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静态混合器及具有该静态混合器的板的燃烧设备

阅读:952发布:2020-05-08

专利汇可以提供静态混合器及具有该静态混合器的板的燃烧设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且提供一种与以往相比混合能 力 的个体差小的静态混合器以及具有该静态混合器的 钢 板的燃烧设备。沿配管(150)的长度方向插入有多个的第1混合元件(200)、第2混合元件(300)具有:分隔板(210)、(310),其相对于长度方向平行地配置,具有成为 流体 的流路的开口部(211);和两张板(220)、(230)、(320)、(330),其在分隔板的第1面侧和第2面侧各设有一张,相对于长度方向不平行地接合,从而拦截流体,使得流体经由分隔板的开口部(211)而回旋,该第1混合元件、第2混合元件以相邻的分隔板彼此不平行的方式插入于配管,分隔板具有对设在板上的突起(222)进行约束的约束部。,下面是静态混合器及具有该静态混合器的板的燃烧设备专利的具体信息内容。

1.一种静态混合器,混合两种以上的流体,所述静态混合器的特征在于,具备:
配管;和
多个沿长度方向插入于所述配管的内侧的混合元件,
所述混合元件具有:
分隔板,其相对于所述长度方向平行地配置,具有成为所述流体的流路的开口部;和两张板,其在所述分隔板的第1面侧和第2面侧各设有一张,相对于所述长度方向不平行地接合,从而拦截所述流体,使得所述流体经由所述分隔板的所述开口部而回旋,所述混合元件以相邻的所述混合元件的所述分隔板彼此不平行的方式插入于所述配管,
所述分隔板具有对设在所述板上的突起进行约束的约束部。
2.如权利要求1所述的静态混合器,其特征在于,
所述约束部具有夹入所述突起的突起部。
3.如权利要求1所述的静态混合器,其特征在于,
所述约束部具有供所述突起插入的狭缝。
4.如权利要求1所述的静态混合器,其特征在于,
所述分隔板具有与所述配管的内周面接触的直线部。
5.如权利要求4所述的静态混合器,其特征在于,
所述分隔板在所述长度方向的上游侧的边和下游侧的边上具有切缺,在成为利用所述切缺与相邻的所述混合元件的所述分隔板嵌合的构造时,所述直线部在所述配管的内周侧的周向四处与所述配管的内周面接触。
6.如权利要求1所述的静态混合器,其特征在于,
所述混合元件以相邻的所述混合元件的所述分隔板彼此正交的方式插入于所述配管。
7.如权利要求1所述的静态混合器,其特征在于,
所述混合元件为两种以上的类型,以拦截所述流体而使流体回旋的朝向不同的方式将所述板与所述分隔板接合,相同种类的所述混合元件不连续地插入于所述配管。
8.一种板的燃烧设备,其特征在于,
具备权利要求1至7中任一项所述的静态混合器。

说明书全文

静态混合器及具有该静态混合器的板的燃烧设备

技术领域

[0001] 本发明涉及设置在管路上的静态混合器(static mixer)、和具有该静态混合器的钢板的燃烧设备。

背景技术

[0002] 关于用于将气体、液体、流动固体等两种以上的流体有效地混合的混合元件及内置有该混合元件的混合装置,在专利文献1中记载有如以下那样形成的混合元件:形成月牙形状的两张板和等腰三形状板,其中该月牙形状的两张板是将以斜角α切断圆柱体而成的内径截面形状分割成两等份而形成的,该等腰三角形状板具有夹角α、且夹着夹角的一边的长度为月牙状板的分割线的大致一半,使月牙状板的分割线与三角形状板的夹着夹角α的各边相对应并固定成直角从而使月牙状板面以角度α交叉。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开昭62-269733号公报

