夹套；内管伸进夹套喉管，其管壁开喷缝或均布多个喷孔b₂；内管和喉管间为射流区。A进外管，高速流经射流区，B分为B₁、B₂两股，B₁进夹套，射流B₁穿过喉管壁喷缝b₁或诸喷孔b₁，高速喷入射流区；B₂进内管，射流B₂穿过内管壁喷缝b₂或诸喷孔b₂，高速喷入射流区。A、B在射流区内剧烈碰撞、混合、反应，混合效率显著高于传统喷射器。

技术领域

本发明涉及化工设备领域，涉及喷射混合暨反应器。

背景技术

喷射器是常用的流体混合暨反应设备，喷射器喉管开狭缝或均布若干小孔，流体A沿轴向高速流经喉管，流体B从喉管外夹层高速穿过狭缝或诸小孔喷入喉管，A、B剧烈撞击，传递动量、热量和质量，混合，反应。喷射器体积小，效率高，结构简单，无传动构件，密封性好，应用广泛。

对于一些超快速过程，现有喷射器性能仍嫌不足：B如从狭缝360°全方位均布入喉管，周向匀化好，但喉管截面外环富B，中央富A，径向不匀；B如从诸小孔喷入喉管，在一定程度降低了径向不匀，但B射流中心线附近富B，两相邻射流之间的扇形区域贫B，周向不匀。在喷入截面下游，湍流扩散可逐渐减少上述周向不匀或径向不匀，但往往不能充分满足超快过程需要。随着喷射器流量加大，喉管直径增加，相邻两小孔距离扩大，径向和周向不匀更严重，喷射器单线产能受限。

针对上述问题，发明人发明了双向喷射器。

发明内容

一种双向喷射器，用于A、B两流体混合暨反应，A、B可皆为液体或气体，或一种液体，另一种为气体。双向喷射器含同轴线的外管和内管，外管分为缩径段、喉管段、扩径段，喉管壁开喷缝b₁或均布n₁个喷孔b₁，外设夹套；内管伸进喉管，其管壁开喷缝b₂或均布n₂个喷孔b₂，n₁和n₂为大于2的整数,内管和喉管间为射流区。流体A进外管，高速流经射流区，流体B分为B₁、B₂两股，B₁进喉管夹套，穿过喉管壁喷缝b₁或诸喷孔b₁，高速喷入射流区；B₂进内管，穿过管壁喷缝b₂或诸喷孔b₂，高速喷入射流区。A、B在射流区内剧烈碰撞、混合、反应，混合流体C经扩径段出喷射器。喷射器后可接立交盘(专利号ZL03156621.9)静态混合器，进一步混合、反应；B₁和B₂两股流体流量可相等或不等，优选B₁＞B₂，以降低射流区外环和内环A、B差异。喷孔b₁和喷孔b₂直径可相同或不同，优选b₁直径＞b₂直径，以满足B₁＞B₂。所述喷缝或喷孔尺寸精准。喷孔截面可为圆、方或其它形状。为避免喷孔磨蚀，可采用陶瓷喷嘴镶嵌于喉管及内管。

根据具体的工艺任务，喷孔有多种设置方案：

径向交错喷射：喷孔b₁和喷孔b₂中心线在垂直于喷射器轴线的平面上，通过截面圆心，喷孔b₁和喷孔b₂周向角度相差射流B₁和射流B2交错排列；