一种适用于低压气体的气体混合装置

摘要

本发明提供了一种适用于低压气体的气体混合装置，包括喷射混合器、风机，喷射混合器的混合气体出口与风机进口连接，所述的喷射混合器包括文氏喷射管、混合器外壳，所述文氏喷射管的喷嘴位于混合器内，所述的混合器外壳上设置有与文氏喷射管呈90度角的进气管。本发明以风机进口的负压和低压气体作为推动力，利用文氏原理将第二气体吸进去混合。装置结构简单，生产成本低，控制简单，能有效地将两种气体均匀混合。

权利要求

1.一种适用于低压气体的气体混合装置，其特征在于：包括喷射混合器（1）、风机（2），所述喷射混合器（1）的混合气体出口与风机（2）进口连接，所述的喷射混合器（1）包括文氏喷射管（3）、混合器外壳（4），所述文氏喷射管（3）的喷嘴（12）位于混合器（1）内，所述的混合器外壳（4）上设置有与文氏喷射管（3）呈90度角的进气管（5）；

所述的喷射混合器还包括有分布筒（7），分布筒（7）为混合器外壳（4）的内层，两者之间的空间为气体分布室（8），分布筒（7）上布有小孔（9），小孔（9）上设置有导流管（10）。

2.根据权利要求1所述的一种适用于低压气体的气体混合装置，其特征在于：所述的文氏喷射管（3）为低压气体进口管。

3.根据权利要求1所述的一种适用于低压气体的气体混合装置，其特征在于：所述文氏喷射管（3）的进口处设置流量计（6）和调节阀，所述的风机（2）进口处设置流量计（6），所述风机（2）的电机为调频电机。

4.根据权利要求1所述的一种适用于低压气体的气体混合装置，其特征在于：所述小孔（9）的开孔面积为进气管（5）横截面积的5~7倍。

5.根据权利要求1所述的一种适用于低压气体的气体混合装置，其特征在于：所述小孔（9）的孔径为10~20mm。

6.根据权利要求1所述的一种适用于低压气体的气体混合装置，其特征在于：所述的导流管（10）与分布筒（7）的夹角为30°~45°。

7.根据权利要求1或者6所述的一种适用于低压气体的气体混合装置，其特征在于：从文氏喷射管（3）进气口方向算起，所述的导流管（10）与分布筒（7）的夹角从大到小逐步过渡。

8.根据权利要求1所述的一种适用于低压气体的气体混合装置，其特征在于：所述导流管（10）的长度为15~25mm。

9.根据权利要求1或者8所述的一种适用于低压气体的气体混合装置，从文氏喷射管（3）进气口方向算起，所述导流管（10）的长度，从长到短逐步过渡。

10.根据权利要求1所述的一种适用于低压气体的气体混合装置，其特征在于：所述混合器的喉管（11）长度为喉管公称直径的3倍。

11.根据权利要求1所述的一种适用于低压气体的气体混合装置，其特征在于：所述的文氏喷射管的喷嘴（12）为圆锥形的锥管，从进口到出口呈收缩状，其收缩角为8~15°。

12.根据权利要求1或者11所述的一种适用于低压气体的气体混合装置，其特征在于：所述喷嘴（12）的内壁设有波纹槽。

13.根据权利要求12所述的一种适用于低压气体的气体混合装置，其特征在于：所述的内壁设有30~40个波纹槽。

说明书

一种适用于低压气体的气体混合装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种气体混合装置，具体涉及一种适用于低压气体的气体混合装置。

背景技术

[0002] 气体与气体混合，目前通常使用的是文氏喷射混合，或者双螺旋管混合两种方法，但它们都需要两种气体具备有一定的压力才能实现。化工过程中，常遇到低压气体与常压气体混合的问题，如微压富氧（10Kpa左右的压力）与常压空气的混合，配制成一定浓度富氧气体去燃烧器，则需要在混合器进口处设置气体增压器，造成运行能耗高，提高生产成本。