发明内容

[0006] 在连续退火设备、连续锌设备等中使用的、用于将钢板直接以火焰加热的钢板的热处理设备中,将预先混合了燃料气体和空气而得到的混合气体供给到燃烧器,使其燃烧。
[0007] 在这样的热处理设备中,相对于一台燃烧设备设有多台燃烧器。
[0008] 由于期望向这些多个燃烧器供给的混合气体是将燃料气体和空气均匀地混合而成的,所以在从供给源到燃烧器之间设置有不具有可动部的、混合多种流体的静态混合器。
[0009] 作为这样的静态混合器的一个例子,例如具有上述专利文献1所记载的技术。在专利文献1所记载的静态混合器中,能够通过多个混合元件有效地产生混合所需的分散流。
[0010] 在专利文献1所记载的静态混合器中,通过在配管内设置多个以焊接接合等将两张月牙形状板和两张等腰三角形状板固定而制成的混合元件来制造。
[0011] 在此,在专利文献1所记载的静态混合器中,具有在对构成混合元件的月牙形状板和等腰三角形状板进行焊接接合时难以定位、暂时固定这样的问题,制成的混合元件的形状产生了小的个体差。
[0012] 因此,得以明确如下:在完成为静态混合器时,混合器的形状会大量产生个体差,气体、流体等的混合能大幅产生偏差。
[0013] 尤其是,在上述钢板的燃烧设备中,期望减小向各燃烧器、钢板的表背分支后的混合比的偏差。对此,得以明确如下:若静态混合器产生个体差,则所供给的混合气体的混合比也会产生偏差,从而燃烧状态也会产生偏差。
[0014] 本发明是鉴于上述那样的问题而做出的,其目的在于提供一种与以往相比混合能力的个体差小的静态混合器、及具有该静态混合器的钢板的燃烧设备。
[0015] 本发明包含了多个解决上述课题的方案,若列举其一个例子,则为一种静态混合器,混合两种以上的流体,上述静态混合器的特征在于,具有配管和多个沿长度方向插入于上述配管内侧的混合单元,上述混合单元具有:分隔板,其相对于上述长度方向平行地配置,具有成为上述流体的流路的开口部;和两张板,其在上述分隔板的第1面侧和第2面侧各设有一张,相对于上述长度方向不平行地接合,从而拦截上述流体,使得上述流体经由上述分隔板的上述开口部而回旋,上述混合单元以相邻的上述混合单元的上述分隔板彼此不平行的方式插入于上述配管,上述分隔板具有对设在上述板上的突起进行约束的约束部。
[0016] 发明效果
[0017] 根据本发明,能够提供与以往相比混合能力的个体差小的静态混合器。上述以外的课题、结构及效果通过以下的实施例的说明而得以明确。附图说明
[0018] 图1是表示本发明的实施例1的钢板的燃烧设备的概要的图。
[0019] 图2是实施例1的钢板的燃烧设备中使用的静态混合器的概略剖视图。
[0020] 图3是表示实施例1的静态混合器中使用的混合元件的概略结构的图。
[0021] 图4是表示实施例1的静态混合器中使用的第1混合单元的概略结构的图。
[0022] 图5是表示实施例1的第1混合单元的从图4中的箭头方向观察时的状况的图。
[0023] 图6是表示实施例1的静态混合器中使用的第2混合单元的概略结构的图。
[0024] 图7是表示实施例1的第2混合单元的从图6中的箭头方向观察时的状况的图。
[0025] 图8是表示实施例1的混合单元中使用的分隔板的概要的图。
[0026] 图9是表示实施例1的混合单元中使用的板的概要的图。
[0027] 图10是表示基于实施例1的混合单元进行的混合的过程的一个例子的概略图。
[0028] 图11是表示基于实施例1的混合单元进行的混合的过程的一个例子的概略图。
[0029] 图12是表示基于实施例1的混合单元进行的混合的过程的一个例子的概略图。
[0030] 图13是表示本发明的实施例2的静态混合器中使用的分隔板的概要的图。
[0031] 图14是表示本发明的实施例3的静态混合器中使用的混合单元的概略结构的图。
[0032] 图15是表示实施例3的混合单元中使用的板的概要的图。
[0033] 附图标记说明
[0034] 1…钢板的燃烧设备
[0035] 5…钢板
[0036] 10…空气供给管路
[0037] 12…空气流量调节
[0038] 14…空气流量计
[0039] 20…燃料气体供给管路
[0040] 22…燃料流量调节阀
[0041] 24…燃料流量计
[0042] 30…空气燃料流量控制装置
[0043] 40、40’…混合气体供给管路
[0044] 45…平衡调节阀
[0045] 50…燃烧器
[0046] 100、100’…静态混合器
[0047] 150…配管
[0048] 152…配管内周面
[0049] 154…凸缘
[0050] 160…凸缘
[0051] 170…螺栓
[0052] 172…螺母
[0053] 200、500…第1混合单元
[0054] 300、600…第2混合单元
[0055] 210、310、410、510、610…分隔板
[0056] 211、311、411…开口部
[0057] 212A、212B、312A、312B、412A、412B…切缺
[0058] 214、214A、214B、214C、214D、314…突起部
[0059] 216、216A、216B、216C、216D、316…突起部
[0060] 217A、217B…加强部(突起部)
[0061] 218…直线部
[0062] 220、230、320、330、520、530、620、630…板
[0063] 222、522…突起
[0064] 224、226、524、526…凹部
[0065] 228…曲线部
[0066] 414A、414B、414C、414D…狭缝
[0067] 415A、415B、415C、415D…周缘部
[0068] 528…直线部

