一種氣液固三相流體混合裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混合裝置，尤其涉及一種氣液固三相流體混合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前儲罐火災(zāi)、機(jī)場泄漏油料火災(zāi)等都是依靠負(fù)壓式泡沫滅火裝置或壓縮空氣泡沫滅火裝置，這些滅火裝置的噴射都是基于氣液兩相噴射，不能滿足大面積火災(zāi)撲救的需求，因為它們均存在如下問題:1、噴射距離小，由于泡沫發(fā)泡后，體積膨脹，質(zhì)量小，噴射距尚受限；2、泡沫析液時間短，在噴射后需補(bǔ)充大量的泡沫液。
[0003]由此可見，現(xiàn)有技術(shù)有待于進(jìn)一步的改進(jìn)和提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為避免上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供了一種可提高泡沫噴射距離、降低流體壓力損失的氣液固三相流體混合裝置。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種氣液固三相流體混合裝置，包括混合筒，所述混合筒包括依次連通的液相注入段、固液混合段、氣液固三相混合段和三相射流輸出段，所述液相注入段開設(shè)有液相注入口，固液混合段開設(shè)有固相注入口，氣液固三相混合段開設(shè)有氣相注入口，三相射流輸出段開設(shè)有三相射流輸出口，液相注入段在液相注入口處設(shè)置有縮頸結(jié)構(gòu)；固相注入口和氣相注入口均為環(huán)形注入口，且兩者與混合筒內(nèi)流體流動方向的夾角為45?60°。
[0007]所述氣相注入壓力高于固相注入壓力至少lbar。
[0008]所述氣相注入口覆蓋整個氣液固三相混合段。
[0009]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的有益效果為:
[0010]1、本發(fā)明在氣液相中加入了固相，利用固相的質(zhì)量優(yōu)勢提高了泡沫的噴射距離，可滿足大面積火災(zāi)撲救的需求。
[0011]2、本發(fā)明將氣體摻混孔設(shè)為一個管段，提高了氣體與液相及固相的接觸時間和接觸面積，可有效提高流速。
[0012]3、本裝置內(nèi)未設(shè)擾流器，以固體顆粒的摻入發(fā)揮擾流器所具有的作用，取消擾流器后，流體的壓力損失大大降低，提高了流速和射程，減少了火場對泡沫滅火劑的需求量。
[0013]4、本發(fā)明通過改變現(xiàn)有的混合裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，設(shè)置氣相混合，從根本上改變流場的特性，通過固體顆粒的攪拌作用強(qiáng)化液相與空氣的混合效果，實現(xiàn)正壓式泡沫發(fā)生器的大流量噴射，并提高泡沫發(fā)泡性能，提高滅火效率。
[0014]5、本發(fā)明可應(yīng)用于壓縮空氣泡沫滅火裝置，這些滅火裝置可應(yīng)用于保護(hù)各類儲罐、煤礦、機(jī)場等區(qū)域。本發(fā)明還可應(yīng)用于需要三相混合的化工生產(chǎn)過程，如混合器或反應(yīng)益寺。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]1、液相注入口 2、液相注入段3、固液混合段4、固相注入口 5、氣液固三相混合段6、氣相注入口 7、三相射流輸出段8、三相射流輸出口
【具體實施方式】
[0017]下面以液相是泡沫混合液、氣相是高壓氣體，如空氣、氧氣等，固相是顆粒狀介質(zhì)為例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于這一實施例。
[0018]如圖1所示，一種氣液固三相流體混合裝置，包括混合筒，所述混合筒包括依次連通的液相注入段2、固液混合段3、氣液固三相混合段5和三相射流輸出段7，所述液相注入段2開設(shè)有液相注入口 1，固液混合段3開設(shè)有固相注入口 4，氣液固三相混合段5開設(shè)有氣相注入口 6，三相射流輸出段7開設(shè)有三相射流輸出口 8，液相注入段2在液相注入口 I處設(shè)置有縮頸結(jié)構(gòu)；固相注入口 4和氣相注入口 6均為環(huán)形注入口，且兩者與混合筒內(nèi)流體流動方向的夾角為45?60°，所述氣相注入壓力高于固相注入壓力至少lbar。
