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CN117815950A - 一种低温气液混合装置 - Google Patents

一种低温气液混合装置 Download PDF

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CN117815950A
CN117815950A CN202410001956.7A CN202410001956A CN117815950A CN 117815950 A CN117815950 A CN 117815950A CN 202410001956 A CN202410001956 A CN 202410001956A CN 117815950 A CN117815950 A CN 117815950A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
nozzle
low
temperature
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202410001956.7A
Other languages
English (en)
Inventor
徐建浩
顾陈杰
张皓威
王俊凯
李惊春
余帅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
711th Research Institute of CSIC
Shanghai MicroPowers Co Ltd
Original Assignee
711th Research Institute of CSIC
Shanghai MicroPowers Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 711th Research Institute of CSIC, Shanghai MicroPowers Co Ltd filed Critical 711th Research Institute of CSIC
Priority to CN202410001956.7A priority Critical patent/CN117815950A/zh
Publication of CN117815950A publication Critical patent/CN117815950A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers
    • B01F25/42Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种低温气液混合装置,包括承压筒,其内部中空,所述承压筒的两端部分别开设有气体入口与气体出口,所述气体入口和所述气体出口适于输入及输出高温气体介质;且所述承压筒的筒壁上开设有通孔,所述通孔插设有液体输入组件,适于向所述承压筒内输入低温液体介质;所述液体输入组件设置有液体喷嘴,所述液体喷嘴和所述承压筒可拆卸连接,所述液体喷嘴位于所述承压筒的内部,用于将所述低温液体介质转换为低温液滴并将所述低温液滴喷淋至所述承压筒内;在所述高温气体介质与所述低温液体介质输入所述承压筒时,所述高温气体介质与所述低温液滴相混合形成低温气体介质,利用液体喷嘴扩大冷热介质的接触面积,实现了高效、快速的调温。

Description

一种低温气液混合装置
技术领域
本发明涉及船用低温介质的调温技术领域,进一步地涉及一种低温气液混合装置。
背景技术