[0003] 如201220211775.X，名称为“一种高效氨空混合器”的实用新型专利，公开了一种高效氨空混合器，由喷射段部和氨空混合段部构成，氨空混合段部与喷射段部相连，喷射段部由空心夹层壳体、一组连通管和氨气分布筒构成。在空心夹层壳体上设有氨气进口和压缩空气进口，氨气分布筒通过一组连通管与空心夹层壳体的内壁相连，空心夹层壳体的氨气进口与空心夹层壳体的夹层空腔相通。该专利公开的混合器原理为两种有压力的气体，经过分布后汇合，最终在装有规整填料的管道中混合，达到混合的目的。该混合器中规整填料级数越多，混合越均匀，但投资增大、体积增大、流体阻力也要增大；同时，该混合器不适用于低压气体与常压气体的混合，需要在混合器进口处设置增压器作为动力，生产成本高。

发明内容

[0004] 本发明为了解决上述技术问题，提供了一种适用于低压气体的气体混合装置。本发明以风机进口的负压和低压气体作为推动力，利用文氏原理将其它气体吸进去混合。装置结构简单，生产成本低，控制简单，能有效地将两种气体均匀混合。

[0005] 为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

[0006] 一种适用于低压气体的气体混合装置，其特征在于：包括喷射混合器、风机，所述喷射混合器的混合气体出口与风机进口连接，所述的喷射混合器包括文氏喷射管、混合器外壳，所述文氏喷射管的喷嘴部分位于混合器内，所述的混合器外壳上设置有与文氏喷射管呈90度角的进气管。

[0007] 所述的文氏喷射管为低压气体进口管。

[0008] 本发明所述的低压气体，是指压强略高于常压的气体。

[0009] 所述文氏喷射管的进口处设置流量计和调节阀，所述的风机进口处设置流量计，所述风机的电机为调频电机，用作流量调节。

[0010] 当低压气体和常压气体混合时，调频电机设定风机进口的进气量，用风机进口浓度计算低压气体进气量，由于低压气体进口流量计和调节阀控制低压气体进口的进气量，与风机进口进气量之差为常压气体进气量，从而实现了常压气体进口处自动定量进气。同时利用低压气体和风机的压差实现文氏喷射和气体混合,有效地控制两种气体比例，保证混合气的成分稳定、混合均匀。

[0011] 本发明所述的喷射混合器，还包括有分布筒，分布筒为混合器外壳的内层，两者之间的空间为气体分布室，分布筒上布有小孔，小孔上设置有导流管。

[0012] 气体由进气管进入气体分布室，在分布室停留并将气体均匀分布在各个导流管进口，气体经导流管从不同地方的不同角度进入混合器内，达到了进入混合器的气体均匀、阻力小的效果，更有利于气体的进入和两种气体的均匀混合。

[0013] 所述小孔的的开孔面积（按导流管的通道面积计算）为进气管横截面积的5~7倍，有利于放慢流速从而有助于气体分布。

[0014] 所述小孔的孔径为10~20mm，有助于进气分布均匀。

[0015] 所述的导流管与分布筒的夹角为30°~45°，促进从进气管进入的气体朝混合气体流动方向流动，更有利于气体从进气管进入喷射器中混合。

[0016] 从文氏喷射管进气口方向算起，所述的导流管与分布筒的夹角从大到小逐步过渡。从大到小逐步过渡是更符合流体的流向，气体流动阻力减小，减少了气体进入的阻力。

[0017] 所述导流管的长度为15~25mm，长度优点是既有助于导向同时阻力又小。

[0018] 从文氏喷射管进气口方向算起，所述导流管的长度从长到短逐步过渡。长到短逐步过渡实现各段进气均匀。

[0019] 所述混合器的喉管长度为喉管公称直径的3倍，缩短了喷射器的长度，缩小了喷射器的体积，既节约成本，又更于安装使用。

[0020] 公称直径，是指管道直径的通用叫法，一般指内径，以DN表示。

[0021] 本发明所述文氏喷射管的喷嘴为圆锥形的锥管，从进口到出口呈收缩状，其收缩角为8~15°。有利于提高低压气体的喷射流速，同时使喷射进去的气体并非直射，而是略成椎体状，不但起到喷射作用，而且更有利于气体混合。

