CN109908780B - 自调节式液体混合管路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自调节式液体混合管路，包括管路进口段、混合段和管路出口段，管路进口段包括第一端的圆形接口、中部的转接段以及第二端的矩形接口，管路进口段的第二端与混合段的第一端相连，混合段的第二端与管路出口段相连，混合段端面为矩形；混合段径向上设有多个混合液导管，混合液导管的第一端为封闭结构，混合液导管的第二端为待混入液体的进液口，混合液导管的第二端位于混合段的外部，混合液导管的第一端位于混合段的内部，混合液导管位于混合段内部的管壁上设有多个通孔，作为待混入液体的出液口，通孔位于靠近管路出口段的一侧。本发明能根据主流体流量的变化自动调节混合流体的流量，实现混合率的稳定，能保证液体混合的均匀性。

Description

自调节式液体混合管路

技术领域

本发明属于液体混合技术领域，涉及一种自调节式液体混合管路。

背景技术

管道混合器是使流体在管道内流过时,通过某一构件或混合元件的作用而达到均匀混合的目的,是一种无任何机械运动部件的混合器。工业上常采用的管道混合器有静态挡板式、孔板式、三通式混合器等几种型式。现有各种混合形式为主流体与混合液体直接混合，而实际应用过程中主流体的流动受管路及外界因素的影响会出现波动，在波动较大的情况下，混合液体无法实时根据主流体变化而变化，混合率呈现波动。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种自调节式液体混合管路，能够根据主流体流量的变化自动调节混合流体的流量，基于圆柱绕流，通过主流体的流速来影响绕流下游的低压区，从而影响待混入液体的出口压力，从而实现根据主流流量变化调节混入液体量，实现混合率的稳定。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种自调节式液体混合管路，包括管路进口段、混合段以及管路出口段，所述管路进口段包括第一端的圆形接口、中部的转接段以及第二端的矩形接口，转接段用于实现从圆形到矩形的过度，所述管路进口段的第二端与所述混合段的第一端相连，所述混合段的第二端与所述管路出口段相连，所述混合段的端面为矩形，矩形端面的设计方便混合液导管的安装，同时便于液体的混合，主流体通过管路进口段第一端的圆形接口流入管路进口段内，流经中间的转接段后，最后通过第二端的矩形接口进入混合段内，在混合段内进行液体混合，混合后的液体经管路出口段流出；所述混合段径向上设有多个混合液导管，所述混合液导管的第一端为封闭结构，所述混合液导管的第二端为待混入液体的进液口，所述混合液导管的第二端位于所述混合段的外部，所述混合液导管的第一端位于所述混合段的内部，所述混合液导管位于所述混合段内部的管壁上设有多个通孔，作为待混入液体的出液口，所述通孔位于靠近所述管路出口段的一侧；待混入液体通过混合导液管第二端的进液口进入混合导液管的内部，经过管壁上的通孔流出混合导液管，进入混合段内，而主流体进入混合段内流经混合液导管时，由于混合液导管的存在，从而形成圆柱扰流，在来流的下游形成低压区，混合液导管的出液口正好处于低压区内，待混入液体经过出液口后进入低压区，与主流体进行混合，混合后的液体经过管路出口段流出自调节式液体混合管路。

优选地，所述混合液导管的第一端抵在所述混合段的内壁上。

优选地，所述混合液导管为圆柱形管。

优选地，所述管路进口段与混合段通过螺栓组连接，所述混合段与管路出口段由螺栓组连接。

优选地，所述混合液导管通过紧固环固定于所述混合段上，并通过密封圈密封。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的自调节式液体混合管路结构简单，能够根据主流体流量的变化自动调节混合液体的流量，管路进口段连接主流体，混合液导管连接待混入液体，待混入液体通过混合液导管的导入并通过通孔进入混合段内，主流体通过混合液导管时为圆柱绕流，会在来流的下游形成低压区，混合液导管的出液口正好处于低压区内，待混入液体进入低压区，与主流体实现混合。在主流体流动过程中，随着主流体流量的加大，绕流形成的低压区的压力降低，混合液导管的出液口外侧的压力降低，待混入液体流量加大，同理随着主流液体流速的下降，出液口压力增大，待混入液体流量降低。通过主流体的流速来影响绕流下游的低压区，从而影响待混入液体的出口压力，从而实现根据主流流量变化调节混入液体量，实现混合率的稳定。

圆柱绕流会在混合液导管后侧形成湍流，湍流发生在出液口位置，扰动混合液体，从而提高液体混合的均匀性。且随着主流体流速的增加，湍流加剧，扰动强度加大，利于实现液体均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的自调节式液体混合管路的结构示意图；