目前,由于船上空间有限,装置尺寸受限,所以在装置内部,高温气体和低温液体无法在短时间内完成充分的混合以及能量的交换,这样的问题会影响满足要求的气体介质的输出量,装置整体的输出效率和性能都无法满足用户的需求。
综上所述,需要对目前的技术进行改进。
发明内容
针对上述技术问题,本发明的目的在于提供一种低温气液混合装置,该装置提高了高温气体和低温液体之间的混合程度,实现了两者的充分混合,能够输出大量的满足要求的气体介质,有利于工作效率的提升。
为了实现上述目的,本发明提供一种低温气液混合装置,包括:
承压筒,所述承压筒内部中空,所述承压筒的两端部分别开设有气体入口与气体出口,所述气体入口和所述气体出口适于输入及输出高温气体介质;
且所述承压筒的筒壁上开设有至少一通孔,所述通孔插设有液体输入组件,适于向所述承压筒内输入低温液体介质;
所述液体输入组件设置有液体喷嘴,所述液体喷嘴和所述承压筒之间可拆卸连接,所述液体喷嘴位于所述承压筒的内部,用于将所述低温液体介质转换为低温液滴并将至少部分所述低温液滴喷淋至所述承压筒内;
其中,在所述高温气体介质与所述低温液体介质输入所述承压筒时,所述高温气体介质与所述低温液滴相混合,从而形成低温气体介质。
值得一提的是,通过设置液体喷嘴提高了低温液体介质与高温气体介质的接触面积,有利于高温气体介质的快速降温,有利于工作效率的提升;另外,液体喷嘴和承压筒之间为可拆卸连接设置,能够提高装置的灵活性,使装置符合不同工况环境。
在一些实施方式中,所述通孔的数量大于或等于两个,每个所述通孔均连接有所述液体输入组件,且所述液体喷嘴包括有大流量喷嘴和小流量喷嘴,所述大流量喷嘴用于提供高喷淋流量,所述小流量喷嘴用于提供低喷淋流量;
所述大流量喷嘴和所述小流量喷嘴可独立使用或组合使用,从而使所述低温气液混合装置能用于小流量工况或大流量工况。
可以理解的,通过设置大流量喷嘴和小流量喷嘴以应对不同的流量工况,使得高温气体介质和低温液体介质能够得到更加充分的混合,同时也能够通过大流量喷嘴和小流量喷嘴的独立使用或组合使用调整喷淋量或者喷淋角度等,令整个介质降温过程更加可控。
在一些实施方式中,每个所述液体喷嘴布设有若干喷孔,若干所述喷孔以预设阵列分布于所述液体喷嘴;
若干所述喷孔位于所述液体喷嘴朝向所述气体入口一侧;
和/或,
若干所述喷孔位于所述液体喷嘴朝向所述气体出口一侧,从而使所述液体喷嘴形成单侧喷淋或双侧喷淋。
在一些实施方式中,所述小流量喷嘴中的至少部分所述喷孔为锥形孔,所述锥形孔的纵向截面积随喷淋方向单调减小以形成锥形喷淋形状。
需要说明的是,小流量喷嘴的喷孔设置为锥形孔,从而能够提供稳定的喷淋形状,且喷淋时形成的液滴直径更小,可以和高温气体介质充分混合,而且在一定程度上节约了低温液体介质,有利于成本的降低。
在一些实施方式中,所述大流量喷嘴中的至少部分所述喷孔为圆形孔,所述圆形孔的横截面为若干个直径相等的同心圆;
或,
所述大流量喷嘴中的至少部分所述喷孔为栅形孔,所述栅形孔的横截面均呈条状轮廓,且所述栅形孔沿所述液体喷嘴的长度方向均匀排布。
此处,大流量喷嘴的喷孔形式可采用两种,即上述的圆形孔或者是栅形孔,栅形孔的喷淋量会大于圆形孔的喷淋量,故能够使装置适用于较大流量工况,而圆形孔的喷淋角度与喷淋面积相对于栅形孔来说更加可控,提高了可操作性。
在一些实施方式中,所述液体输入组件的相邻位置固设有气液混合填料,所述气液混合填料设置于所述承压筒的内壁,适于承接所述液体喷嘴喷淋形成的所述低温液滴,从而使喷淋在所述气液混合填料内的所述低温液滴与所述高温气体介质混合,以实现所述高温气体介质的降温。
可以理解的,设置的气液混合填料能够扩大低温液体介质和高温气体介质的接触面积,使两者能够充分混合,从而实现对于气体介质的快速降温。
在一些实施方式中,所述承压筒内还设置有导流板,所述导流板与所述气液混合填料相对应设置,且所述导流板的导流面朝向所述气体入口,从而对所述高温气体介质与所述低温液体介质所形成的所述低温气体介质进行整流。
