文丘里管射流器在工业中的应用

文丘里管射流器在工业中的应用

齐伟

贵州中烟工业有限责任公司贵阳卷烟厂，贵州 贵阳

摘要：文丘里管、射流器、搅拌

关键词：文丘里管、射流器、搅拌、混合

射流搅拌是混合液体的一种方法。它能使液体各组分之间在敞开或者密闭的容器内产生直接混合作用,可使物料一直处于恒定的运动状态,因此对于维持容器内液体的均质分布(如温度、酸度、碱度以及颗粒等)相当有利。射流搅拌与机械搅拌相比具有结构轻巧,成本低廉、安装方便、不易堵塞、本身无运动部件不需维修、不会污染等优点。所以射流搅拌不仅适用于一般液体的混和以及有腐蚀介质的搅拌,而且对带有粉末状的淤浆和悬浮物料的搅拌是十分有效的。还可以用于防止非混合液体的分离。

射流搅拌器的结构属于液-液喷射器类型。其由喷嘴、吸入室、混合管和扩压管组成，且可铸造为一体，安装使用十分方便。

1. 文丘里射流器的工作原理

如图1所示,高速水流经过文丘里管的变径后,速度急剧増大,压力减少,从喷嘴喷出的水流锥体,在直径等于引射管内径后受管壁约束而变为圆柱体 ,随着水柱从喷嘴喷出,活塞沿引射管高速运动并从喷射出口高速射出,水流锥的后部形成真空,外部水源不断地从吸气口吸入引射管,这些新吸进的水流在引射喷射管内与水流锥喷撞混合,并从喷射口喷出。若吸入的是含盐浓度较高的水流,则高浓度盐水被强制喷射出引射管后,很快便进行溶解,从而实现快速溶解在水中的目的。

2. 文丘里管射流器的安装方法

图2 文丘里射流器的布置示意图

如图2所示，用于工业软水处理置换工序，文丘里管射流器连接在循环盐水管道上。当来水管线的动力流量和压力在所需射流器的工作流量范围内时，可直接把射流器安装在主管上，在管道动力流量和压力不变的情况下，射流器吸入恒定量的高浓度盐水。

3. 容器形状对文丘里射流搅拌器布置的影响

要维持一定几何形状容器内的液体达到均匀混合的目的，就必须恰当地选择射流搅拌器的数量及其安装位置。举例说明如下：

1. 球形容器

该类容器无锐角阻碍流体流动,所以只需要安装单个射流搅拌器就能造成容器内的物料均匀而自然的循环混和。

2. 圆柱形、方形和矩形容器

此类容器的截面存在着不利于液体翻动的滞流区域,所以需要在适当的方位多增设几个射流搅拌器,方能达到有效搅拌的目的。

3. 狭长形容器

槽车是最典型的狭长形容器,它的长度和直径之比大于2:1,在这种情况下一定要设置成排的射流搅拌器,以使在狭长形容器内的流体始终处于恒定的流动状态。

4. 文丘里管射流器的优点

盐液在进行混合的时候，传统的做法是使用机械搅拌桨进行搅拌。电机驱动机械浆叶，桨叶带动液体介质形成定向流态进行混合。

图3机械搅拌 射流搅拌

文丘里管射流器混合搅拌时，较传统搅拌有如下优点：

1. 文丘里管射流器安装在循环管道上,流入的盐水混合了池中的高浓度盐水,溶解效率更高。

2. 文丘里管射流器在吸入高浓度盐水后,混合液流动速度较快。高速流动的混合液相当于对未溶解的盐粒溶液做功,促进了盐粒的溶解。

文丘里管射流器喷射覆盖范围呈现球形空间，生产能耗较低，故障率较低，安装较为简便。

参考文献：

1. 赵弘，马明，苏鑫.基于CFD清管器结构的管内流场模拟及优化设计.油气储运，2015（05）：562-566；

2. 刘永飞，等.射流清管器研究现状及发展趋势.管道技术与设备，2016（02）：41-43+46；

3. 臧延旭，等.速度控制清管器泄流孔流场仿真.油气储运，2018,37（03）：295-300