一种用于炭化工艺的煤气混合器的制作方法

本实用新型涉及化工生产用煤气混合器，特别是一种用于炭化工艺的煤气混合器。

背景技术：

在化工生产中，需要对两种或多种不同种类的介质进行快速均匀混合。在炭化工艺中需要对进入碳化炉中的煤气和空气进行均匀混合，现有的混合器存在如下问题：

(1)现有混合器在内管与外管喷口处焊接有倾斜的旋流叶片，使空气在变径口的作用下高速喷出，该结构煤气与空气接触时间短，不能充分混合，导致燃烧不均匀。

(2)现有混合管外管一端为外管喷口，外管喷口没有变径，导致空气流速未增加，在炉内喷射距离不够，导致炉内火焰分布不均，受热不均匀。

(3)现有混合管空气总管接口管和煤气总管接口管为同向设置，由于煤气流量较大，未经过相应的缓冲，直接并入外管，煤气直接冲刷在内管外壁，长时间冲刷导致管壁冲刷严重，需要定期更换管道。且高速的气流冲刷管道，使管道处于振动中，对系统的稳定有一定的影响。

基于以上存在的不足，提供一种煤气和空气在旋流管内空分混合、混合过程中对混合器的外管具有一定的减震作用、且使煤气的气流速度降低，减少对内管外壁的冲刷的新型混合器成为目前本炭化炉工艺生产中亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于炭化炉的煤气混合器，该装置该混合器能够对两种或多种不同种类的介质进行快速均匀混合；解决了两种流体混合时通过主流体快速射流带动引入流体流动混合，在混合流动瞬间产生分流，多次交叉混合和反向旋流达到迅速、均匀地扩散于整个流体中，达到瞬间快速高效混合的目的。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的。

一种用于炭化工艺的煤气混合器，包括套在煤气旋流管内的空气入炉管形成的双层管结构，在伸出煤气旋流管的空气入炉管的一端连接有空气进口管，在套入煤气旋流管的空气入炉管的一端为锥形的空气烧嘴，在双层管中段设有连接到煤气旋流管上的呈90°分布的煤气管；在对应空气烧嘴端的煤气旋流管的外端设有变径锥形管，变径锥形管上设有出口方管。

优选的，所述空气进口管的一端设有火道观察温度阀。

优选的，在煤气旋流管内空气烧嘴距离变径锥形管具有一定的距离。

优选的，所述煤气管的直径大于空气进口管的直径。

与现有技术相比，本装置的优点在于：

1)混合器在内管与外管喷口设计为锥形喷口，能够带动煤气，在煤气旋流管内形成气体湍流；且在煤气旋流管内的空气烧嘴距离变径锥形管具有一定的距离煤气和空气在旋流管内空气充分混合，燃烧更均匀。

2)出口管的变径设计使得气流速度加快，使炉内燃烧更均匀，受热更均匀。

3)煤气入口管的弯管设计使气流对管道的冲刷力度降低，出口的方管设计降低了管道的振动。

本装置利用流体之间的黏性剪切力传递能量、动量并使质量相互掺混的装置。它没有机械运动部件、结构简单、工作可靠。可广泛适用于生产工艺中两种不同介质在管道内的工艺混合。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1A-A剖视图；

图3为图1B-B剖视图；

图4为图1的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对本实用新型做任何限制的依据。

如图1所示，一种用于炭化工艺的煤气混合器，包括出口方管1、变径锥形管2、煤气旋流管3、空气烧嘴4、空气入炉管5、空气进口管6、火道观察温度阀7和煤气管8，其中空气入炉管5套在煤气旋流管3内形成双层管结构，在伸出煤气旋流管3的空气入炉管5的一端连接有空气进口管6，空气进口管6的一端设有火道观察温度阀7；在套入煤气旋流管3的空气入炉管5的一端设有锥形的空气烧嘴4，在双层管中段设有连接到煤气旋流管3上的呈90°分布的煤气管8；在对应空气烧嘴4端的煤气旋流管3的外端设有变径锥形管2，变径锥形管2上设有出口方管1。

如图2、3所示，煤气管8为在双层管进口端为呈90°分布的弯管，煤气管8下段与空气进口管6两管平行布置，煤气管8的直径大于空气进口管6的直径。

如图4所示，煤气管8可以分布在双层管两侧的任意一端。

本设备空气通过空气进口管6进入空气入炉管5，在空气烧嘴4端变径口的作用下高速喷出，煤气和空气接触时间短，管径突然变小，空气速度增加，同时在空气燃烧嘴前端设有煤气旋流管，空气速度突然增加，带动煤气，在煤气旋流管内形成气体湍流，煤气和空气在煤气旋流管3内空分混合。由于空气烧嘴4与变径锥形管2在炉内设有一段距离，使得空气流喷射距离加长，受热均匀；混合气通过变径锥形管2时，由于管径突然变小，混合气速度增加，喷入炉内距离更远，炉内火焰分布更广，受热更均匀。同时，变径锥形口前设的出口方管制作更方便，且容易调整对中误差，而且有一定的减震作用。

考虑由于煤气流量较大，未经过相应的缓冲的煤气直接并入外管会造成煤气直接冲刷在内管外壁，长时间冲刷导致管壁冲刷严重，需要定期更换管道。且高速的气流冲刷管道，使管道处于振动中，对系统的稳定有一定的影响。本设备空气进口管在与煤气进口管相接端设计为呈90°分布结构，煤气在进入外管之前经过一个90°的弯管，使煤气的气流速度降低，减少了对内管外壁的冲刷，同时出口的方管降低了管壁的振动。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实新型的保护范围内。