气体旋风混合器制造技术

本发明专利技术涉及气体混合领域，特别涉及气体旋风混合器。气体旋风混合器包括：进气筒和混合筒，高压气体以一定速度切向进入，沿进气筒筒壁做高速螺旋运动，且自上而下运动，并在螺旋运动中形成进气筒中心轴处的旋转低压区。低压气体自底部送入进气筒，螺旋运动的高压气体将低压气体吸入进气筒，并带动低压气体在进气筒筒体内收缩向中心流动，向上形成上升的二次内旋涡流进入混合气体通孔，进而进入混合筒。混合筒的筒径小于混合气体通孔的孔径，在变径处高压气体和低压气体中的气流摩擦和碰撞急速增加，产生局部的压力损失，形成涡流紊动。通过这种方式无需对高压气体提前进行减压处理，高压气体和低压气体直接混合即可。

Gas cyclone mixer

The invention relates to the field of gas mixing, in particular to a gas cyclone mixer. The gas cyclone mixer includes an air inlet cylinder and a mixing cylinder. The high-pressure gas enters tangentially at a certain speed, makes a high-speed spiral motion along the wall of the air inlet cylinder, and moves from top to bottom, and forms a rotating low-pressure area at the central axis of the air inlet cylinder in the spiral motion. The low-pressure gas is fed into the air intake cylinder from the bottom, and the spiral high-pressure gas sucks the low-pressure gas into the air intake cylinder, and drives the low-pressure gas to shrink in the air intake cylinder and flow to the center, and forms the rising secondary internal vortex to enter the through-hole of the mixed gas, and then enters the mixing cylinder. The diameter of the mixing cylinder is smaller than the diameter of the through-hole of the mixing gas. The air friction and collision in the high-pressure gas and low-pressure gas at the variable diameter increase rapidly, resulting in local pressure loss and eddy turbulence. In this way, there is no need to depressurize the high-pressure gas in advance, and the high-pressure gas and the low-pressure gas can be mixed directly.