图2为本发明的自调节式液体混合管路的俯视图；

图3为本发明的管路进口段的侧视图；

图4为本发明的混合段的剖面图；

图5为本发明的混合液导管的剖视图；

图6为本发明的自调节式液体混合管路进行混液的过程。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明，而非对本发明的保护范围限制。需要理解的是在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于简化文字描述以区别于类似的对象，而不能理解为特定的次序间的先后关系。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所述，本发明提供一种自调节式液体混合管路，包括管路进口段1、混合段2以及管路出口段3，管路进口段1包括第一端的圆形接口、中部的转接段以及第二端的矩形接口，转接段用于实现从圆形到矩形的过度，管路进口段第一端的圆形接口与主液体输送管路相连接，管路进口段1的第二端的矩形接口通过螺纹组4与混合段2的第一端相连，混合段2的第二端通过螺纹组与管路出口段3相连，混合段2的端面为矩形，矩形端面的设计方便混合液导管的安装，同时便于液体的混合。主流体通过第一端的圆形接口11流入管路进口段1内，流经中间的转接段后，最后通过第二端的矩形接口12进入混合段2内；混合段2径向上设有多个混合液导管22，混合液导管22的第一端为封闭结构，混合液导管22的第二端为待混入液体的进液口，混合液导管22的第二端位于混合段的外部，混合液导管22的第一端位于混合段2的内部，且抵在混合段的内壁上，用于主流体流经混合液导管时形成圆柱绕流，混合液导管22位于混合段内部的管壁上设有多个通孔222，作为待混入液体的出液口，通孔222位于靠近管路出口段3的一侧。待混入液体通过混合导液管22第二端的进液口进入混合导液管的内部，经过管壁上的通孔222流出混合导液管22，进入混合段内。而主流体进入混合段2内流经混合液导管时，由于混合液导管为圆柱形管，从而形成圆柱扰流，在来流的下游形成低压区，混合液导管22的出液口正好处于低压区内，待混入液体经过出液口后进入低压区，与主流体进行混合。混合后的液体经过管路出口段流出自调节式液体混合管路。

优选地，矩形接口的面积略大于圆形接口的面积，以便于待混入液体加入后，总液体的流速变化不大。如果待混入液体的量较大，则调整矩形接口与圆形接口的面积差，以保证整体流速基本不变。管路出口段的直径根据具体的待混入液体的量进行调节，如果待混入液体量很大，需要增加出口段的直径，以保持液体流速基本不变。

优选地，混合段也可以为便于液体混合的其他形状，管路进口段1第二端的接口形状相应的进行更换，管路出口段与混合段连接的接口形状也进行更换。

在本实施例中，如图1所示，管路进口段1与混合段2经过螺纹组4进行连接，混合段2通过螺纹组与管路出口段连接。如图2所示，混合段2的垂直方向上设有5个混合液导管22，主流体从管路进口段1流入，待混入液体从混合液导管22流入混合段内，主流体与待混入液体在混合段2内进行混合后，混合液经过管路出口段3流出。如图4和5所示，5个混合液导管22垂直于混合段2设置，进液口位于混合段2的外侧，混合液导管上设有螺纹221，螺纹221与紧固环24螺接，将混合液导管22固定于混合段2的壳体21上，壳体21与混合液导管22之间设有密封圈23进行密封，混合液导管22的出液口222位于混合段2内，混合液导管22的密封的第一端抵在混合段的内管壁上，混合液导管22为圆柱形管，主流体流经混合液导管22时形成圆柱扰流。

混合管路工作过程中，管路进口段1连接主流体10，混合液导管22连接待混入液体20，待混入液体20通过混合液导管22的出液口进入主流体10内部进行液体的混合，混合后的液体通过管路出口段3流出。

如图6所示，具体的混合过程为：主流体10流过混合液导管22时为圆柱绕流，会在来流的下游形成低压区，混合液导管22的出液口222正好处于低压区内，混合液导管22内的待混入液体进入低压区40，从而实现待混入液体20与主流体10的混合。在主流体10流动过程中，随着主流体流量的加大，绕流形成的低压区的压力降低，混合液导管的出液口222外侧的压力降低，待混入液体流量加大，同理随着主流体流速的下降，出液口压力增大，待混入液体流量降低，从而实现混合率的恒定。

同时，圆柱绕流会在混合液导管后侧形成湍流区30，湍流发生在出液口222位置，扰动混合液体，从而提高液体混合的均匀性。且随着主流体流速的增加，湍流加剧，扰动强度加大，利于实现液体均匀性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (5)

1.一种自调节式液体混合管路，其特征在于：包括管路进口段、混合段以及管路出口段，所述管路进口段包括第一端的圆形接口、中部的转接段以及第二端的矩形接口，转接段用于实现从圆形到矩形的过度，所述管路进口段的第二端与所述混合段的第一端相连，所述混合段的第二端与所述管路出口段相连，所述混合段的端面为矩形，矩形端面的设计方便混合液导管的安装，同时便于液体的混合，主流体通过管路进口段第一端的圆形接口流入管路进口段内，流经中间的转接段后，最后通过第二端的矩形接口进入混合段内，在混合段内进行液体混合，混合后的液体经管路出口段流出；

所述混合段上设有多个混合液导管，所述混合液导管的第一端为封闭结构，所述混合液导管的第二端为待混入液体的进液口，所述混合液导管的第二端位于所述混合段的外部，所述混合液导管的第一端位于所述混合段的内部，所述混合液导管位于所述混合段内部的管壁上设有多个通孔，作为待混入液体的出液口，所述通孔位于靠近所述管路出口段的一侧；待混入液体通过混合导液管第二端的进液口进入混合导液管的内部，经过管壁上的通孔流出混合导液管，进入混合段内，而主流体进入混合段内流经混合液导管时，由于混合液导管的存在，从而形成圆柱扰流，在来流的下游形成低压区，混合液导管的出液口正好处于低压区内，待混入液体经过出液口后进入低压区，与主流体进行混合，混合后的液体经过管路出口段流出自调节式液体混合管路。

2.根据权利要求1所述的自调节式液体混合管路，其特征在于：所述混合液导管的第一端抵在所述混合段的内壁上。

3.根据权利要求1所述的自调节式液体混合管路，其特征在于：所述混合液导管为圆柱形管。

4.根据权利要求1所述的自调节式液体混合管路，其特征在于：所述管路进口段与混合段通过螺栓组连接，所述混合段与管路出口段由螺栓组连接。

5.根据权利要求1所述的自调节式液体混合管路，其特征在于：所述混合液导管通过紧固环固定于所述混合段上，并通过密封圈密封。

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