本实用新型涉及喷射器、射频器技术领域，具体涉及一种螺旋汽水混合加热器。
背景技术：
喷射式汽水混合加热器是近年发展起来的一种新的节能技术，是直接接触式的汽水混合加热器，蒸汽作为热源加热冷水，它的部分焓转化为机械能，使出口的热水压力高于进口的冷水或蒸汽的压力，起到节能作用。其设计思想是将快速运动的液体流以较高的速度喷射到缓慢流动或者静止的引射流体中，在射流边界，由于射流流体和引射流体之间的速度差，形成了一个混合层，该混合层沿着射流流动方向扩展，通过夹带和混合，使射流流体不断进入引射流体中。这种装置结构简单，无运动部件，体积小，启动迅速，安全可靠，高效节能，与其他的换热器相比具有较大优势，在供热、电力、化工、石油、制药等行业得到了广泛应用。
喷射式汽水混合加热器按工作方式可分为射汽式和射水式。在加热蒸汽压力大于0.2MPa且流量稳定，热负荷变化较小的情况下，可以采用射汽式。一般情况下推荐使用射水式加热器，因为该方式应用范围宽，而且运行稳定性好，不受蒸汽压力的限制，蒸汽压力高于或低于水的压力均可正常工作。与现有的加热设备相比，喷射式汽水混合加热器使用寿命长，安全性和可靠性高，体积小，热效率达96％以上，自调节性能好。这些独特的性能使得喷射式汽水混合加热器在电力、化工、制冷、供热、军工等领域具有广泛的用途，尤其是在安全性要求高的核工业领域中具有独特的优势。但也存在振动噪音大等许多不足之处，许多学者为了提高喷射式加热器的性能，在结构改进方面做了大量的研究，提出了以下几种结构形式：
1、传统喷射式汽水混合加热器
传统喷射式汽水混合加热器是按照喷射器的结构设计的，主要由水喷嘴、蒸汽喷嘴、接受室、混合室和扩散喷管五部分组成。它的工作原理是以射流技术为基础，当被加热水通过喷射式汽水混合加热器的喷嘴时，压力降低，流速增加，在喷嘴的出口处形成低压区，蒸汽在此区域进入加热器内，与被加热水进行混合，蒸汽在水中凝结放热，然后汽水混合物进入混合室进一步均匀混合，最后进入扩容室使水的流速降低、压力升高，完成加热水的过程。这种方法是利用改变喷射器的壁面结构，使流体在喷射器内较均匀地通过，使喷射器的效率得到提高。由于蒸汽只能从一面进入，使蒸汽与被加热水的混合不均匀，噪声大，震动严重。
2、环周进汽喷射式混合加热器
环周进汽喷射式混合加热器的工作原理和传统喷射式汽水混合加热器相同，不同之处在于蒸汽喷嘴的位置做了改变。由于蒸汽喷嘴是在冷水喷嘴外面的圆周上，这样可以使蒸汽能更均匀地与被加热水混合，扩大了蒸汽与被加热水的混合面积。但是这种混合加热器噪声大，震动严重。
上述几种喷射式蒸汽--水加热器，均存在震动和噪声大等问题，严重影响供热设备和管道系统安全和使用寿命，同时影响居民的身体健康。
技术实现要素：
为有效解决喷射式汽水混合加热器在蒸汽与水混合过程中的均匀性、噪声和震动问题，本实用新型提供一种螺旋汽水混合器，形成对蒸汽和水初始的对冲预混、中间的空间混合、过程的流场均匀和流畅以及扩容段的滞流混合，起到消音减震的作用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种螺旋汽水混合器，包括依次连接的接受室、混合室和扩容室，所述接受室的端面设置有沿轴向喷射射流流体的喷嘴，接受室的侧面开设有引射流体入口，所述混合室和扩容室内紧密卡设有螺旋叶片，该螺旋叶片的一端同轴连接有分流机构，螺旋叶片的另一端与扩容室的流体出口连接，所述螺旋叶片上开设有用于将射流流体分散射入引射流体的导流小孔。
所述导流小孔圆周对称布置在螺旋叶片上，所述导流小孔沿混合室和扩容室的轴向布置。
所述引射流体入口的导入方向向混合室倾斜，所述喷嘴为蒸汽喷嘴。
进一步地，所述分流机构采用锥形钝体结构。