[0022] 所述喷嘴的内壁设有波纹槽，目的是使喷嘴出口处气体成喷洒状，有利于气体的进入和混合。

[0023] 所述的内壁设有30~40个波纹型槽。30~40个的优点是使喷嘴喷洒出的气体成均匀的约喷洒气流。

[0024] 本发明的有益效果为：

[0025] 1、本发明的气体混合装置将混合气体出口巧妙地安装在工艺系统的风机进口, 以风机进口的负压和低压气体作为推动力，利用文氏原理将其他气体吸进去混合。无需设置气体增压设备，成功地解决了低压气体的混合问题，且混合均匀、控制简单。

[0026] 2、本发明通过在低压气体进口和风机进口处设置流量计，调频电机设定风机进气量，从而实现了低压气体和其他气体的任意比例自动定量进气，有效地控制两种气体比例，保证混合气的成分和流量非常稳定。

[0027] 3、本发明的气体混合器设置了气体分布室和导流管，与传统的文氏喷射混合器只有外壳和进气管相比，气体由进气管进入气体分布室，在分布室停留并将气体均匀分布在各个导流管进口，气体经导流管从不同地方的不同角度进入混合器内，达到了进入混合器的气体均匀、阻力小的效果，更有利于气体的进入和两种气体的均匀混合。

[0028] 4、本发明的混合器喉管长度为喉管公称喉管直径的3倍，一般文氏喷射混合器的喉管长度为喉管公称直径的5~7倍，本发明缩短了喷射器的长度，缩小了喷射器的体积，既节约成本，又更于安装使用。

[0029] 5、本发明将导流管与分布筒的夹角设置为30°~45°，起到促进从进气管进入的气体朝混合气体流动方向流动的作用，更有利于气体从进气管进入喷射器中混合。

[0030] 6、本发明将导流管与分布筒的夹角设置为从大到小逐步过渡，更符合流体的流向，气体流动阻力减小，减少了气体进入的阻力，进一步促进了两种气体的均匀混合。

[0031] 7、本发明将导流管的长度设置为15~25mm，在有助于导向的同时阻力又小；从长到短逐步过渡，可有效实现混合器内各段进气均匀。

[0032] 8、本发明将喷射混合器的文氏喷射管喷嘴设置为圆锥形的锥管，收缩角为8~15°，有利于提高气体的喷射流速，特别适用于低压气体，在无外加压力的情况下，能提高流速顺利进入喉管；同时使喷射进去的气体并非直射，而是略成锥体状，不但起到喷射作用，而且更有利于气体混合。

[0033] 9、本发明在文氏喷射管喷嘴的内壁设置波纹槽，目的是使喷嘴出口处气体成喷洒状，有利于气体的进入和混合。

附图说明

[0034] 图1是本发明的适用于低压气体的气体混合装置结构示意图。

[0035] 图2是本发明的喷射混合器的结构示意图。

[0036] 图3是本发明的文氏喷射管喷嘴的结构示意图。

[0037] 图4是本发明的文氏喷射管喷嘴的左视图。

[0038] 图中标记为：1、气体混合器，2、风机，3、文氏喷射管，4、混合器外壳，5、进气管，6、流量计，7、分布筒，8、气体分布室，9、小孔，10、导流管，11、喉管，12、喷嘴。

具体实施方式

[0039] 下面结合具体实施方式对本发明的实质性内容作进一步详细的描述。

[0040] 实施例1

[0041] 一种适用于低压气体的气体混合装置，包括喷射混合器1、风机2，喷射混合器1的混合气体出口与风机2进口连接，所述的喷射混合器1包括文氏喷射管3、混合器外壳4，所述文氏喷射管3的喷嘴部分位于混合器1内，所述的混合器外壳4上设置有与文氏喷射管3呈90度角的进气管5。

[0042] 实施例2

[0043] 一种适用于低压气体的气体混合装置，包括喷射混合器1、风机2，喷射混合器1的混合气体出口与风机2进口连接，所述的喷射混合器1包括文氏喷射管3、混合器外壳4，所述文氏喷射管3的喷嘴部分位于混合器1内，所述的混合器外壳4上设置有与文氏喷射管3呈90度角的进气管5。