通过设置的导流板能够对气体介质的流动起到引导、导向作用,也能够防止液体介质壁流短路,形成稳定的流场,起到了很佳的推送作用,能够避免气液混合填料受液不均匀。
在一些实施方式中,所述液体输入组件还包括喷嘴安装管,所述液体喷嘴和所述喷嘴安装管固定连接,所述喷嘴安装管与所述承压筒的外周可拆卸连接;
所述喷嘴安装管远离所述液体喷嘴一侧端部还连接有外接短管,且所述喷嘴安装管和所述外接短管均具有空腔,在所述外接短管和所述喷嘴安装管相对固定时,两个所述空腔共同形成输液通道。
需要说明的是,通过喷嘴安装管和外接短管共同形成了输液通道,能够有效提高低温液体介质的输入量,而且喷嘴安装管与承压筒之间为可拆卸连接,则当需要更换不同流量或形式的液体喷嘴时,可以轻松进行更换,能满足对不同场景下的需求。
在一些实施方式中,所述喷嘴安装管远离所述液体喷嘴一侧端部固定有双面法兰,所述承压筒的外周固定有筒体安装法兰,所述喷嘴安装管部分伸入所述承压筒内部;
所述外接短管靠近所述喷嘴安装管一侧端部固定有喷嘴连接法兰,所述喷嘴连接法兰与所述筒体安装法兰分别通过螺栓固定在所述双面法兰两侧,使所述喷嘴安装管连接于所述承压筒,以及使所述外接短管连接于所述喷嘴安装管。
此处,通过法兰的形式将喷嘴安装管与承压筒、外接短管相连接,能够保证部件之间的连接强度,使得装置的承压性能较佳,且在装拆时只需要调整螺栓即可,对于操作人员来说更加便捷、容易上手。
在一些实施方式中,所述承压筒靠近所述气体入口一侧内周还设置有防倒流堰板,所述防倒流堰板向所述气体入口的中心位置延伸,以相对于所述气体入口形成部分遮挡,用于防止部分所述低温液体介质通过所述气体入口倒流至上游管路。
与现有技术相比,本发明所提供的一种低温气液混合装置具有以下有益效果:
1、本发明所提供的一种低温气液混合装置,通过设置液体喷嘴提高了低温液体介质与高温气体介质的接触面积,有利于高温气体介质的快速降温,有利于工作效率的提升;另外,液体喷嘴和承压筒之间为可拆卸连接设置,能够提高装置的灵活性,使装置符合不同工况环境。
2、本发明所提供的一种低温气液混合装置,通过设置大流量喷嘴和小流量喷嘴以应对不同的流量工况,使得高温气体介质和低温液体介质能够得到更加充分的混合,同时也能够通过大流量喷嘴和小流量喷嘴的独立使用或组合使用调整喷淋量或者喷淋角度等,令整个介质降温过程更加可控。
3、本发明所提供的一种低温气液混合装置,小流量喷嘴的喷孔设置为锥形孔,从而能够提供稳定的喷淋形状,且喷淋时形成的液滴直径更小,可以和高温气体介质充分混合,而且在一定程度上节约了低温液体介质,有利于成本的降低。
4、本发明所提供的一种低温气液混合装置,大流量喷嘴的喷孔形式可采用两种,圆形孔或者是栅形孔,栅形孔的喷淋量会大于圆形孔的喷淋量,故能够使装置适用于较大流量工况,而圆形孔的喷淋角度与喷淋面积相对于栅形孔来说更加可控,提高了可操作性。
附图说明
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明一个实施例的部分剖视图;
图2是本发明另一个实施例的部分剖视图;
图3是本发明一个实施例中液体喷嘴的示意图;
图4是本发明一个实施例中圆形孔的排布示意图;
图5是本发明另一个实施例中液体喷嘴的示意图;
图6是图5另一视角的示意图;
图7是图6在A处的局部放大图。
附图标号说明:气体入口1;承压筒2;筒体安装法兰21;液体喷嘴3;圆形孔31;栅形孔32;气液混合填料4;导流板5;防倒流堰板6;喷嘴安装管7;双面法兰71;外接短管8;喷嘴连接法兰81;气体出口9。
具体实施方式
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,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
