本發(fā)明涉及石油化工行業(yè)中常用的套管式混合器，尤其涉及用于石油化工行業(yè)中高溫小口徑和低溫大口徑流體混合的一種冷熱流體套管式混合器。

背景技術(shù)：

目前在石油化工行業(yè)中，冷熱兩股流體相互混合，會對混合元件提出很高的要求?，F(xiàn)有的一些用于冷熱流體混合器，由單層結(jié)構(gòu)的冷流體主管和熱流體入口管組成。熱流體入口管和冷流體主管的連接部位，在熱流體溫度較高，冷熱流體溫差較大的情況下，會受到復(fù)雜交變應(yīng)力的作用，易于出現(xiàn)疲勞失效。單純增加冷流體主管和熱流體入口管的壁厚并不能解決這一問題。該連接部位出現(xiàn)熱疲勞失效后會發(fā)生開裂，將導(dǎo)致工藝裝置非正常停工。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于冷熱流體的套管式混合器，以解決現(xiàn)有用于冷熱流體混合器所存在的熱流體入口管和冷流體主管的連接部位易于出現(xiàn)熱疲勞失效的問題。

本發(fā)明提供一種用于冷熱流體的套管式混合器，其特征在于：該套管式混合器由水平設(shè)置的冷流體主管和豎直設(shè)置的熱流體入口管組成，其中冷流體主管依次包括沿同一軸線設(shè)置的冷流體入口法蘭、冷流體入口大小頭、異徑三通、混合過渡段和混合出口法蘭，冷流體主管內(nèi)設(shè)置主內(nèi)套管，主內(nèi)套管一端與冷流體入口大小頭連接，另一端不焊，熱流體入口管從上到下依次包括沿同一軸線設(shè)置的熱流體入口法蘭和熱流體入口大小頭，熱流體入口大小頭下端與異徑三通的支管上端豎直相對連接，熱流體入口管內(nèi)設(shè)置熱流體內(nèi)套管，熱流體內(nèi)套管一端與熱流體入口大小頭連接，另一端插入主內(nèi)套管內(nèi)，主內(nèi)套管外面設(shè)置墊塊和導(dǎo)向塊，主內(nèi)套管外面的正下方軸向設(shè)置2-4個墊塊，其中1個墊塊設(shè)置于熱流體入口管的正下方，其余設(shè)置于混合過渡段，設(shè)置于混合過渡段的墊塊的斜上方對應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向塊，1個墊塊對應(yīng)設(shè)置2個導(dǎo)向塊，且均勻布置。

本發(fā)明進一步技術(shù)特征在于：所述熱流體內(nèi)套管一端與入口大小頭連接，另一端插入主內(nèi)套管內(nèi)，熱流體內(nèi)套管的底部與主內(nèi)套管的內(nèi)壁頂部相齊平。

本發(fā)明進一步技術(shù)特征在于：所述主內(nèi)套管的長度是混合過渡段直徑的5-10倍。

本發(fā)明進一步技術(shù)特征在于：所述主內(nèi)套管外面的正下方軸向設(shè)置3個墊塊，其中有一個墊塊置于熱流體入口管的正下方，其余2個置于混合過渡段。

本發(fā)明進一步技術(shù)特征在于：所述導(dǎo)向塊外緣與混合過渡段的管內(nèi)壁之間的距離h為1-3mm。

本發(fā)明主要用于石油化工行業(yè)中高溫小口徑和低溫大口徑的流體混合。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：本發(fā)明在使用過程中，熱流體經(jīng)熱流體內(nèi)套管進入主內(nèi)套管與冷流體混合，由于冷熱流體混合時不與冷熱流體外管接觸，使得冷熱流體的外管連接部位得到了保護，防止該部位由于冷熱流體溫差較大而受到復(fù)雜交變應(yīng)力的作用，從而可以避免在該連接部位出現(xiàn)熱疲勞失效而發(fā)生開裂。

下面用附圖和具體實施式對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但并不限制本發(fā)明的范圍。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種用于冷熱流體的套管式混合器的剖視圖。