[0044] 所述的文氏喷射管3为低压气体进口管。

[0045] 实施例3

[0046] 一种适用于低压气体的气体混合装置，包括喷射混合器1、风机2，喷射混合器1的混合气体出口与风机2进口连接，所述的喷射混合器1包括文氏喷射管3、混合器外壳4，所述文氏喷射管3的喷嘴部分位于混合器1内，所述的混合器外壳4上设置有与文氏喷射管3呈90度角的进气管5。

[0047] 所述的文氏喷射管3为低压气体进口管。

[0048] 所述文氏喷射管3的进口处设置流量计6和调节阀，所述的风机2进口处设置流量计6。

[0049] 实施例4

[0050] 一种适用于低压气体的气体混合装置，包括喷射混合器1、风机2，喷射混合器1的混合气体出口与风机2进口连接，所述的喷射混合器1包括文氏喷射管3、混合器外壳4，所述文氏喷射管3的喷嘴部分位于混合器1内，所述的混合器外壳4上设置有与文氏喷射管3呈90度角的进气管5。

[0051] 所述的文氏喷射管3为低压气体进口管。

[0052] 所述文氏喷射管3的进口处设置流量计6和调节阀，所述的风机2进口处设置流量计6。

[0053] 所述风机2的电机为调频电机。

[0054] 实施例5

[0055] 本实施例的实施方式与实施例1基本相同，在此基础上：

[0056] 所述的喷射混合器还包括有分布筒7，分布筒7为混合器外壳1的内层，两者之间的空间为气体分布室8，分布筒7上布有小孔9，小孔9上设置有导流管10。

[0057] 实施例6

[0058] 本实施例的实施方式与实施例4基本相同，在此基础上：

[0059] 所述的喷射混合器还包括有分布筒7，分布筒7为混合器外壳1的内层，两者之间的空间为气体分布室8，分布筒7上布有小孔9，小孔9上设置有导流管10。

[0060] 所述小孔9的开孔面积为进气管5横截面积的5倍。

[0061] 实施例7

[0062] 本实施例的实施方式与实施例4基本相同，在此基础上：

[0063] 所述的喷射混合器还包括有分布筒7，分布筒7为混合器外壳1的内层，两者之间的空间为气体分布室8，分布筒7上布有小孔9，小孔9上设置有导流管10。

[0064] 所述小孔9的开孔面积为进气管5横截面积的7倍。

[0065] 所述小孔9的孔径为10mm。

[0066] 实施例8

[0067] 本实施例的实施方式与实施例4基本相同，在此基础上：

[0068] 所述的喷射混合器还包括有分布筒7，分布筒7为混合器外壳1的内层，两者之间的空间为气体分布室8，分布筒7上布有小孔9，小孔9上设置有导流管10。

[0069] 所述小孔9的开孔面积为进气管5横截面积的6倍。

[0070] 所述小孔9的孔径为20mm。

[0071] 所述的导流管10与分布筒7的夹角为30°~45°。

[0072] 实施例9

[0073] 本实施例的实施方式与实施例4基本相同，在此基础上：

[0074] 所述的喷射混合器还包括有分布筒7，分布筒7为混合器外壳1的内层，两者之间的空间为气体分布室8，分布筒7上布有小孔9，小孔9上设置有导流管10。

[0075] 所述小孔9的开孔面积为进气管5横截面积的6倍。

[0076] 所述小孔9的孔径为15mm。

[0077] 所述的导流管10与分布筒7的夹角为35°。

[0078] 实施例10

[0079] 本实施例的实施方式与实施例4基本相同，在此基础上：

[0080] 所述的喷射混合器还包括有分布筒7，分布筒7为混合器外壳1的内层，两者之间的空间为气体分布室8，分布筒7上布有小孔9，小孔9上设置有导流管10。

[0081] 所述小孔9的开孔面积为进气管5横截面积的7倍。

[0082] 所述小孔9的孔径为11mm。

[0083] 从文氏喷射管3进气口方向算起，所述的导流管10与分布筒7的夹角从45°到30°逐步过渡。

[0084] 实施例11