具体实施方式

[0069] 以下使用附图来说明本发明的静态混合器及具有该静态混合器的钢板的燃烧设备的实施例。
[0070] <实施例1>
[0071] 使用图1至图12来说明本发明的静态混合器及具有该静态混合器的钢板的燃烧设备的实施例1。
[0072] 首先,使用图1来说明本实施例的钢板的燃烧设备的概略结构。图1是钢板的燃烧设备的结构的概略图。
[0073] 在图1中,加热钢板5的钢板的燃烧设备1具有:空气供给管路10、空气流量调节阀12、空气流量计14、燃料气体供给管路20、燃料流量调节阀22、燃料流量计24、空气燃料流量控制装置30、静态混合器100、100’、混合气体供给管路40、40’、多个平衡调节阀45、多个燃烧器50等。
[0074] 在图1所示那样的钢板的燃烧设备1中,从与空气供给管路10连接的空气供给源(图示省略)供给空气。通过由空气燃料流量控制装置30对由设在空气供给管路10上的空气流量计14计测出的流量与设定好的流量的差值进行运算,并控制空气流量调节阀12的开度,来进行所供给的空气流量的调节。
[0075] 另外,从与燃料气体供给管路20连接的燃料气体供给源(图示省略)供给燃料气体。燃料气体是可燃性气体,例如为丙烷等。通过由空气燃料流量控制装置30对由设在燃料气体供给管路20上的燃料流量计24计测出的流量与设定好的流量的差值进行运算,并控制燃料流量调节阀22的开度,来进行所供给的燃料气体流量的调节。
[0076] 流量调节后的空气和燃料气体流入到二台静态混合器100、100’中,在静态混合器100、100’内均匀地混合后,流入到混合气体供给管路40、40’中。混合气体在混合气体供给管路40中分支并供给到钢板背面加热用的各个燃烧器50,在燃烧器50中燃烧。另外,混合气体在混合气体供给管路40’中分支并供给到钢板表面加热用的各个燃烧器50’,在燃烧器
50’中燃烧。混合气体向各个燃烧器50、50’的供给量的调节通过调节设在各个燃烧器50、
50’的上游侧的各个平衡调节阀45的开度来进行。
[0077] 静态混合器100、100’、燃烧器50、50’相对于一台钢板的燃烧设备1设有多个,为了加热钢板5的表面侧和背面侧、或钢板5的端部和中央部等而设有多个。
[0078] 因此,若从静态混合器100、100’通过后的混合气体中的空气与燃料气体的混合比不均匀,则供给到每个燃烧器50、50’的混合气体的混合比会产生不均,燃烧器50、50’的燃烧状态、即钢板的加热状态会产生不均,因此期望尽量均匀。
[0079] 另外,在连续退火设备、连续镀锌设备等中,图1所示那样的钢板的燃烧设备1按钢板5的端部用、中央部用等而沿钢板5的宽度方向设有多台,沿钢板5的行进方向根据加热量也设有多台。因此,关于静态混合器100、100’,在连续退火设备等中也设有多个。
[0080] 在此,若在钢板5的表面侧和背面侧基于静态混合器100、100’混合的混合气体的混合比产生不均,则钢板5的加热状态很可能在表面侧和背面侧产生没有满足规定要求的部位和满足规定要求的部位,担心成为不合格的发生源。
[0081] 因此,对静态混合器100、100’谋求不会产生个体差、并使燃料气体与空气的混合比稳定且均匀。
[0082] 接下来,使用图2及其以后的附图来说明本实施例的静态混合器的概要。首先使用图2来说明静态混合器100的结构。图2是表示静态混合器的概略截面结构的图。
[0083] 此外,在本实施例中,由于静态混合器100’为与静态混合器100相同的形状,所以在图2中作为代表示出静态混合器100。
[0084] 如图2所示,本实施例的静态混合器100由配管150、凸缘154、第1混合单元200、第2混合单元300构成。
[0085] 配管150是圆筒状的管。
[0086] 凸缘154是用于借助螺栓170及螺母172而与前后的配管的凸缘160连接的部件。
[0087] 第1混合单元200是用于将在配管150内流动的燃料气体和空气混合的部件,在图2中在配管内周面152侧合计插入有三个。
[0088] 第2混合单元300与第1混合单元200同样地,也是用于将在配管150内流动的燃料气体和空气混合的部件,在图2中在配管内周面152侧合计插入有三个。
