将第一流体引入第二流体的流路中的设备和方法及设备用途的制作方法

专利名称：将第一流体引入第二流体的流路中的设备和方法及设备用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将第一流体混入第二流体的流动路径中的设备，所述设备包括:腔室，包围流动路径，并具有第一入口、第二入口和出口，第一入口用于接收第二流体，第二入口布置地第一入口的下游以接收第一流体，出口布置在第二入口的下游以排出第一流体和第二流体的混合物，所述流动路径从第一入口延伸到出口，所述第二入口连通流动路径；节流体，枢转地布置在腔室内部，用于控制流动路径的流通面积；以及枢转装置，用于使节流体枢转以控制流通面积。本发明还涉及一种用于将第一流体混入第二流体的流动路径中的方法，包括以下步骤:使第二流体在腔室中从第一入口流向出口，所述腔室包围所述流动路径；经由腔室的第二入口将第一流体供应到第二流体的流动路径，所述第二入口布置在第一入口的下游和出口·的上游；以及利用枢转装置使布置在流动路径中的节流体枢转，以控制流动路径的流通面积。本发明还涉及这样的设备的用途。
背景技术：
如本文中所使用的，流体指的是气体、液体、蒸汽或它们的混合物。如本文中所使用的，概念流体(notion fluid)还意味着包括由固体颗粒和液体或气体的混合物组成的系统，其中，所述混合物具有拟流化特性。这样系统的一个示例是悬浮液，例如纤维素纸浆悬浮液。 如本文中所使用的，将第一流体引入第二流体的流动路径中意味着将还被称为掺合流体(admixture fluid)的第一流体注入、混入、扩散入或另外掺入第二流体的流动路径中。在工业过程中将流体彼此混合并不稀奇。在例如造纸工业中，将诸如氧气、二氧化氯或臭氧的工艺性化学品引入纸浆悬浮液流中并不稀奇。在该行业中，为了加热纸浆悬浮液的目的而将蒸汽引入纸浆悬浮液流中也是常见的。当将第一流体引入第二流体的流动路径中时，通常总希望尽可能有效且均匀地混合或扩散第一流体。先前已知许多用于将第一流体引入第二流体的流动路径中的设备。SE468341C公开了一种用于将流体混入纤维素纤维材料悬浮液的流动路径中的设备，这样的流体比如臭氧、氧气和氯气形式的气体以及包含各种活性物质(例如二氧化氯)的液体。该设备具有漏斗形部件和布置在其中的锥形可移动部件。在漏斗形部件和锥形部件之间有可调的间隙，纤维悬浮液通过该间隙，其中，流体也供给到所述间隙中。该设备包括气缸，用于使锥形部件移位以控制间隙的流通面积。控制器件连续地测量间隙上游和下游纸浆悬浮液中的压力，比较所记录的压差与预定的设定值，并经由气缸控制间隙的流通面积，从而维持预定的设定值。SE502393公开了另一种用于将例如蒸汽、氧气、臭氧或二氧化氯的第一流体混入例如纸浆悬浮液的第二流体的流动路径中的设备。该设备具有用于第二流体的流动室。双楔形节流构件布置在该腔室中，使得用于第二流体的间隙形成在腔室的内壁和楔形构件之间，其中，第一流体也供给到所述间隙中。可经由气缸来操作节流构件，以控制间隙的宽度，并由此控制穿过该设备的流量。压力传感器安装在设备的上游和下游，用于测量穿过该设备的压差，控制器件适于经由气缸和节流构件控制间隙的宽度，从而维持压差的预设值。SE514543公开了又一种用于将第一流体混入第二流体中的设备。该设备具有用于第二流体的流动室，第二流体可以是纸浆悬浮液。用于供应第一流体(可以是蒸汽)的入口通道直接通向流动室的上游或通入流动室中。节流体布置在流动室中。