[0085] 本实施例的实施方式与实施例4基本相同，在此基础上：

[0086] 所述的喷射混合器还包括有分布筒7，分布筒7为混合器外壳1的内层，两者之间的空间为气体分布室8，分布筒7上布有小孔9，小孔9上设置有导流管10。

[0087] 所述小孔9的开孔面积为进气管5横截面积的7倍。

[0088] 所述小孔9的孔径为12mm。

[0089] 从文氏喷射管3进气口方向算起，所述的导流管10与分布筒7的夹角从45°到30°逐步过渡。

[0090] 所述导流管10的长度为15 mm。

[0091] 实施例12

[0092] 本实施例的实施方式与实施例4基本相同，在此基础上：

[0093] 所述的喷射混合器还包括有分布筒7，分布筒7为混合器外壳1的内层，两者之间的空间为气体分布室8，分布筒7上布有小孔9，小孔9上设置有导流管10。

[0094] 所述小孔9的开孔面积为进气管5横截面积的5倍。

[0095] 所述小孔9的孔径为13mm。

[0096] 从文氏喷射管3进气口方向算起，所述的导流管10与分布筒7的夹角从45°到30°逐步过渡。

[0097] 所述导流管10的长度为25 mm。

[0098] 实施例13

[0099] 本实施例的实施方式与实施例4基本相同，在此基础上：

[0100] 所述的喷射混合器还包括有分布筒7，分布筒7为混合器外壳1的内层，两者之间的空间为气体分布室8，分布筒7上布有小孔9，小孔9上设置有导流管10。

[0101] 所述小孔9的开孔面积为进气管5横截面积的5倍。

[0102] 所述小孔9的孔径为14mm。

[0103] 从文氏喷射管3进气口方向算起，所述的导流管10与分布筒7的夹角从45°到30°逐步过渡。

[0104] 所述导流管10的长度为20mm。

[0105] 实施例14

[0106] 本实施例的实施方式与实施例4基本相同，在此基础上：

[0107] 所述的喷射混合器还包括有分布筒7，分布筒7为混合器外壳1的内层，两者之间的空间为气体分布室8，分布筒7上布有小孔9，小孔9上设置有导流管10。

[0108] 所述小孔9的开孔面积为进气管5横截面积的6倍。

[0109] 所述小孔9的孔径为16mm。

[0110] 从文氏喷射管3进气口方向算起，所述的导流管10与分布筒7的夹角从45°到30°逐步过渡。

[0111] 所述导流管10的长度为18 mm。

[0112] 所述混合器的喉管11长度为喉管公称直径的3倍。

[0113] 实施例15

[0114] 本实施例的实施方式与实施例1基本相同，在此基础上：

[0115] 所述的文氏喷射管的喷嘴12从进口到出口呈收缩状，其收缩角为8°。

[0116] 实施例16

[0117] 本实施例的实施方式与实施例1基本相同，在此基础上：

[0118] 所述喷嘴12的内壁设有波纹槽。

[0119] 实施例17

[0120] 本实施例的实施方式与实施例4基本相同，在此基础上：

[0121] 所述的文氏喷射管的喷嘴12从进口到出口呈收缩状，其收缩角为10°。

[0122] 所述喷嘴12的内壁设有波纹槽。

[0123] 所述的内壁设有30个波纹槽。

[0124] 实施例18

[0125] 本实施例的实施方式与实施例14基本相同，在此基础上：

[0126] 所述的文氏喷射管的喷嘴12从进口到出口呈收缩状，其收缩角为15°。

[0127] 所述喷嘴12的内壁设有波纹槽。

[0128] 所述的内壁设有40个波纹槽。

[0129] 实施例19

[0130] 本实施例的实施方式与实施例14基本相同，在此基础上：

[0131] 所述的文氏喷射管的喷嘴12从进口到出口呈收缩状，其收缩角为11°。

[0132] 所述喷嘴12的内壁设有波纹槽。

[0133] 所述的内壁设有35个波纹槽。