[0089] 接下来,使用图3来说明静态混合器100中使用的混合单元的概略。图3是表示将第1混合单元和第2混合单元连接后的状态的图。
[0090] 第1混合单元200、第2混合单元300以相邻的第1混合单元200、第2混合单元300的分隔板210、310彼此在从气体和空气流入到配管150的方向观察时不平行的方式插入于配管150,具有规定的角度(大于0°小于180°)。如图2及图3所示,在本实施例中以相邻的第1混合单元200、第2混合单元300的分隔板210、310彼此正交的方式插入于配管150。
[0091] 另外,如图3所示,为了使拦截流体而使流体回旋的朝向不同,第2混合单元300中的板320、330相对于分隔板310的接合朝向为与第1混合单元200中的板220、230相对于分隔板210的接合朝向不同的朝向。
[0092] 在此基础上,在本实施例中,如图2及图3所示,第1混合单元200和第2混合单元300为了使拦截流体而使流体回旋的朝向不同,以相同种类的第1混合单元200、第2混合单元300不连续的方式插入于配管150。即,将合计三个组合图3所示的第1混合单元200和第2混合单元300而成的元件插入于配管150内。
[0093] 接下来,使用图4及图5来说明混合单元中的、第1混合单元200的概略结构。图4是表示第1混合单元200的概略结构的图,图5是表示第1混合单元200的从图4中的箭头方向观察时的状况的图。
[0094] 如图4所示,第1混合单元200由相对于配管150的长度方向即配管150的中心轴方向(流体的流动方向)平行地配置的一张分隔板210、和两张板220、230构成。
[0095] 分隔板210是与配管150相同材质的板,具有成为流体的流路的两处开口部211、切缺212A、212B、突起部214、216。
[0096] 板220、230由与分隔板210、配管150相同的材质的板构成。
[0097] 在本实施例中,这些板220、230通过设在板220、230上的突起222(参照图9)被设在分隔板210上的约束部约束而接合。关于约束部,使用图8在后叙述。
[0098] 由此,能够得到在组装第1混合单元200时,板220、230相对于分隔板210的定位、暂时固定与以往相比变容易这样的效果。因此,与以往相比抑制了制成的混合单元的形状产生个体差,与以往相比也能够减小完成为静态混合器时的个体差,从而能够抑制气体、流体等的混合能力的偏差。
[0099] 另外,板220、230在分隔板210的第1面侧和第2面侧各设有一张,通过约束部而被接合。板220、230相对于流动方向(从配管150的入口朝向出口的方向)不平行地配置,从而拦截在由分隔板210和配管150内周面形成的流路中流动的流体,使得流体经由分隔板210的开口部211向相反面侧回旋。
[0100] 在图5中,板220以从分隔板210的左侧上方侧朝向右侧下方侧倾斜的状态被接合。在图5中,板230以从分隔板210的左侧下方侧朝向右侧上方侧倾斜的状态被接合。
[0101] 接下来,使用图6及图7来说明混合单元中的、第2混合单元300的概略结构。图6是表示第2混合单元300的概略结构的图,图7是表示第2混合单元300的从图6中的箭头方向观察时的状况的图。
[0102] 如图6所示,第2混合单元300与第1混合单元200同样地,也由相对于配管150的长度方向(配管150的中心轴方向、流体的流动方向)平行地配置的一张分隔板310、和两张板320、330构成。
[0103] 分隔板310是与配管150相同的材质的板,具有成为流体的流路的两处开口部311、切缺312A、312B、突起部314、316。
[0104] 板320、330由与分隔板310、配管150相同的材质的板构成。
[0105] 这些板320、330也通过设在板320、330上的突起被设在分隔板310上的约束部约束而接合。
[0106] 另外,板320、330在分隔板310的第1面侧和第2面侧各设有一张,通过约束部而接合。板320、330相对于流动方向不平行地设置,从而拦截在由分隔板310和配管150内周面形成的流路中流动的流体,使得流体经由分隔板310的开口部311向相反面侧回旋。