节流体具有圆弧形横截面，并通过气缸相对于相对的充填体可枢转地布置，从而形成具有可控制的流通面积的间隙。通过使节流体枢转来调整间隙的尺寸，能够控制穿过蒸汽入口通道的悬浮液的量，并由此控制纸浆悬浮液中蒸汽的量。包括旋转部件的设备也用于将流体混入纸浆悬浮液中，旋转部件确保将流体混入纸浆悬浮液中。如果流体是蒸汽，那么与这些设备相关联的问题是旋转导致大的压力波动，这产生压力十分低的局部区域，而蒸汽趋向流入的这些区域中。因此，在这些区域中有积聚蒸汽的风险，结果导致蒸汽内爆(steam implosion)。与这些器件有关的另一个问题是它们是相对能源密集型的，并且它们需要相对多的维护。上面提到的先前已知系统的一个问题是:当在其中进行混合的流体流突然变化时，它们难以有效地混合或扩散掺合流体。当通过蒸汽加热液体或悬浮液时，这尤其是个问题，在通过蒸汽加热液体或悬浮液时，蒸汽注入或混入液体或悬浮液中，并随后被冷凝。这样注射的目的是掺合，即混合和扩散添加的蒸汽，同时保持液体或悬浮液处于这样的运动中，即蒸汽缓慢并连续地冷凝。如果混合或扩散不充分，那么在液体或悬浮液中有形成蒸汽泡的风险，其中，所述蒸汽泡可随后内爆。在液体或悬浮液的流率突然波动的情况下，所述蒸汽的混合有变得不充分的风险，其中，有发生间歇蒸汽内爆的风险。这些蒸汽内爆在液体或悬浮液中导致压力激波，压力激波又可传播到机器支撑件、设备或其它加工器材，并导致撞击和振动，撞击和振动如此强大，以至于发生机械损伤。当大量蒸汽被添加到纤维素纸浆悬浮液，尤其添加到中等稠度的纤维素纸浆悬浮液时，这尤其是个问题。如本文中所使用的，中等稠度的纸浆悬浮液指的是具有处于约8-14%范围内的干固体含量的纸浆悬浮液。

发明内容
因此，总体上需要一种设备和方法，其能够将第一流体有效地混合并扩散进第二流体的流动路径中，即使第二流体的流率发生波动也如此。尤其需要一种设备和方法，其能够将蒸汽有效地混合并扩散进液体或悬浮液中，例如纤维素纸浆悬浮液，即使液体或悬浮液的流率发生波动也如此。

因此，本发明之主要目的是解决上述问题，并生产一种设备和方法，其能够将第一流体简单有效地混入第二流体的流动路径中，即使第二流体的流率发生波动也如此。本发明之另一目的是提供一种设备和方法，其能够将蒸汽有效地混入液体或悬浮液中，例如纤维素纸浆悬浮液，即使液体或悬浮液的流率发生波动也如此。
本发明之又一目的是提供一种设备和方法，其能够将蒸汽混入液体或悬浮液中，例如纤维素纸浆悬浮液，而不会发生强大的蒸汽内爆。本发明之又一目的是提供一种设备和方法，如果仍然发生蒸汽内爆，那么其能够有效地缓和蒸汽内爆的负面效应。本发明之又一目的是提供一种设备和方法，其能够将气态(例如氧气、氯气或臭氧)或液态(例如PH调整液、二氧化氯或其它处理液)的工艺化学品有效地混入第二流体(例如过程溶液(process liquor)或纤维素纸衆悬浮液)的流动路径中，即使第二流体的流率发生波动也如此。本发明之又一目的是生产一种设备和方法，其防止堵塞用于第一流体的进口和第二流体的流动路径。通过本发明的设备可实现上述和其它目的，其特征在于，枢转装置适于使节流体枢转，使得流通面积随着第二流体流率的减小而减小，随着第二流体流率的增大而增大，以维持第二流体在第二入口处的流速处于预定范围内。通过本发明的方法也可实现上述和其它目的，其特征在于，枢转装置使节流体枢转，使得流通面积随着第二流体流率的减小说而减小，随着第二流体流率的增大而增大，以维持第二流体在第二入口处的流速处于预定范围内。因此，利用本发明可有效地混合流体，即使所混合的流体的流率发生波动也如此。在掺合流体是蒸汽的情况下，相对于现有技术的进一步优点是，可以消除或者至少基本减少蒸汽内爆的发生。相应地，这意味着可以避免导致设备和相关工艺器材(管子等)停工的故障。而且，不再需要先前所需用来对付由蒸汽内爆造成的机械应力的沉重的和尺寸过大的基座和/或管子。