在本文中,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。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发明中的具体含义。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
另外,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在一个实施例中,参考说明书附图1,本发明所提供的一种低温气液混合装置被阐述,本发明所提供的低温气液混合装置能够提高高温气体和低温液体之间的混合程度,实现两者的充分混合,从而输出大量的满足要求的气体介质,有利于工作效率的提升。
参考说明书附图1,本发明所提供的一种低温气液混合装置,包括内部中空的承压筒2,承压筒2的两端部分别开设有气体入口1与气体出口9,气体入口1和气体出口9适于输入及输出高温气体介质。
进一步的,承压筒2的筒壁上开设有至少一通孔,通孔插设有液体输入组件,液体输入组件用于向承压筒2内输入低温液体介质。
具体的,液体输入组件设置有液体喷嘴3,液体喷嘴3和承压筒2之间可拆卸连接,液体喷嘴3位于承压筒2的内部,用于将低温液体介质转换为低温液滴,并将至少部分低温液滴喷淋至承压筒2内。
在高温气体介质与低温液体介质输入承压筒2时,高温气体介质与低温液滴相混合,从而形成低温气体介质。
值得一提的是,通过设置液体喷嘴3提高了低温液体介质与高温气体介质的接触面积,有利于高温气体介质的快速降温,有利于工作效率的提升;另外,液体喷嘴3和承压筒2之间为可拆卸连接设置,能够提高装置的灵活性,使装置符合不同工况环境。
另外,在承压筒2的筒壁上开设的通孔数量在本实施例中不进行过多的限制,只要有开设一个即可,通孔在本实施例中的作用只为了让液体喷嘴3能够伸入承压筒2内,从而向承压筒2内喷淋低温液体介质,可想而知越多的通孔,就能够连接越多的液体喷嘴3,以实现更大的液体输入量,故技术人员可以根据需求对通孔的数量进行增减,来保证气体介质的有效输出。
进一步的,承压筒2靠近气体入口1一侧内周还设置有防倒流堰板6,防倒流堰板6向气体入口1的中心位置延伸以相对于气体入口1形成部分遮挡,用于防止部分低温液体介质通过气体入口1倒流至上游管路。
在一个实施例中,通孔的数量大于等于两个,每个通孔均连接有液体输入组件,且液体喷嘴3包括有大流量喷嘴和小流量喷嘴,大流量喷嘴用于提供高喷淋流量,小流量喷嘴用于提供低喷淋流量。
大流量喷嘴和小流量喷嘴可独立使用或组合使用,从而使低温气液混合装置能用于小流量工况或大流量工况。
可以理解的,通过设置大流量喷嘴和小流量喷嘴以应对不同的流量工况,使得高温气体介质和低温液体介质能够得到更加充分的混合,同时也能够通过大流量喷嘴和小流量喷嘴的独立使用或组合使用调整喷淋量或者喷淋角度等,令整个介质降温过程更加可控;组合使用的方式可以是设置一个大流量喷嘴和一个小流量喷嘴,或者一个大流量喷嘴和两个小流量喷嘴等等的排列组合,只要能够保证介质的输出量,均可以进行运用。
在上述实施例的基础上,每个液体喷嘴3布设有若干喷孔,若干喷孔以预设阵列分布于液体喷嘴3。
若干喷孔可以位于液体喷嘴3朝向气体入口1一侧,也可以位于液体喷嘴3朝向气体出口99一侧,这两种情况下液体喷嘴3形成的是单侧喷淋;当然,喷孔的设置位置也可以位于液体喷嘴3相对的两侧,从而使液体喷嘴3形成双侧喷淋。
而且,喷孔的形式、数量、排列方式也能够对喷淋量以及喷淋面积等等起到一定的影响,在本实施例中先不对其具体形式进行限制,后续内容中再进行具体的描述。