[0107] 其中,板320与第1混合单元200的板220不同,在图7中,以从分隔板310的左侧下方侧朝向右侧上方侧倾斜的状态被接合。板330也与第1混合单元200的板230不同,在图7中,以从分隔板310的左侧上方侧朝向右侧下方侧倾斜的状态被接合。
[0108] 接下来,使用图8来说明混合单元中使用的分隔板的概要。图8是表示混合单元中使用的分隔板的概要的图。
[0109] 此外,在本实施例中,由于第2混合单元300中使用的分隔板310为与第1混合单元200中使用的分隔板210相同的形状,所以在图8中作为代表示出第1混合单元200中使用的分隔板210。
[0110] 图8所示的分隔板210中的、突起部214A、214B、214C、214D、216A、216B、216C、216D作为通过夹入设在板220上的突起222来约束板220的约束部而发挥功能。
[0111] 具体地说,在对分隔板210和板220进行定位时,突起部214A、214B、214C、214D、216A、216B、216C、216D防止板220在分隔板210上沿配管150的轴向滑动,并且防止板220在分隔板210上沿配管150的径向滑动。
[0112] 在突起部216A与突起部216D之间,如图8所示也可以设置以斜线示出的加强部217A。加强部217A包含在分隔板210与板220、230接触的虚线的交点处成为对顶角的部分。
由此能够防止分隔板210在中央破损。同样地,也可以在突起部216B与216C之间设置以斜线示出的加强部217B。
[0113] 开口部211是成为混合气体的流路的部分,在本实施例中为三角形形状。此外,分隔板210的开口部211并不限于为三角形形状的情况,能够为任意的形状,另外也能够任意地确定其开口面积。此外,开口面积越大越能够确保流量,从而能够减少压力损失。
[0114] 另外,设在流体的流动方向的上游侧的边和下游侧的边上的切缺212A、212B是与相邻的第2混合单元300的分隔板310的切缺312A、312B嵌合的部分。
[0115] 直线部218是与配管150的配管内周面152接触的部分。尤其是,在本实施例中是如下部分:在成为利用切缺212A、212B与相邻的第2混合单元300的分隔板310嵌合的构造时,通过在配管150的内周侧的周向四处与配管150的内周面接触而将第1混合单元200牢固地固定在配管150内。
[0116] 接下来,使用图9来说明混合单元中使用的板的概要。图9是表示混合单元中使用的板的概要的图。
[0117] 此外,在本实施例中,由于第1混合单元200中使用的板220、230和第2混合单元300中使用的板320、330均为相同的形状,所以在图9中作为代表示出第1混合单元200中使用的板220。
[0118] 图9所示的板220是半椭圆形状的一张板,具有曲线部228、与长轴相当的部分上的两个突起222、长轴中心侧的凹部224和长轴外周侧的两个凹部226。
[0119] 曲线部228是与配管150的配管内周面152接触的部分。
[0120] 两个突起222是被分隔板210的突起部214A、214B、214C、214D、216A、216B、216C、216D夹入的部分,由此相对于分隔板210将板220接合、固定。
[0121] 此外,板220的突起222如图3等所示那样成为从分隔板210的表面突出的部分,该突起222部分的面积越小则越不会妨碍混合气流的流动,而能够得到可减少压力损失这样的效果。与此相对,突起222部分的面积越大则与突起222部分碰撞的混合气体的量越增加,而能够得到促进燃料气体与空气的混合这样的效果。因此,板220的突起222期望根据这两个相反效果的平衡而设定成恰当的尺寸。
[0122] 返回到图9,凹部224是突起222被分隔板210的突起部214A、214B、214C、214D、216A、216B、216C、216D约束时承接突起部216A、216B、216C、216D的部分。
[0123] 凹部226是突起222被分隔板210的突起部214A、214B、214C、214D、216A、216B、216C、216D约束时承接突起部214A、214B、214C、214D的部分。
[0124] 此外,虽然说明了板220、板230相对于分隔板210被突起部214、216、突起222约束的情况,但也可以通过被突起部214、216、突起222约束并被焊接而接合。通过像这样焊接,能够得到可通过将板220、230牢固地固定于分隔板210而抑制振动这样的效果,因此期望进行焊接。