下面将参考附图更详细地描述本发明。图1示出本发明设备的第一优选实施例的透视图。图2示出图1的设备的侧视图。图3示出图1的设备的顶视图。图4示出图1的设备的后视图。图5示出图1的设备的横截面形式的侧视图，其中，更详细地示出设备的控制单
J Li ο图6示出控制单元的轴和翼片(flap)的横截面。图7示出设备包括第二导管的实施例。图8-10示出图6的翼片的实施例。
具体实施例方式下面描述的本发明的实施例意欲用在将蒸汽形式的第一流体混入纤维素纸浆悬浮液形式的第二流体的流动路径中的工艺装置中，其中，热蒸汽用于将纸浆悬浮液加热至期望温度，例如适于随后漂白步骤的温度。然而，应理解的是，本发明的原理可用于将其它流体混入纸浆悬浮液中，其它流体例如是诸如氧气、氯气或臭氧之类的气体或诸如PH调整液、二氧化氯或其它处理液之类的液体。还应理解的是，第二流体可以具有除了纸浆悬浮液之外的另一种类型，例如过程溶液。该设备包括大致平行六面体的壳体1，用于接收来自上游的第一导管2的纸浆悬浮液，以及用于将纸浆悬浮液排入下游的第二导管3中。该设备还包括供给装置4，用于将蒸汽供给到纸浆悬浮液流。该设备还包括控制单元5，该控制单元确保当供给蒸汽时，在纸浆悬浮液中有合适的流速，以避免发生蒸汽内爆。因此，控制单元5确保当供给蒸汽时，纸浆悬浮液的流速超过某一预定的最小值。壳体I的外部由上定界表面、侧定界表面和下定界表面定界，上定界表面由顶部6构成，侧定界表面由侧壁7和8以及上游的短侧壁9和下游的短侧壁10构成，下定界表面由底部11构成。在内部，壳体I包括大致平行六面体的腔室12，该腔室为约500-700mm长，约200-250mm宽，约150-300mm高。腔室12具有圆形第一入口 13和矩形出口 14，第一入口用于接收来自布置在上游的 第一导管2的纸浆悬浮液，矩形出口用于将纸浆悬浮液排入布置在下游的第二导管3中。第一入口 13由上游的短侧壁9中的开口形成，并具有约80-200mm的直径。因此，入口 13的面积小于腔室12的横截面面积。矩形出口 14与腔室12的横截面面积基本一样大。因此，腔室12包围用于纸浆悬浮液的流动通道44，所述流动通道44从第一入口13延伸到出口 14。而且，腔室12具有纵长的第二入口 15，用于接收来自供给装置4的压缩的热蒸汽，所述入口 15连通流动通道44。入口 15布置在壳体的顶部6中，并与腔室的出口 14相距约100-150mm。供给装置4从顶部6的上侧连接到第二入口 15。第二入口 15布置成其纵向方向与腔室12和流动通道44交叉，即与纸浆悬浮液的流动方向交叉，并基本延伸跨过流动通道44的整个宽度。换句话说，第二入口 15的长度与腔室12的宽度基本相等。入口 15的宽度，即其在腔室12的纵向方向上的延伸范围，为约25-70mm。底部11具有纵长凹槽16，其在与腔室12的纵向方向交叉的方向上延伸，并邻近第一入口 13，每个侧壁7和8具有相应的新月形开口 17，其连接到凹槽16的端部。管状盖件41固定地布置在这些凹槽16、17中，如图5和图6明显所示。盖件41的长度超过壳体I的宽度，因此，盖向外伸出壳体I的两侧，如图1明显所示。盖件41的下部45从壳体I的底部11在腔室12下方突出。