优选地，所述分流机构的锥角α、所述引射流体入口与接受室的夹角β、所述接受室的内径D2以及引射流体入口的内径D3具有0.536≤αD2/βD3≤4的关系，其中分流机构的锥角α范围为30°～120°。
所述喷嘴的口径D1、接受室的内径D2、引射流体入口的内径D3和扩容室的内径D4具有如下关系：2≤D2/D1≤8、0.2≤D3/D2≤1和1.2≤D4/D2≤2。
由以上技术方案可知，本实用新型中蒸汽进入混合器与水混合后，与锥形钝体结构撞击，实现预混合，进行热量交换；后进入在具有螺旋叶片的混合室内呈旋流状态，不再直接冲击混合器，减小了蒸汽进入设备时产生的振动和噪音，蒸汽和水从混合室内的螺旋叶片的导流小孔中均匀、分散地射入旋流水中，并释放局部能量，与水在高速流动中再次相互均匀混合，使进入混合器中的汽水混合流在混合器轴线上交叉，减小了对壁面的冲击，进一步地降低了设备的噪声和振动。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：10、接受室，11、喷嘴，12、引射流体入口，20、混合室，30、扩容室，40、螺旋叶片，41、导流小孔，50、分流机构。
具体实施方式
下面结合附图1对本实用新型的一种优选实施方式作详细的说明。
所述螺旋汽水混合器包括依次连接并铸造成一体件的接受室10、混合室20和扩容室30。
所述接受室10用于第一次混合射流流体和引射流体，该接受室的端面设置有沿轴向喷射射流流体的喷嘴11，接受室的侧面开设有引射流体入口12。本实用新型可以对多种类型的射流流体和引射流体进行混合射频，本实施例中采用蒸汽与水的混合，其中喷嘴为蒸汽喷嘴，引射流体入口的导入方向向着混合室的方向倾斜，射流流体与引射流体成一定的角度，形成错流射流，提高了混合效果，且具有较好的升压特性。
所述混合室20和扩容室30内紧密卡设有螺旋叶片40，水流和蒸汽流进入混合室和扩容室能够形成螺旋流，进行第二次混合，旋流状态的流体不再直接冲击混合器，减小了流体进入设备时产生的振动和噪音。
所述螺旋叶片40在混合室的一端同轴连接有分流机构50，螺旋叶片在扩容室的另一端与流体出口连接，该分流机构正对着嘴布置，用于将喷射出的蒸汽分流至混合室的四周，类似光学领域中的分光镜原理，蒸汽进入混合器与水混合后，与锥形钝体结构撞击，均匀分散到混合室的四周，实现预混合，进行热量交换，提高混合效果。本实施例中，分流机构采用锥形钝体结构，分流机构的锥角α、所述引射流体入口与接受室的夹角β、所述接受室的内径D2以及所述引射流体入口的内径D3具有0.536≤αD2/βD3≤4的关系，其中分流机构的锥角范围为30°～120°。
所述喷嘴的口径D1、接受室的内径D2、引射流体入口的内径D3和扩容室的内径D4具有如下关系：2≤D2/D1≤8、0.2≤D3/D2≤1和1.2≤D4/D2≤2。混合器参数的限定关系对喷射器震动性、汽水混合性以及噪声性能都有提升。
所述螺旋叶片40上开设有用于将射流流体分散射入到引射流体的导流小孔41，该导流小孔圆周对称布置在螺旋叶片上，且沿混合室和扩容室的轴向布置。蒸汽和水均可从混合室20内的螺旋叶片的导流小孔中均匀、分散地射入旋流水中，与水在高速流动中再次相互均匀混合，由于螺旋流体与直线流体的存在，使进入混合器中的汽水混合流在混合器轴线上实现交叉对流，减小了对壁面的冲击，进一步地降低了设备的噪声和振动。同时，设置导流小孔能够起到部分泄压的作用，释放局部能量，降低气泡的数量，进而降低噪声。
在扩容室30内的螺旋叶片的导流小孔，能够使得汽水混合流形成滞流混合，提高混合效果。
以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。