[0125] 接下来,使用图10至图12来说明基于本实施例的静态混合器100进行的燃料气体与空气的混合的状况。图10、图11、图12是表示基于混合单元进行的混合的过程的一个例子的概略图。
[0126] 如图10所示,流入到静态混合器100的配管150内的燃料气体与空气的混合气体被第一个第1混合单元200的分隔板210分割。
[0127] 然后,如图11所示,被第1混合单元200的分隔板210分割成两部分的混合气体中的、气流A侧的燃料气体通过与板220碰撞并经由分隔板210的开口部211向分隔板210的相反侧流动而回旋。另外,气流B侧的燃料气体通过与板230碰撞并经由分隔板210的开口部211向分隔板210的相反侧流动而回旋。
[0128] 关于从第1混合单元200通过后的燃料气体,当气流A和气流B均流入到第2混合单元300的部分时,与流入到第1混合单元200时同样地,被分隔板310分割。在图12中仅说明气流B侧,但气流A侧也是同样的。
[0129] 如图12所示,被第2混合单元300的分隔板310分割成两部分的气流B侧的混合气体中的、气流C侧的燃料气体通过与板330碰撞并经由分隔板310的开口部311向分隔板310的相反侧流动而向相反相位回旋。
[0130] 另外,如图12所示,气流D侧的燃料气体通过与板320碰撞并经由分隔板310的开口部311向分隔板310的相反侧流动而向相反朝向回旋。
[0131] 即,在第1混合单元200中在从气体的流动方向观察时产生顺时针的回旋,在第2混合单元300中产生逆时针回旋。通过产生该向相反相位的回旋而使气体的流动紊乱,从而能够进一步促进燃料气体与空气的混合。
[0132] 通过至少两个以上的混合单元重复该(1)分割、(2)回旋的作用,由此实现燃料气体和空气的均匀且可靠的混合。
[0133] 接下来,简单地说明本实施例所涉及的静态混合器100的制造方法。
[0134] 首先,为了制作第1混合单元200,而制作分隔板210、板220、230。制作方法并没有特别限定,能够通过从一张板切出等方法来制作。
[0135] 然后,通过分隔板210的突起部214A、214B、214C、214D、216A、216B、216C、216D约束并固定板220、230的突起222。然后,期望通过焊接等方法固定分隔板210和板220、230。固定部位和固定方法并没有特别限定,能够固定各种部位,另外能够采用各种固定方法。
[0136] 也通过相同的方法来制作第2混合单元300。此时,关于第2混合单元300,以拦截流体而使流体回旋的朝向与第1混合单元200不同的方式固定板320、330。
[0137] 然后,通过切缺212A、212B、312A、312B将第1混合单元200和第2混合单元300嵌合而连结。连结的个数只要根据所谋求的混合能力来调整即可。
[0138] 然后,通过将第1混合单元200和第2混合单元300插入到配管150内而完成。完成的静态混合器100与使用部位的配管连接。
[0139] 接下来,说明本实施例的效果。
[0140] 上述本发明的实施例1的钢板的燃烧设备1具有将两种以上的流体混合的静态混合器100。其中静态混合器100具备:配管150和多个沿配管150的长度方向插入的第1混合单元200、第2混合单元300,第1混合单元200、第2混合单元300具有:一张分隔板210、310,其相对于长度方向平行地配置,具有成为流体的流路的开口部211;和两张板220、230、320、330,其在分隔板210、310的第1面侧和第2面侧各设有一张,相对于长度方向不平行地接合,从而拦截流体,使得流体经由分隔板210、310的开口部211回旋,第1混合单元200、第2混合单元300以相邻的第1混合单元200、第2混合单元300的分隔板210、310彼此不平行的方式插入于配管150,分隔板210、310具有对设在板220、230、320、330上的突起222进行约束的约束部。