如图6最清楚所示，已切除盖件41的上部的中心部分，使得盖件41的任何部分都没有伸进腔室12中。而且，该切口使得经由凹槽16从腔室12易于接近盖件41的轴向空间。两个可拆卸的止动件45和46布置在壳体I的底部11中以及布置在盖件41中。止动件45、46使得在所谓的堵塞情况下，即纸浆悬浮液堵住壳体I和盖件41的情况下，漂洗壳体I和盖件41。供给装置4用于经由第二入口 15给腔室12和流动通道44供给压缩的热蒸汽，包括连接到用于给供给装置4供应压缩蒸汽的蒸汽导管(未示出)的管凸缘19。而且，供给装置4包括管道部件20，其具有第一端21和第二端22。第一端21连接到管凸缘19，第二端21连接到供给装置4的纵长阀23。第二端22被压缩，如图1明显所示，使第二端22的管开口变扁长。阀23经由螺管接头24连接到腔室12的第二入口 15。阀23—方面包括枢转的阀轴25，另一方面包括包围阀轴25的阀轴壳体27，阀轴25具有用于蒸汽通道的纵向间隙26。通过转动阀轴25，可将阀23调整到完全打开位置、完全闭合位置或两者之间的期望位置。间隙26在第二入口 15的整个长度上延伸。阀轴25的位置由控制装置28控制，控制装置28布置在阀轴壳体27上，位于阀轴25的一端。阀轴25与入口 15的孔之间的距离比较短，为约20_50mm。这与出口的简单几何形状一起确保当蒸汽供给重新开始时，蒸汽易于将任何在蒸汽供给中断期间在入口处积累的纸浆悬浮液冲出去，这提供良好的操作可靠性。控制单元5包 括:翼片或唇缘29形式的节流体；枢轴37 ;两个杠杆臂48和49 ;以及，两个气缸50和51形式的枢转装置。轴37通过自润滑轴承43枢转地布置在盖件41的轴向空间内部，如图6明显所示。轴37比盖件41长，并具有向外突伸穿过布置在盖件41两端的端板42的轴颈46和47。因此,轴颈46和47的外部构成轴37的突出端。翼片29布置在腔室12内部，并具有大致矩形板的形状，该矩形板的厚度为约25-35mm。翼片29具有背离壳体的底部11的顶侧30、朝向壳体的底部11的底侧31、朝向壳体的侧壁的两个平行长边32和33、位于上游的第一端34或短边34以及位于下游的第二端35或短边35。翼片29的第一端34借助于螺栓36固定地连接到枢轴37，并经由底部11中的凹槽16在纸浆悬浮液的流动方向的下游延伸。翼片29的第二端35是自由的，其与顶侧30的连接是倾斜的，如图5明显所示。翼片29的长度为约300-450mm，即稍微比腔室12的高度长，并稍微比腔室12的长度短，使得其位于下游的自由端35与第二入口 15基本对齐。杠杆臂48、49固定地布置在轴37的轴颈46、47的自由端上，与轴37的纵向方向成直角。因此，当轴37和翼片29转动时，杠杆臂48、49与它们一起旋转。各个杠杆臂48、49抵接所述气缸50、51之一。在所示实施例中，这些气缸由活塞杆-自由波纹管气缸50、51构成，气缸50、51具有抵接杠杆臂48、49的端板52、53。在所示实施例中，各个波纹管气缸50、51固定地布置在壳体I的相应侧壁7、8上。翼片29可在下端位置和上端位置之间枢转，在下端位置，翼片的底侧31抵接腔室12的底部11，在上端位置，翼片29的自由端35抵接腔室12的顶部6。翼片29的宽度与腔室12的宽度基本相等。因此，当使用该设备时，迫使纸浆悬浮液在翼片29的顶侧30上通过。因此，翼片29的上端位置构成完全闭合位置，在该位置，流动通道44完全闭合，翼片29的下端位置构成完全打开位置，在该位置，流动通道44完全打开。因此，当翼片29位于其两个端位置之间时，翼片29形成流动通道44中的阻塞物(constriction),其中，流动通道44的流通面积从翼片29的位于上游的端部34向位于下游的自由端35连续地减小。与翼片29紧接的下游，即直接在其自由端35的下游，流动通道44的流通面积突然增大到其初始值，即增大到与翼片29的直接上游处相同的值。入口 15邻近翼片29的自由端35打开，蒸汽由此被供给到流动通道44的横截面突然增大的区域，这有利于将蒸汽混合并扩散到纸浆悬浮液中。