另一实施例中,小流量喷嘴中的至少部分喷孔为锥形孔,锥形孔的纵向截面积随喷淋方向单调减小以形成锥形喷淋形状。
需要说明的是,小流量喷嘴的喷孔设置为锥形孔时,能够提供稳定的喷淋形状,且喷淋时形成的液滴直径更小,可以和高温气体介质充分混合,而且在一定程度上节约了低温液体介质,有利于成本的降低。
而且能够理解本实施例中的这种锥形孔,靠近承接筒内部的一侧直径小,远离承接筒内部的一侧直径大,则低温液体介质在输入承压筒2时,可以通过大直径一侧进行一定量的汇集,再通过小直径一侧输送至承压筒2,使得为低温液体介质提供的流道截面积逐渐减小,则介质在进行输送时能够保持一定的流速。同时由于小直径的设置,低温液体介质在喷淋时会通过锥形孔形成若干个直径较小的液滴,使得喷淋流较为细密,从而能够保证与高温气体介质的充分混合。
其他实施例中,这种小流量喷嘴的喷孔形状也可以进行调整或改动,同时小流量喷嘴的喷孔形式也可以进行组合,例如上述的锥形孔和另一种B孔组合使用,B孔的直径可以比锥形孔略小。锥形孔设置在液体喷嘴3朝向气体入口1的一侧,B孔设置在液体喷嘴3远离气体入口1的一侧,或者在锥形孔的最外侧设置一圈或几圈的B孔,从而形成混合型的喷淋流,以及类似的很多改动方式,均应该纳入本发明的保护范围内。
在一个实施例中,大流量喷嘴中的至少部分喷孔为圆形孔31,圆形孔31的横截面为若干个直径相等的同心圆。
在其他实施例中,大流量喷嘴中的至少部分喷孔为栅形孔32,栅形孔32的横截面均呈条状轮廓,且栅形孔32沿液体喷嘴3的长度方向均匀排布。
由上述内容很容易理解,大流量喷嘴的喷孔形式可采用两种,即上述的圆形孔31或者是栅形孔32,栅形孔32的喷淋量会大于圆形孔31的喷淋量,故能够使装置适用于较大流量工况,而圆形孔31的喷淋角度与喷淋面积相对于栅形孔32来说更加可控,提高了可操作性,而圆形孔31或栅形孔32的数量也是和喷淋量有一定关系的,技术人员可以根据装置的整体尺寸来对其数量进行增减,在本实施例中不进行具体限定。
具体的,圆形孔31的设置形式可参照附图3和图4,附图中没有展示圆形孔31的横截面情况,但是很容易理解的,圆形孔31也类似于普通的通孔。
图中的“d”即为表示相邻圆形孔31的圆心之间的间距,间距d的长度相等且图中三个圆形孔31的圆心连线所形成的夹角均为60°,则可以通过这种设置形式形成若干个等边三角形。
由上述的圆形孔31形成附图中的整体喷淋面,可以看作由一个等边三角形沿横向方向和纵向方向均匀发散,从而形成多排多列的喷孔,且每排、每列的喷孔之间存在一定的错位,相较于一般的直排直列的喷孔扩大了喷淋面积和范围,能够有效地提高冷热两种介质的接触面积,从而提高调温效率。
同时也请参照附图5至图7,大流量喷嘴的喷孔形式也可使用上述的栅形孔32,由于栅形孔32的条状轮廓从而使喷淋量能够有显著的提高,则在高温气体介质大量输入承压筒2时,通过栅形孔32能够将低温液体介质及时且高效地进行喷淋。
而栅形孔32之间的间隙也是可被调整的,在栅形孔32分布于液体喷嘴3上时,栅形孔32的间隙在很大程度上决定了喷淋出的低温液滴的密集程度,所以在处理大流量工况时,间隙的范围一般都在0.2-2mm,如果太小则会带来栅形孔32的生产难度,如果太大则会影响到正常的喷淋范围,导致冷热介质无法得到充分混合。
当然,上述的栅形孔32的尺寸以及设置在液体喷嘴3上的方式在其他实施例中可以改动,如果栅形孔32的尺寸较小,则可以设置多排多列,类似于上述圆形孔31的设置方式;如果栅形孔32的尺寸较大,则直接设置多排一列即可,从而形成多层输出。
在一个实施例中,如图1所示,液体输入组件的相邻位置固设有气液混合填料4,气液混合填料4设置于承压筒2的内壁,适于承接液体喷嘴3喷淋形成的低温液滴,从而使喷淋在气液混合填料4内的低温液滴与高温气体介质混合,以实现高温气体介质的降温。
