[发明专利]一种可实现射流喷嘴系统尾管辅助搅拌装置

说明书

本发明涉及一种可实现射流喷嘴系统尾管辅助搅拌装置，安装在可实现射流喷嘴系统的尾管位置，尾管辅助搅拌装置包括入口腔室、搅拌腔室以及出口腔室，入口腔室、搅拌腔室以及出口腔室由上向下依次同轴连接。浆液进入射流泵系统尾管管路时,可实现射流喷嘴系统尾管辅助搅拌装置将再次对浆液进行混合搅拌，浆液在湍流状态下搅拌混合后，再排入反应器的过程。本装置可实现射流喷嘴系统尾管辅助搅拌装置可以充分利用系统内的流体动能和势能，且不需要加入额外的能源动力，获取最佳的工艺适应性，以达到最大工作效率，实现高效节能的目标。需要加入的物料不挥发、不扬尘、不造成反应器内的物料浓度局部过量、也不需要加入额外的能源动力，安全可靠。

技术领域

本发明属于化工设备领域，涉及固—液混合射流泵，特别是一种可实现射流喷嘴系统尾管辅助搅拌装置。

背景技术

射流泵是化工领域中的重要单元操作，它是利用高速射流与被吸流体间强剪切和剧烈紊流扩散作用来传递能量和质量的流体机械和混合输送反应设备。由于其具有结构简单、工艺稳定、安装方便、工艺适应性强、生产成本低等特点使其应用范围越来越广，在某些真空情况下，射流泵可取代水环式、旋片式、往复式真空泵。

射流泵的研究和应用已经有很长的历史，最早于16世纪，人们便发现了射流的混合现象。随着流体力学和空气动力学理论以及应用的发展，射流技术也随之得到很大的提高。射流泵作为一种可以产生巨大经济效益的通用设备，在人类经济生活中其已经显示出越来越重要的作用。多年来射流喷嘴结构作为一种基本而简便的物理输送混合方法，不消耗药剂，无二次污染，运行维护费用低，一直是国内外学者研究的热点，因此，催生出更多高效节能的射流喷嘴发明专利。这些设计成果已经在发达国家的石油、化工领域得到了应用。目前，发达国家通过大量的实验得到了大量的数据并获得了许多专利，这些专利为他们带来了巨大的经济效益。然而，射流泵系统的设计必须考虑预期的效率机制，这一点在目前研究中还不够充分；既没有深入了解制约射流效率的众多因素以及射流喷射真空形成的机理，也没有掌握最佳效率点形成的条件，因此，很难设计出更为高效节能的装置。

射流泵系统是以射流喷嘴喷出的高速流动的液体实现对固-液混合物输送的目标，在此过程中，在管道中流动阻力损失很大，因此，如何提高射流泵系统的效率就显得至关重要。值得注意的是作为射流泵系统一部分的尾管对系统的整体效率也会有一定的影响。传统的系统设计方法是默认尾管浆液流动为自由落体流动状态，直接进入反应器，而没有对尾管效率进行增效，造成大量的流体动能和势能的白白浪费，也使得系统效率降低，既不经济又不环保。

传统的系统设计方法是默认尾管浆液流动为自由落体流动状态，直接进入反应器，而没有对尾管效率进行增效，造成大量的流体动能和势能的白白浪费，也使得系统效率降低，既不经济又不环保。直观地表现为：直接灌入常压反应罐的液体反应物还没有充分与固体粉末进行混合、湿润及反应，造成液体反应物挥发、固体粉末在常压反应罐中漂浮而造成不易被搅拌装置充分搅拌、甚至反应器内的物料浓度局部过量、射流泵系统效率没有充分发挥。

本系统是一套固—液混合射流泵，它具有固-液混合和输送的双重功能，最显著特点是固体粉末的输送,如玉米淀粉等的输送。如果采用的射流泵输送具有较稳定的物理和化学性质可溶性盐类，如硫酸钠、碳酸钠、氯化钠等，会获得很高的效率。高效的射流泵系统具有广阔的应用前景，它可以被广泛应用在石油、化工、医药、食品等领域的固—液混合输送。本专利申请的可实现射流泵系统尾管二次射流加料的喷嘴是基于可连续调整射流喷管位置的高效射流喷嘴专利研究基础上进行的拓展研究。

可实现射流喷嘴系统尾管辅助搅拌是指:浆液进入射流泵系统尾管管路时,可实现射流喷嘴系统尾管辅助搅拌装置将再次对浆液进行混合搅拌，浆液在湍流状态下搅拌混合后，再排入反应器的过程。该过程的优点是：需要加入的物料不挥发、不扬尘、不造成反应器内的物料浓度局部过量、也不需要加入额外的能源动力，安全可靠。

如图4所示的射流泵系统是发明人经过长期实践应用和实验基础上得到的一款效率比较高的射流喷嘴，该射流泵系统可以满足许多生产装置的需要，工作原理如下：