【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種管式反應器，特別涉及一種利用旋轉射流沖擊螺旋流的管式反應器。
技術介紹
1、螺旋流是化工、石化等過程工業常見的一種流動形式，主要用于強化流體的傳熱、混合、分離、輸送等單元過程。產生螺旋流的方式主要有3種：一是采用切向入口，如旋流分離器；二是在直流道內插入扭旋元件，如kenics靜態混合器；三是采用螺旋形管道，如螺旋盤管換熱元件。螺旋流的強化機理可歸納為：流體螺旋流動過程中，流體質點受到離心力作用，進而使其產生垂直于主流方向的橫向流動，形成二次渦流，主流流體和邊界流體得到交換和更新，同時流動和傳熱邊界層厚度也會產生一定程度的減薄。
2、射流是過程工業及航空航天領域中常見的流動形式。當一股高速流體噴射進入另一種流體之中時，該高速流體稱為射流流體，而另一種低速或靜止流體稱為環境流體或橫流流體。射流流體在高速流動過程中會卷吸橫流流體，兩種流體相互摻混，隨著流動路徑的增長，摻混區域擴大而流動速度變慢。當橫流流體所處的空間較小時，射流流體的動量未被橫流流體消耗殆盡，此時射流流體會以較高的速度沖擊到橫流流體空間壁面，顯著減薄流動及傳熱邊界層，提高流體對流傳熱系數。
3、從射流自身流動方式進行分類，射流可分為直流射流和旋轉射流兩種。直流射流是指流體沿射流管或噴嘴軸線方向噴射而出，而旋轉射流是指射流圍繞射流管或噴嘴軸線螺旋流動，存在軸向速度的同時，也存在較大的切向速度。前人的研究結果表明：在射流流量和流通面積一定的情況下，旋轉射流對表面的沖擊強度相比于直流射流有所削弱，但沖擊作用面積增大，同時對橫流流體的
4、綜上可知，螺旋流和旋轉射流均能強化流體的混合及傳熱過程，若將上述兩種流動方式復合在同一個反應器內，必將顯著提升反應器的反應效果以及對反應溫度的控制能力，對于化工、石化等領域強化放熱反應過程具有十分廣闊的應用前景。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種多股旋轉射流沖擊螺旋流的管式反應器，該反應器反應流體呈螺旋流動，同時反應流體旋轉射流流動，兩種流體相互卷吸摻混，同時反應管壁在旋轉射流及螺旋流的復合作用下，傳熱邊界層明顯減薄，反應器的混合效果和傳熱能力顯著增強。實現反應效果好、反應平穩可控的高效反應器。
2、本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：
3、一種多股旋轉射流沖擊螺旋流的管式反應器，所述反應器包括有芯管、芯管固定件、橫流入口管、反應管、射流管、扭旋元件、混合元件和夾套；芯管利用芯管固定件焊接固定，同心插入反應管內；反應管內的芯管出口利用盲板焊接封死，芯管表面按排列方式開有多個通孔，通孔內焊接固定射流管，射流管與芯管內表面平齊或內伸安裝；各射流管內均插入扭旋元件，扭旋元件直徑應保證其輪廓與射流管內壁貼合，而長度與射流管等長；扭旋元件采用螺旋扭帶形狀的旋流元件，其扭率根據射流流體的流速及物性確定；橫流入口管與反應管切向安裝，即橫流入口管軸線與反應管軸線垂直，且橫流入口管內壁最外側與反應管內壁相切；根據反應管直徑的不同，橫流入口管采用1個、2個或多個，各個橫流入口管規格相同，并圓周均布于反應管同一橫截面內。
4、所述的一種多股旋轉射流沖擊螺旋流的管式反應器，所述反應管內芯管的后方添加混合元件采用商用靜態混合元件。
5、所述的一種多股旋轉射流沖擊螺旋流的管式反應器，所述混合元件采用的靜態混合元件包括有kenics、sx、sl，或直接采用空管。
