黃孟旗
(中國石化工程建設(shè)有限公司,北京 100101)
流程工業(yè)中經(jīng)常涉及到2種或多種流體的混合,根據(jù)流體相態(tài)的不同可以分為均相混合和非均相混合。均相混合是指需混合的各流體均為同相,如氣氣混合、液液混合;非均相混合是指混合前的流體為不同相,如氣液混合、氣固混合、液固及氣液固混合。混合器根據(jù)混合動力的不同,可以分為靜態(tài)混合器和動態(tài)混合器。靜態(tài)混合器由于結(jié)構(gòu)簡單、無機(jī)械轉(zhuǎn)動件、可靠性高而得到廣泛應(yīng)用。不同應(yīng)用場合下混合器的壓降、流速等參數(shù)可能有所差別,但其基本要求是相同的,即各流體的壓降和混合距離盡量短、經(jīng)過混合器后各流體盡量混合均勻。
為了確保流體的高效均勻混合,在不同的應(yīng)用場合下需要根據(jù)相應(yīng)要求設(shè)計合適的混合器。如對于高壓氣氣混合,由于壓力較高、氣體密度較大、同等質(zhì)量的氣體高壓與低壓相比,使氣體管徑較小,可以有較長的混合距離,容易混合均勻,且允許有一定的壓降,該場合混合器結(jié)構(gòu)較為簡單,通常采用三通管道型混合器即可以滿足要求。對于石油化工行業(yè)中常用的液液混合,其要求與高壓氣氣混合接近,通常也采用管道混合器,有10~20 倍管道直徑的混合距離即可滿足要求。但對于大流量、低壓氣氣混合,由于壓力較低、 氣體密度較小, 因而氣體實際體積流量和管徑均較大, 難以實現(xiàn)較長的混合距離, 且允許壓降較低, 因此均勻混合的難度較大。本文主要對大流量、低壓氣氣靜態(tài)混合器的設(shè)計和應(yīng)用進(jìn)行討論和分析。……