一種氣液固三相流體混合裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發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】
[0002]當前儲罐火災、機場泄漏油料火災等都是依靠負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，由于泡沫發泡后，體積膨脹，質量小，噴射距尚受限；2、泡沫析液時間短，在噴射后需補充大量的泡沫液。
[0003]由此可見，現有技術有待于進一步的改進和提尚。
【發明內容】
[0004]本發明為避免上述現有技術存在的不足之處，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]本發明所采用的技術方案為:
[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有液相注入口，固液混合段開設有固相注入口，氣液固三相混合段開設有氣相注入口，三相射流輸出段開設有三相射流輸出口，液相注入段在液相注入口處設置有縮頸結構；固相注入口和氣相注入口均為環形注入口，且兩者與混合筒內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方案，本發明所取得的有益效果為:
[0010]1、本發明在氣液相中加入了固相，利用固相的質量優勢提高了泡沫的噴射距離，可滿足大面積火災撲救的需求。
[0011]2、本發明將氣體摻混孔設為一個管段，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、本裝置內未設擾流器，以固體顆粒的摻入發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、本發明通過改變現有的混合裝置的內部結構，設置氣相混合，從根本上改變流場的特性，通過固體顆粒的攪拌作用強化液相與空氣的混合效果，實現正壓式泡沫發生器的大流量噴射，并提高泡沫發泡性能，提高滅火效率。
[0014]5、本發明可應用于壓縮空氣泡沫滅火裝置，這些滅火裝置可應用于保護各類儲罐、煤礦、機場等區域。本發明還可應用于需要三相混合的化工生產過程，如混合器或反應益寺。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的結構示意圖。
[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，固相是顆粒狀介質為例對本發明作進一步的詳細說明，但本發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開設有液相注入口 1，固液混合段3開設有固相注入口 4，氣液固三相混合段5開設有氣相注入口 6，三相射流輸出段7開設有三相射流輸出口 8，液相注入段2在液相注入口 I處設置有縮頸結構；固相注入口 4和氣相注入口 6均為環形注入口，且兩者與混合筒內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處設置有縮頸結構，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，固體顆粒在外界壓力的驅動下，從泡沫混合液的射流區擠入液相射流，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入氣液固三相混合段5，在該區段內，氣相注入口 6設在管段的周向，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動后，在液相流體內劇烈翻滾，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，促使泡沫混合液發泡，形成發泡的泡沫液，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。氣液相三相射流經一定距離的混合段后，達到穩定均勻的混合狀態，并高速前進，最終通過管線噴射至擬保護區域。
[0020]需要說明的是，通過調整固體顆粒的粒徑、數量可實現調整三相射流的射程以及覆蓋能力的目的。
[0021]本發明并不僅僅局限于上述的實施例，本發明中的液相可以是其它液體，固相也可以是其它介質。
[0022]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明的精神所作的舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
【主權項】
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有液相注入口，固液混合段開設有固相注入口，氣液固三相混合段開設有氣相注入口，三相射流輸出段開設有三相射流輸出口，液相注入段在液相注入口處設置有縮頸結構；固相注入口和氣相注入口均為環形注入口，且兩者與混合筒內流體流動方向的夾角為45?60°。2.根據權利要求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.根據權利要求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有液相注入口，固液混合段開設有固相注入口，氣液固三相混合段開設有氣相注入口，三相射流輸出段開設有三相射流輸出口，液相注入段在液相注入口處設置有縮頸結構；固相注入口和氣相注入口均為環形注入口，且兩者與混合筒內流體流動方向的夾角為45～60°。本發明通過改變現有的混合裝置的內部結構，設置氣相混合，從根本上改變流場的特性，通過固體顆粒的攪拌作用強化液相與空氣的混合效果，實現正壓式泡沫發生器的大流量噴射，并提高泡沫發泡性能，提高滅火效率。
【IPC分類】A62C31/12
【公開號】CN104906731
【申請號】CN201510278809
【發明人】郎需慶, 牟善軍, 張衛華, 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