可以理解的,设置的气液混合填料4能够扩大低温液体介质和高温气体介质的接触面积,使两者能够充分混合,从而实现对于气体介质的快速降温,本实施例中不限制气液混合填料4的种类,可以根据厂家的实际情况,选择金属填料、陶瓷填料或塑料填料。
另外,通过附图可以理解,气液混合填料4的数量可以根据液体喷嘴3的数量,或者是整体的流道长度进行增加,从而通过多个填料来实现气液的充分混合。
进一步的,气液混合填料4通过支承板固定于承压筒2的内壁。
一个实施例中,支承板具有波纹结构且开设有过孔,使得气体介质或液体介质都能进行顺畅的流动,有利于充分混合。当然在其他实施例中,支承板的波纹结构也可进行改动,例如改成格栅式支承板等。
另一个实施例中,承压筒2内还设置有导流板5,导流板5与气液混合填料4相对应设置,且导流板5的导流面朝向气体入口1,从而对高温气体介质与低温液体介质所形成的低温气体介质进行整流。
通过设置的导流板5能够对气体介质的流动起到引导、导向作用,也能够防止液体介质壁流短路,形成稳定的流场,起到了很佳的推送作用,能够避免气液混合填料4受液不均匀。
需要注意的是,在本实施例中导流板5是对应于气液混合填料4进行设置的,具体可参照附图,导流板5位于相应气液混合填料4的下游,从而对混合形成的介质进行导流,以促进介质的流动,加快工作效率。
在另一实施例中,如图2所示,液体输入组件还包括喷嘴安装管7,液体喷嘴3和喷嘴安装管7固定连接,喷嘴安装管7与承压筒2的外周可拆卸连接。
喷嘴安装管7远离液体喷嘴3一侧端部还连接有外接短管8,且喷嘴安装管7和外接短管8均具有空腔,在外接短管8和喷嘴安装管7相对固定时,两个空腔共同形成输液通道。
需要说明的是,通过喷嘴安装管7和外接短管8共同形成了输液通道,能够有效提高低温液体介质的输入量,提高了外接冷源的可操作性;而且喷嘴安装管7与承压筒2之间为可拆卸连接,则当需要更换不同流量或形式的液体喷嘴3时,可以轻松进行更换,能满足对不同场景下的需求。
另外,喷嘴安装管7和液体喷嘴3在本实施例为固定连接,由于需要持续输入高温气体介质,则承压筒2的内压势必会比较高,所以如果固定方式不牢固,很容易导致液体喷嘴3意外脱落,以影响正常的生产进度。
在上述实施例的基础上,喷嘴安装管7远离液体喷嘴3一侧端部固定有双面法兰71,承压筒2的外周固定有筒体安装法兰21,喷嘴安装管7部分伸入承压筒2内部。
外接短管8靠近喷嘴安装管7一侧端部固定有喷嘴连接法兰81,喷嘴连接法兰81与筒体安装法兰21分别通过螺栓固定在所述双面法兰71两侧,使喷嘴安装管7连接于承压筒2,以及使外接短管8连接于喷嘴安装管7。
在本实施例中,通过法兰的形式将喷嘴安装管7与承压筒2、外接短管8相连接,能够保证部件之间的连接强度,使得装置的承压性能较佳,且在装拆时只需要调整螺栓即可,对于操作人员来说更加便捷、容易上手。
具体的可参照附图2,筒体安装法兰21、双面法兰71和喷嘴连接法兰81依次通过螺栓固定,其中双面法兰71和喷嘴安装管7、液体喷嘴3依次固定连接形成一整体性的喷嘴组件,则在需要更换液体喷嘴3时,操作人员将外接短管8从双面法兰71上移除,再将喷嘴组件向远离承压筒2的方向抽出,就能完成拆卸,反之则是完成安装。
同时,可以注意到外接短管8远离喷嘴安装管7一侧也具有法兰结构,这一侧的法兰结构是用于将液体输入组件进行整体固定,一般固定在整个装置的入液口,所以由液体喷嘴3、喷嘴安装管7以及双面法兰71形成的喷嘴组件的长度应该不超过外接短管8的长度,否则在抽出时可能由于装置尺寸的限制导致没有足够的抽出空间。
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低温气液混合装置,其特征在于,包括:
承压筒,所述承压筒内部中空,所述承压筒的两端部分别开设有气体入口与气体出口,所述气体入口和所述气体出口适于输入及输出高温气体介质;