当纸浆悬浮液越过翼片29时，纸浆悬浮液在翼片29上施加绕轴37的扭矩，该扭矩趋向于向下推翼片29，即在图5中使翼片29绕轴37顺时针枢转。因此，翼片29的顶侧30构成引导或转向表面，其使流动路径44的流动方向转向，纸浆悬浮液与该表面互相作用以产生所述向下扭矩。波纹管气缸50、51又被加压到预定压力。当它们被压缩时，它们经由杠杆臂48、49和轴37在翼片29上施加扭矩，该扭矩努力向上推翼片，即在图5中使翼片绕轴37逆时针枢转。在纸浆悬浮液的恒定流率期间，翼片29将其自身调节到平衡位置，在该位置，波纹管气缸50、51施加在翼片29上的扭矩与纸浆悬浮液流施加在翼片29上的扭矩平衡。换句话说，波纹管气缸50、51适于在翼片29上连续地施加扭矩，这抵消了纸浆悬浮液在纸浆悬浮液的每一流率下施加在翼片29上的扭矩。如果纸浆悬浮液的流率增大，翼片29被向下推，使得流动通道44的最小流通面积，即其在端部35处的流通面积增大。如果纸浆悬浮液的流率在该新的较高水平上稳定，那么翼片39将其自身调节到一新的平衡位置，在该位置，流动通道44在端部35处的流通面积大于在先前平衡位置处的流动面积。如果纸浆悬浮液的流率减小，翼片29被波纹管气缸50、51向上推，使得流动通道44在端部35处的流通面 积减小。如果纸浆悬浮液的流率在该新的较低水平上稳定，那么翼片29由此将其自身调节到一新的平衡位置，在该位置，流动通道44在端部35处的流通面积小于在先前平衡位置处的流通面积。因此，纸浆悬浮液的增大的流率导致流动通道在端部35处的流通面积增大，减小的流率导致流通面积减小。应理解的是，对流通面积的控制补偿由纸浆悬浮液的流率的相应减小或增大引起的纸浆悬浮液的流速的相应减小和增大。如果例如纸浆悬浮液的流率减小，那么翼片29的上游区域中的纸浆悬浮液的流速也减小，因为该区域中的流通面积未变化。然而，由于在该情况下纸浆悬浮液对翼片29的压力减小，所以翼片29向上枢转，翼片29上的流通面积减小。这又意味着纸浆悬浮液在端部35处的流速保持在与流率减小前基本相同的水平上。如果纸浆悬浮液的流率增大，在另一方向上实现调节，即由于纸浆悬浮液对翼片29的压力增大，所以翼片被向下推，翼片29上的流通面积增大，纸浆悬浮液在端部35处的流速保持在与流率增大前基本相同的水平上。因此，翼片29充当节流体，其在被气缸50、51致动的同时控制流动通道44的流通面积，使得纸浆悬浮液的流速维持在期望范围内。因此，控制单元5确保纸浆悬浮液的流率减小不会导致这样一种情况，其中，纸浆悬浮液在蒸汽供给位置的流速下降到一水平之下，在该水平，蒸汽的混合有变得不充分的风险，以至于有发生破坏性的蒸汽内爆的风险。除了波纹管气缸50、51利用推力抵接杠杆臂48、49的事实，例如，当纸浆悬浮液越过翼片29时，或者如果发生破坏性的蒸汽内爆时，波纹管气缸50、51还抑制任何可出现在纸浆悬浮液中的压力波。因此，波纹管气缸50、51还构成弹性(spring)或缓冲装置。因此，翼片29将自身调节到一平衡位置，在该位置，纸浆悬浮液流对翼片29强加推力，该推力由来自波纹管气缸50、51的力平衡。由此，翼片29是自调节的，并且其相对于底部11的实际角度取决于纸浆流的量。可通过调节波纹管气缸50、51在杠杆臂48、49上的抵接力来设定预定流速范围，由此，可以设定期望的平衡位置。通过增大波纹管气缸50、51在杠杆臂48、49上的抵接力，轴37旋转，使得翼片29被向上推到一新的平衡位置。这意味着翼片上方的横截面面积减小，这导致纸浆悬浮液在第二入口 15处的流速增大。