6、所述的一種多股旋轉射流沖擊螺旋流的管式反應器，所述混合元件長度根據反應停留時間以及反應效果來確定。
7、所述的一種多股旋轉射流沖擊螺旋流的管式反應器，所述該多股旋轉射流沖擊螺旋流的管式反應器為臥式安裝或立式安裝形式。
8、本專利技術的優點和效果是：
9、1、參與反應的兩種流體均呈現旋流狀態，且相互垂直，湍動程度強，混合效果好，反應質量高。
10、2、射流流體由多個射流管噴射到反應管內，在實現射流強化的同時，也實現了分布混合。
11、3、射流流體在扭旋元件作用下形成多股旋轉射流，擴大了射流卷吸范圍，進一步提高了混合效果。
12、4、本專利技術適用于液液、氣液反應過程，反應效果好，副產物少，生產效率高，特別適用于有較高換熱要求的強放熱反應過程。
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1.一種多股旋轉射流沖擊螺旋流的管式反應器，其特征在于，所述反應器包括有芯管（1）、芯管固定件（2）、橫流入口管（3）、反應管（4）、射流管（5）、扭旋元件（6）、混合元件（7）和夾套（8）；芯管（1）利用芯管固定件（2）焊接固定，同心插入反應管（4）內；反應管（4）內的芯管（1）出口利用盲板焊接封死，芯管（1）表面排列有多個通孔，通孔內焊接固定射流管（5），射流管（5）與芯管（1）內表面平齊或內伸安裝；各射流管（5）內均插入扭旋元件（6），扭旋元件（6）直徑應保證其輪廓與射流管（5）內壁貼合，而長度與射流管（5）等長；扭旋元件（6）采用螺旋扭帶形狀的旋流元件，其扭率根據射流流體的流速及物性確定；橫流入口管（3）與反應管（4）切向安裝，即橫流入口管（3）軸線與反應管（4）軸線垂直，且橫流入口管（3）內壁最外側與反應管（4）內壁相切；根據反應管（4）直徑的不同，橫流入口管（3）采用1個、2個或多個，各個橫流入口管（3）規格相同，并圓周均布于反應管（4）同一橫截面內。
2.根據權利要求1所述的一種多股旋轉射流沖擊螺旋流的管式反應器，其特征在于，所述反應管（4）內芯管（1）
3.根據權利要求2所述的一種多股旋轉射流沖擊螺旋流的管式反應器，其特征在于，所述混合元件（7）采用的靜態混合元件包括有Kenics、SX、SL，或直接采用空管。
4.根據權利要求3所述的一種多股旋轉射流沖擊螺旋流的管式反應器，其特征在于，所述混合元件（7）長度根據反應停留時間以及反應效果來確定。
5.根據權利要求1所述的一種多股旋轉射流沖擊螺旋流的管式反應器，其特征在于，所述該多股旋轉射流沖擊螺旋流的管式反應器的安裝方式為臥式安裝或立式安裝形式。
...【技術特征摘要】
1.一種多股旋轉射流沖擊螺旋流的管式反應器，其特征在于，所述反應器包括有芯管（1）、芯管固定件（2）、橫流入口管（3）、反應管（4）、射流管（5）、扭旋元件（6）、混合元件（7）和夾套（8）；芯管（1）利用芯管固定件（2）焊接固定，同心插入反應管（4）內；反應管（4）內的芯管（1）出口利用盲板焊接封死，芯管（1）表面排列有多個通孔，通孔內焊接固定射流管（5），射流管（5）與芯管（1）內表面平齊或內伸安裝；各射流管（5）內均插入扭旋元件（6），扭旋元件（6）直徑應保證其輪廓與射流管（5）內壁貼合，而長度與射流管（5）等長；扭旋元件（6）采用螺旋扭帶形狀的旋流元件，其扭率根據射流流體的流速及物性確定；橫流入口管（3）與反應管（4）切向安裝，即橫流入口管（3）軸線與反應管（4）軸線垂直，且橫流入口管（3）內壁最外側與反應管（4）內壁相切；根據反應管（4）直徑的...
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