且所述承压筒的筒壁上开设有至少一通孔,所述通孔插设有液体输入组件,适于向所述承压筒内输入低温液体介质;
所述液体输入组件设置有液体喷嘴,所述液体喷嘴和所述承压筒之间可拆卸连接,所述液体喷嘴位于所述承压筒的内部,用于将所述低温液体介质转换为低温液滴并将至少部分所述低温液滴喷淋至所述承压筒内;
其中,在所述高温气体介质与所述低温液体介质输入所述承压筒时,所述高温气体介质与所述低温液滴相混合,从而形成低温气体介质。
2.根据权利要求1所述的一种低温气液混合装置,其特征在于,
所述通孔的数量大于或等于两个,每个所述通孔均连接有所述液体输入组件,且所述液体喷嘴包括有大流量喷嘴和小流量喷嘴,所述大流量喷嘴用于提供高喷淋流量,所述小流量喷嘴用于提供低喷淋流量;
所述大流量喷嘴和所述小流量喷嘴可独立使用或组合使用,从而使所述低温气液混合装置能用于小流量工况或大流量工况。
3.根据权利要求2所述的一种低温气液混合装置,其特征在于,
每个所述液体喷嘴布设有若干喷孔,若干所述喷孔以预设阵列分布于所述液体喷嘴;
若干所述喷孔位于所述液体喷嘴朝向所述气体入口一侧;
和/或,
若干所述喷孔位于所述液体喷嘴朝向所述气体出口一侧,从而使所述液体喷嘴形成单侧喷淋或双侧喷淋。
4.根据权利要求3所述的一种低温气液混合装置,其特征在于,
所述小流量喷嘴中的至少部分所述喷孔为锥形孔,所述锥形孔的纵向截面积随喷淋方向单调减小以形成锥形喷淋形状。
5.根据权利要求3所述的一种低温气液混合装置,其特征在于,
所述大流量喷嘴中的至少部分所述喷孔为圆形孔,所述圆形孔的横截面为若干个直径相等的同心圆;
或,
所述大流量喷嘴中的至少部分所述喷孔为栅形孔,所述栅形孔的横截面均呈条状轮廓,且所述栅形孔沿所述液体喷嘴的长度方向均匀排布。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种低温气液混合装置,其特征在于,
所述液体输入组件的相邻位置固设有气液混合填料,所述气液混合填料设置于所述承压筒的内壁,适于承接所述液体喷嘴喷淋形成的所述低温液滴,从而使喷淋在所述气液混合填料内的所述低温液滴与所述高温气体介质混合,以实现所述高温气体介质的降温。
7.根据权利要求6所述的一种低温气液混合装置,其特征在于,
所述承压筒内还设置有导流板,所述导流板与所述气液混合填料相对应设置,且所述导流板的导流面朝向所述气体入口,从而对所述高温气体介质与所述低温液体介质所形成的所述低温气体介质进行整流。
8.根据权利要求1所述的一种低温气液混合装置,其特征在于,
所述液体输入组件还包括喷嘴安装管,所述液体喷嘴和所述喷嘴安装管固定连接,所述喷嘴安装管与所述承压筒的外周可拆卸连接;
所述喷嘴安装管远离所述液体喷嘴一侧端部还连接有外接短管,且所述喷嘴安装管和所述外接短管均具有空腔,在所述外接短管和所述喷嘴安装管相对固定时,两个所述空腔共同形成输液通道。
9.根据权利要求8所述的一种低温气液混合装置,其特征在于,
所述喷嘴安装管远离所述液体喷嘴一侧端部固定有双面法兰,所述承压筒的外周固定有筒体安装法兰,所述喷嘴安装管部分伸入所述承压筒内部;
所述外接短管靠近所述喷嘴安装管一侧端部固定有喷嘴连接法兰,所述喷嘴连接法兰与所述筒体安装法兰分别通过螺栓固定在所述双面法兰两侧,使所述喷嘴安装管连接于所述承压筒,以及使所述外接短管连接于所述喷嘴安装管。
10.根据权利要求1所述的一种低温气液混合装置,其特征在于,
所述承压筒靠近所述气体入口一侧内周还设置有防倒流堰板,所述防倒流堰板向所述气体入口的中心位置延伸,以相对于所述气体入口形成部分遮挡,用于防止部分所述低温液体介质通过所述气体入口倒流至上游管路。
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