因此，该设备是自调节的，因为控制单元5确保纸浆流在第二入口 15处的流速总是足够高的，以避免或至少减少蒸汽内爆的发生。控制单元5还确保纸浆悬浮液的流率增大不会导致穿过该设备的非期望的高流动阻力。应理解的是，纸浆悬浮液在蒸汽供给位置处的最小可允许流速取决于许多因素，例如纸浆悬浮液的浓度、蒸汽流率(即所供给的蒸汽量)等。当将蒸汽供给到纸浆悬浮液时，作为合适的流速范围的示例，可提及的是，如果使用附图所示的实施例，那么当在约2-20kg/s的流率下将蒸汽混入中等浓度的纸浆悬浮液中时，纸浆悬浮液在自由端35处的流速应当处在约30-35m/s的范围内。图7示出当给纸浆悬浮液供给蒸汽时，该设备的特别有利的实施例。在该实施例中，该设备包括布置在腔室12下游的第二导管3。腔室12的出口 14借助于装配到第二导管3的管凸缘的管凸缘55连接到第二导管3的入口。第二导管3的流通面积或横截面面积大于出口 14的横截面面积。在优选的实施例中，第二导管3的横截面面积比出口 14的横截面面积大至少50%。在单个步骤中，出口 14的横截面面积和第二导管3的横截面面积之间的面积增大突然发生。第二导管3的长度有利地一直是第二导管3的直径或任何其它等同横截面尺寸的两倍至十倍。由于第二导管3的横截面面积大于出口 14的横截面面积，所以第二导管3的沿径向位于出口 14外部的区域 中的纸浆悬浮液在出口 14之后会减速，并被保留在第二导管3的内表面上。因此，纤维体积会通过停滞的纸浆沿第二导管3的内壳表面接连地累积，这会吸收纸浆悬浮液中由于任何蒸汽内爆而引起的压力波。另一方面，第二导管3的中部中的纸浆悬浮液会继续高速地穿过第二导管3，到达随后的第三导管54，第三导管的直径基本小于第二导管3的直径。图8-10更详细地示出翼片29的一个实施例。如图中明显所示，每个长边32、33具有倾斜部60和平面部61，其中，平面部61适于与腔室12的相对侧壁7、8良好配合地可滑动地相互作用，以防止纸浆悬浮液在翼片29的长边32、33和腔室的侧壁7、8之间穿过。然而，上述配合必须要做到使翼片29的枢转运动不受部分61和腔室12的侧壁7、8之间摩擦力的妨碍。自由端35的斜面也从图8-10中明显示出。根据翼片29的一个实施例，该斜面具有与翼片29的顶侧30形成约30度角的平面62。根据翼片29的一个实施例，当该设备用于将例如臭氧的气体混入纸浆悬浮液中时，该实施例是特别优选的，翼片29具有湍流产生装置，湍流产生装置适于当纸浆悬浮液离开翼片29的自由端35时，促进在纸浆悬浮液中形成湍流。在所示实施例中，这些湍流产生装置具有纵长平行沟槽或凹槽63的形状，这些纵长平行沟槽或凹槽布置在翼片29的自由端35，并在翼片29的纵向方向上从平面62的直接上游延伸，并且连通该表面62。每个沟槽63具有U形横截面,并为约80-100mm长、约5_15mm宽和约10_20mm深。所述沟槽布置成彼此相距为约15-25mm，并且每个具有与翼片29的顶侧30形成约10度角的底部。