【技术实现步骤摘要】
气体旋风混合器
本专利技术涉及气体混合领域，特别涉及气体旋风混合器。
技术介绍
在工业生产过程中或者科研开发试验中，两种气体或者多种气体混合时通常使用气体混合器。现有的气体混合器一般是在一个容器中同时通入两种或两种以上的气体，通过气体之间的扩散运动进行混合。这种传统的气体混合方式存在如下不足：混合不够均匀、混合速度慢等。目前的气体混合器只侧重径向气体的混合，很少有解决轴向气体配比不均的问题。并且涉及到不同压力进行混合时，必须将两种气体分别通过减压阀，从而把两种气体压强调成一致后才能进行混合。因此，本专利技术提供一种新型气体混合器，可不用将高压气体进行减压后便可与低压气体进行混合，并且同时满足管道气体轴向与径向均匀混合的要求。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供气体旋风混合器，以解决上述至少一个技术问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种气体旋风混合器，其包括：进气筒和混合筒，所述进气筒的侧壁上部设置切向的高压气体入口，下部设置低压气体入口；所述进气筒自下而上筒径逐渐扩大，且顶部设置通向所述混合筒的混合气体通孔；所述混合筒的筒径小于所述混合气体通孔，所述混合筒的顶部设置混合气体出口。在一些实施例中，优选为，所述的气体旋风混合器还包括：低压气体导向管，所述低压气体导向管自所述低压气体入口伸入至所述进气筒内。在一些实施例中，优选为，所述进气筒在高压气体入口为进气筒侧壁向外旋转式延伸形成的蜗壳入口。在一些实施例中，优选为，所述进气筒包括：倒锥形筒、蜗壳；所述倒锥形筒的上边缘和所述蜗壳的旋转壳体底边拼接式相连，形成封闭筒体。在一些实施例中，优选为，所述进气筒还包括：直筒，所述倒锥形筒和所述蜗壳之间通过所述直筒进行拼接式连接，以形成封闭筒体。在一些实施例中，优选为，所述高压气体入口沿所述直筒向上延伸后在该处的切线方向。在一些实施例中，优选为，所述拼接式相连的连接方式包括：焊接或法兰连接。在一些实施例中，优选为，所述混合筒包括：预混合区和混合区，所述预混合区处于所述混合筒的下部，与所述混合气体通孔相连通；所述混合区处于所述混合筒的上部，与所述混合气体出口相连通。在一些实施例中，优选为，所述预混合区内设置若干根螺旋管，所述螺旋管的下端与所述混合气体通孔相连通，上端与所述混合区相连通。在一些实施例中，优选为，所有所述螺旋管的直径不等。(三)有益效果本专利技术提供的技术方案中高压气体以一定的速度切向进入，沿进气筒筒壁做高速螺旋运动，且自上而下运动，并在螺旋运动中形成进气筒中心轴处的旋转低压区。低压气体自底部送入进气筒，螺旋运动的高压气体将低压气体吸入进气筒，并带动低压气体在进气筒筒体内收缩向中心流动，向上形成上升的二次内旋涡流进入混合气体通孔，进而进入混合筒。混合筒的筒径小于混合气体通孔的孔径，在变径处高压气体和低压气体中的气流摩擦和碰撞急速增加，产生局部的压力损失，形成涡流紊动。在混合筒中，气体经过混合掺混后自混合气体出口排出。通过这种方式无需对高压气体提前进行减压处理，高压气体和低压气体直接混合即可。附图说明图1为本专利技术一个实施例中气体旋风混合器的结构示意图；图2为图1中气体旋风混合器的A-A截面图；图3为图1中预混合区的俯视图；图4为图1中预混合区的剖面图。标记说明：1-低压气体入口，2-倒锥形筒，3-直筒，4-高压气体入口，5-低压进口导向管，6-预混合室，7-混合室，8-混合气体出口弯管，9-混合气体通孔，10-螺旋管，11-蜗壳，12-高压进口导向蜗形管。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“第一”“第二”“第三”“第四”不代表任何的序列关系，仅是为了方便描述进行的区分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。“当前”在执行某动作之时的时刻，文中出现多个当前，均为随时间流逝中实时记录。基于多种气体混合时存在的问题，本专利技术给出了气体旋风混合器。下面将通过基础设计、扩展设计及替换设计对产品、方法等进行详细描述。本专利技术提供一种气体旋风混合器，如图1-4所示，其包括：进气筒和混合筒，进气筒的侧壁上部设置切向的高压气体入口4，下部设置低压气体入口；进气筒自下而上筒径逐渐扩大，且顶部设置通向混合筒的混合气体通孔9；混合筒的筒径小于混合气体通孔9的孔径，混合筒的顶部设置混合气体出口。高压气体自切向进入进气筒，可以在进气筒内形成螺旋形流动曲线，而且，借助高压气体本身的速度，高压气体的螺旋流动曲线为自上而下旋转，形成类似龙卷风的状态，在进气筒的中心轴处形成低压区，且对下部进入的低压气体形成向上旋的带动力，并裹挟低压气体形成第二个螺旋力。该进气筒自下而上筒径逐步扩大，当高压气体进入进气筒后，随着进气筒筒径的变化促使气体螺旋形转动，而且，高压气体自上而下运动时，筒径变化促使气体的速度增加，进而带动底部进入的低压气体进行混合，并带动其向上运动。此处还提到高压气体切向进入进气筒，为了达到这个效果，可以在高压气体入口4处做些结构的改进，在一些实施例中，建议进气筒在该位置设计为蜗壳结构，蜗壳11的进气口即高压气体入口4，蜗壳11的壳体围成进气筒的上部筒壁。即进气筒在高压气体入口4为进气筒侧壁向外旋转式延伸形成的蜗壳入口(该入口即高压进口导向蜗形管12)。混合筒的筒径小于混合气体通孔9的孔径，促使高压气体和低压气体自混合气体通孔9变径到混合筒中，变径中气体的摩擦和碰撞会急速增加，产生局部的压力损失，形成涡流紊动。高压气体和低压气体在混合筒中混合充分后自混合气体出口排出。在图1中混合气体出口导管子混合气体出口将混合气体引出。该混合气体出口导管可以采用弯管8。气体旋风混合器还包括：低压气体导向管，低压气体导向管自低压气体入口伸入至进气筒内。为了将低压气体尽可能引入到进气筒中，输送到预设位置，方便高压气体吸附带起向上运动，低压气体导管的上端伸入到进气筒内部。该低压气体导管伸入到进气筒的部分为直管，且沿进气筒的中心轴向。下面给出两种进气筒的结构形式：形式一，进气筒包括：倒锥形筒2、蜗壳11；倒锥形筒2的上边缘和蜗壳11的旋转壳体底边拼接式相连，形成封闭筒体。蜗壳11的壳体在水平面上盘绕，即蜗壳11的圆形壳体构成进气筒的上部筒壁。为了避免气体泄漏，倒锥形筒2的上边缘和蜗壳11的壳体下边缘封闭式拼接，接缝处密封。形式二，进气筒包括：倒锥形筒2、直筒3和蜗壳11，倒锥形筒2和蜗壳11之间通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体旋风混合器，其特征在于，包括：进气筒和混合筒，所述进气筒的侧壁上部设置切向的高压气体入口，下部设置低压气体入口；所述进气筒自下而上筒径逐渐扩大，且顶部设置通向所述混合筒的混合气体通孔；所述混合筒的筒径小于所述混合气体通孔的孔径，所述混合筒的顶部设置混合气体出口。/n

【技术特征摘要】
1.一种气体旋风混合器，其特征在于，包括：进气筒和混合筒，所述进气筒的侧壁上部设置切向的高压气体入口，下部设置低压气体入口；所述进气筒自下而上筒径逐渐扩大，且顶部设置通向所述混合筒的混合气体通孔；所述混合筒的筒径小于所述混合气体通孔的孔径，所述混合筒的顶部设置混合气体出口。


2.如权利要求1所述的气体旋风混合器，其特征在于，还包括：低压气体导向管，所述低压气体导向管自所述低压气体入口伸入至所述进气筒内。


3.如权利要求1所述的气体旋风混合器，其特征在于，所述进气筒在高压气体入口为进气筒侧壁向外旋转式延伸形成的蜗壳入口。


4.如权利要求1-3任一项所述的气体旋风混合器，其特征在于，所述进气筒包括：倒锥形筒、蜗壳；所述倒锥形筒的上边缘和所述蜗壳的旋转壳体底边拼接式相连，形成封闭筒体。


5.如权利要求4所述的气体旋风混合器，其特征在于，所述进气筒还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛倩，王晓霖，李遵照，刘名瑞，李雪，赵巍，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11