[0019]泡沫混合液由輸送裝備以一定的流速注入上述混合裝置后，因液相注入口 I處設(shè)置有縮頸結(jié)構(gòu)，因此，泡沫混合液在入口處的速度提高，并在射流處形成低壓區(qū)，固體顆粒在外界壓力的驅(qū)動下，從泡沫混合液的射流區(qū)擠入液相射流，形成液固混合流體，固相顆粒與液相充分混合；固相與液相混合后的流體進(jìn)入氣液固三相混合段5，在該區(qū)段內(nèi)，氣相注入口 6設(shè)在管段的周向，氣相注入口 6覆蓋整個氣液固三相混合段5，氣相入口 6與固相注入口 4方向相同，保證了高壓氣體順勢驅(qū)動固液混合流體。高壓氣體注入后與液相和固相激烈攪動，加劇了三相的混合，同時，驅(qū)動固相加速流動，逐步形成三相均勻混合的流體，固體顆粒受到氣相的驅(qū)動后，在液相流體內(nèi)劇烈翻滾，起到擾流和加劇混合的作用，使得三相流體在該管段內(nèi)充分混合。同時，高壓氣體的注入攪動了泡沫混合液，促使泡沫混合液發(fā)泡，形成發(fā)泡的泡沫液，由于氣體射流方向與固相的射流方向一致，且氣體射流壓力高于固體流體壓力，所以氣體對固體顆粒和液相是一個二次加速過程。氣液相三相射流經(jīng)一定距離的混合段后，達(dá)到穩(wěn)定均勻的混合狀態(tài)，并高速前進(jìn)，最終通過管線噴射至擬保護(hù)區(qū)域。
[0020]需要說明的是，通過調(diào)整固體顆粒的粒徑、數(shù)量可實現(xiàn)調(diào)整三相射流的射程以及覆蓋能力的目的。
[0021]本發(fā)明并不僅僅局限于上述的實施例，本發(fā)明中的液相可以是其它液體，固相也可以是其它介質(zhì)。
[0022]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明的精神所作的舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種氣液固三相流體混合裝置，其特征在于:包括混合筒，所述混合筒包括依次連通的液相注入段、固液混合段、氣液固三相混合段和三相射流輸出段，所述液相注入段開設(shè)有液相注入口，固液混合段開設(shè)有固相注入口，氣液固三相混合段開設(shè)有氣相注入口，三相射流輸出段開設(shè)有三相射流輸出口，液相注入段在液相注入口處設(shè)置有縮頸結(jié)構(gòu)；固相注入口和氣相注入口均為環(huán)形注入口，且兩者與混合筒內(nèi)流體流動方向的夾角為45?60°。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液固三相流體混合裝置，其特征在于:所述氣相注入壓力高于固相注入壓力至少lbar。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣液固三相流體混合裝置，其特征在于:所述氣相注入口覆蓋整個氣液固三相混合段。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氣液固三相流體混合裝置，包括混合筒，所述混合筒包括依次連通的液相注入段、固液混合段、氣液固三相混合段和三相射流輸出段，所述液相注入段開設(shè)有液相注入口，固液混合段開設(shè)有固相注入口，氣液固三相混合段開設(shè)有氣相注入口，三相射流輸出段開設(shè)有三相射流輸出口，液相注入段在液相注入口處設(shè)置有縮頸結(jié)構(gòu)；固相注入口和氣相注入口均為環(huán)形注入口，且兩者與混合筒內(nèi)流體流動方向的夾角為45～60°。本發(fā)明通過改變現(xiàn)有的混合裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，設(shè)置氣相混合，從根本上改變流場的特性，通過固體顆粒的攪拌作用強(qiáng)化液相與空氣的混合效果，實現(xiàn)正壓式泡沫發(fā)生器的大流量噴射，并提高泡沫發(fā)泡性能，提高滅火效率。
【IPC分類】A62C31/12
【公開號】CN104906731
【申請?zhí)枴緾N201510278809
【發(fā)明人】郎需慶, 牟善軍, 張衛(wèi)華, 牟小冬, 于輝
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月27日