在操作期间，纸浆悬浮液的第一组部分流量会在沟槽63中受引导，而第二组部分流量会沿沟槽63之间的表面62受引导。在沟槽63的口部，这些部分流量会彼此相交并混合，导致形成瑞流。在前文中，已基于特定实施例描述了本发明。然而，应当明白的是，另外的实施例和变型例在下面权利要求的范围内是可能的。参见上述实施例，例如可以使用另一种类型的气缸，比如活塞杆型气缸。还应当明白的是，可以使用另外的推压装置，例如活塞杆气缸、弹簧负载气缸或比如扭转弹簧的机械弹簧。还应当明白的是，该设备可设置有除了上述沟槽63之外的其它元件或装置，所述其它元件或装置有助于增加纸浆悬浮液在出口 15处的湍流，这又增加了所供给流体的混合和扩散。还应当明白的是，该设备不必包括根据图7的第二导管的导管。该设备当然能够装配到任何尺寸的、输送纸浆悬浮液的导管。还应当明白的是，节流体可具有除了上述翼片29之外的不同设计。节流体可以是例如楔形 的。
权利要求
1.一种用于将第一流体混入第二流体的流动路径(44)中的设备，所述设备包括: 腔室(12)，包围所述流动路径(44)，并具有的第一入口(13)、第二入口(15)和出口(14)，所述第一入口用于接收所述第二流体，所述第二入口布置在所述第一入口的下游以接收第一流体，所述出口布置在所述第二入口(15)的下游以排放所述第一流体和所述第二流体的混合物，所述流动路径(44)从所述第一入口(13)延伸到所述出口(14)，所述第二入口(15)连通所述流动路径(44)； 节流体(29)，枢转地布置在所述腔室(12)内部，用于控制所述流动路径(44)的流通面积；以及 枢转装置(50，51)，用于使所述节流体(29)枢转，以控制所述流通面积， 其特征在于，所述枢转装置(50，51)适于使所述节流体(29)枢转，使得所述流通面积随着所述第二流体的流率的减小而减小，随着所述第二流体的流率的增大而增大，以维持所述第二流体在所述第二入口(15)处的流速处于预定范围内。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述枢转装置(50，51)适于在所述节流体(29)上连续地施加第一扭矩，所述第一扭矩抵消由所述第二流体在所述第二流体的每一流率下施加在所述节流体(29)上的第二扭矩，其中，所述节流体(29)适于在平衡位置周围调节自身，所述平衡位置是所述第二流体的流率的函数。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述节流体(29)具有用于使所述流动路径(44)的流动方向转向的表面(30) ，流动的第二流体适于与所述表面(30)互相作用以产生所述第一扭矩。
4.如权利要求1-3任一项所述的设备，其特征在于，所述节流体(29)布置在所述第二入口(15)处，或布置在上游紧邻所述第二入口(15)。
5.如权利要求1-4任一项所述的设备，其特征在于，所述节流体(29)包括翼片(29)，所述翼片具有枢转地布置在所述腔室(12)上的第一端(34)和自由的第二端(35)。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第一端(34)借助于轴(37)枢转地布置在所述腔室(12)的底部(11)。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第二端(35)布置成与所述第二入口(15)基本对齐。