圖2是圖1中的A向混合過渡段的截面圖。

圖中所示附圖標(biāo)記為：1-冷流體入口法蘭，2-冷流體入口大小頭，3-異徑三通，4-混合過渡段，5-混合出口法蘭，6-熱流體入口法蘭，7-熱流體入口大小頭，8-主內(nèi)套管，9-墊塊，10-導(dǎo)向塊，11-熱流體內(nèi)套管。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，一種用于冷熱流體的套管式混合器,由水平設(shè)置的冷流體主管和豎直設(shè)置的熱流體入口管組成，其中冷流體主管依次包括沿同一軸線設(shè)置的冷流體入口法蘭1、冷流體入口大小頭2、異徑三通3、混合過渡段4和混合出口法蘭5，異徑三通3包括主管和支管，其主管水平設(shè)置，支管豎直設(shè)置，冷流體主管內(nèi)設(shè)置主內(nèi)套管8，主內(nèi)套管8一端與冷流體入口大小頭2連接，另一端不焊接，熱流體入口管從上到下依次包括沿同一軸線設(shè)置的熱流體入口法蘭6和熱流體入口大小頭7，熱流體入口大小頭7下端與異徑三通3的支管上端豎直相對連接，熱流體入口管內(nèi)設(shè)置熱流體內(nèi)套管11，熱流體內(nèi)套管11一端與 熱流體入口大小頭7連接，另一端插入主內(nèi)套管8內(nèi)，主內(nèi)套管8外面設(shè)置墊塊9和導(dǎo)向塊10，主內(nèi)套管8外面的正下方軸向設(shè)置2-4個墊塊9，其中1個墊塊9設(shè)置于熱流體入口管的正下方，其余設(shè)置于混合過渡段，設(shè)置于混合過渡段的墊塊9的斜上方對應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向塊10，1個墊塊9對應(yīng)設(shè)置兩個導(dǎo)向塊10，且均勻布置。

圖中所示為設(shè)置3個墊塊的情況，其中有一個墊塊9置于熱流體入口管的正下方，另外2個置于混合過渡段4，置于熱流體入口管的正下方的墊塊9對應(yīng)的位置處不設(shè)置導(dǎo)向塊10，置于混合過渡段4的2個墊塊對應(yīng)的位置處設(shè)置導(dǎo)向塊10，1個墊塊對應(yīng)的位置處設(shè)置2個導(dǎo)向塊10。

所述熱流體內(nèi)套管11一端與入口大小頭連接，另一端插入主內(nèi)套管內(nèi)8，熱流體內(nèi)套管11的底部與主內(nèi)套管8的內(nèi)壁頂部相齊平。

所述主內(nèi)套管8的長度是混合過渡段4直徑的5-10倍，以保證冷熱流體充分混合。

所述導(dǎo)向塊10外緣與混合過渡段的管內(nèi)壁之間的距離h為1-3mm。

墊塊9焊在主內(nèi)套管8外面，其中有一個墊塊9置于熱流體入口管的正下方，以平衡熱流體的沖力，另外兩個墊塊9置于冷熱流體混合的下游，即置于混合過渡段，起到支撐主內(nèi)套管8的作用。為了防止冷熱流體混合時主內(nèi)套管8振動，在冷熱流體混合段的墊塊上方設(shè)置導(dǎo)向塊10，導(dǎo)向塊10焊在主內(nèi)套管8外面，兩個導(dǎo)向塊與墊塊的夾角為120°。

本發(fā)明套管式混合器的各部件，可以使用相同的碳鋼，合金鋼或不銹鋼等材料制造。

本發(fā)明套管式混合器的各部件與冷流體，熱流體或冷熱流體混合流體相接觸的表面，均可以堆焊或噴涂耐磨損，耐高溫的合金材料。

本發(fā)明套管式混合器在使用過程中，熱流體經(jīng)熱流體內(nèi)套管11進入主內(nèi)套管8，冷流體經(jīng)冷流體入口大小頭2進入主內(nèi)套管8與熱流體混合，混合后形成的混合流體由混合出口法蘭5流出。在混合過程中，冷流體、熱流體或冷熱混合流體可以充滿主內(nèi)套管與主管的間隙，所以內(nèi)套管兩側(cè)不存在壓差，受力狀況較好。