8.如权利要求6或7所述的设备，其特征在于，所述设备包括布置在所述轴(37)上的至少一个承受压缩负载的杠杆臂(48，49)。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述枢转装置包括气缸(50，51)，所述气缸适于在所述杠杆臂(48，49)上产生压缩负载。
10.如权利要求1-9任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括第二导管(3)，所述第二导管在所述出口(14)的下游侧连接到所述出口(14)，其中，所述第二导管(3)的横截面面积比所述出口(14)的横截面面积大至少50%。
11.如权利要求1-10任一项所述的设备，其特征在于，所述节流体(29)具有湍流产生装置(63)，所述湍流产生装置适于当所述第二流体离开所述节流体(29)时，促进在所述第二流体中形成瑞流。
12.如权利要求11所述的设备，其中，所述节流体(29)包括如权利要求5所述的翼片，其特征在于，所述湍流产生装置具有纵长平行沟槽或凹槽￠3)的形状，所述纵长平行沟槽或凹槽布置在所述翼片(29)的第二端(35)，并在所述翼片(29)的纵向方向上延伸。
13.—种如权利要求1-12任一项所述的设备将蒸汽混入纸浆悬浮液中的用途。
14.一种如权利要求1-12任一项所述的设备将工艺化学品混入纸浆悬浮液中的用途。
15.一种用于将第一流体混入第二流体的流动路径(44)中的方法，包括以下步骤: 使所述第二流体在腔室(12)中从第一入口(13)流向出口(14)，所述腔室(12)包围所述流动路径(44)； 经由所述腔室(12)的第二入口(15)将所述第一流体供应到所述第二流体的流动路径(44)，所述第二入口(15)布置在所述第一入口(13)的下游和所述出口(14)的上游；以及 利用枢转装置(50，51)使布置在所述流动路径(44)中的节流体枢转，以控制所述流动路径(44)的流通面积， 其特征在于， 所述枢转装置(50，5 1)使所述节流体(29)枢转，使得所述流通面积随着所述第二流体的减小的流率而减小，随着所述第二流体的增大的流率而增大，以维持所述第二流体在所述第二入口(15)处的流速处于预定范围内。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述枢转装置(50，51)在所述节流体(29)上连续地施加第一扭矩，所述第一扭矩抵消了由所述第二流体在第二流体的每一流率下施加在所述节流体(29)上的第二扭矩，其中，所述节流体(29)在平衡位置周围调节自身，所述平衡位置是所述第二流体的流率的函数。
全文摘要
一种将第一流体混入第二流体的流动路径(44)中的设备，所述设备具有腔室(12)，该腔室包围流动路径，并具有接收第二流体的第一入口(13)、布置在第一入口的下游用于接收第一流体的第二入口(15)和布置在第二入口的下游用于排放第一流体和第二流体的混合物的出口，流动路径从第一入口延伸到出口，第二入口连通流动路径；节流体(29)，枢转地布置在腔室内部，用于控制流动路径的流通面积；以及枢转装置(50,51)，用于使节流体枢转，以控制流通面积。根据本发明，枢转装置适于使节流体枢转，使流通面积随第二流体流率的减小而减小，随第二流体流率的增大而增大，以维持第二流体在第二入口处的流速在预定范围内。
文档编号B01F5/06GK103228346SQ201180054402
公开日2013年7月31日 申请日期2011年9月9日 优先权日2010年9月10日
发明者U.詹森, J.比约克斯特罗姆 申请人:奥维沃卢森堡公司