[0141] 由此,在组装混合单元时,板220、230、320、330相对于分隔板210、310的定位和暂时固定与以往相比变容易,与以往相比能够抑制混合单元产生个体差。因此,与以往相比也能够减小完成为静态混合器100时的个体差,能够抑制气体、流体等的混合能力的偏差,能够使混合环境在所有部位处均匀。
[0142] 这样的个体差小的本实施例的静态混合器100非常适于每一台燃烧设备需要多台(通常40~50台)静态混合器的钢板的燃烧设备和具有该燃烧设备的连续退火设备等。
[0143] 另外,由于约束部由夹入突起222的突起部214A、214B、214C、214D、216A、216B、216C、216D构成,所以能够通过简单的结构将分隔板210、310和板220、230、320、330固定并接合。
[0144] 而且,分隔板210、310具有与配管150的内周面接触的直线部218,由此在将第1混合单元200、第2混合单元300插入到配管150内时,通过直线部218与配管内周面152的接触而能够抑制第1混合单元200和第2混合单元300错开,也能够在制造时或使用中等抑制静态混合器100产生个体差。
[0145] 另外,分隔板210、310在流体的流动方向的上游侧的边和下游侧的边上具有切缺212A、212B,在成为利用切缺212A、212B与相邻的第1混合单元200、第2混合单元300的分隔板210、310嵌合的构造时,直线部218在配管150的内周侧的周向四处与配管150的内周面接触,由此能够更加牢固地抑制第1混合单元200和第2混合单元300错开。
[0146] 而且,第1混合单元200、第2混合单元300以相邻的第1混合单元200、第2混合单元300的分隔板210、310彼此正交的方式插入于配管150,由此能够使从一个混合单元通过后的混合气体等流体在流入到下一混合单元时分割的量尽量相等,从而能够进一步促进混合。
[0147] 另外,第1混合单元200、第2混合单元300为两种以上的类型,以拦截流体而使流体回旋的朝向不同的方式将板220、230、320、330与分隔板210、310接合,通过将相同种类的第1混合单元200、第2混合单元300不连续地插入于配管150,而能够在每次分割后的燃料气体的流体流入到混合单元时转换成相反相位。因此,也能够在混合单元内促进燃料气体与空气的混合,从而能够谋求进一步提高混合能力。
[0148] 此外,在图2、图3中,说明了相邻的混合单元的分隔板正交的情况,但只要相邻的混合单元的分隔板没有平行地配置在同一平面上即可。
[0149] 另外,说明了如图3所示那样拦截流体而使流体回旋的朝向不同的第1混合单元200和第2混合单元300连续的情况,但混合单元的配置并不限定于此。
[0150] 例如,也可以在配管150内,以相邻的第1混合单元200的分隔板210彼此没有平行地配置在同一平面上的方式连续地配置第1混合单元200。另外,也可以以相邻的第2混合单元300的分隔板310彼此没有平行地配置在同一平面上的方式连续地配置第2混合单元300。
[0151] 另外,图8所示的分隔板210的突起部214A至214D和突起部216A至216D、以及板220的凹部224、226的凹凸也可以相反。具体地说,在图8所示的分隔板210的突起部214A至214D和突起部216A至216D的位置处设置凹部,这些凹部之间成为突起部。并且,在板220的凹部224、226的位置处设置凸部,它们成为突起。在该情况下加强部217A、217B的部分兼作突起部,而能够成为通过分隔板的加强部和突起部夹入板的突起(凸部)的形式。另外,也能够成为通过配管150的配管内周面152和分隔板的突起部(凸部)夹入板侧的突起(凸部)的形式。
[0152] <实施例2>
[0153] 使用图13来说明本发明的实施例2的静态混合器及具有该静态混合器的钢板的燃烧设备。图13是表示本实施例2的静态混合器中使用的分隔板的概要的图。
[0154] 图13所示的本实施例的静态混合器的混合单元中使用的分隔板410具有开口部411、切缺412A、412B、狭缝414A、414B、414C、414D。在本实施例的分隔板410中,具有供板220的突起222插入的狭缝414A、414B、414C、414D。
[0155] 切缺412A、412B承担与上述实施例1中的切缺212A、212B、312A、312B相同的作用。
[0156] 狭缝414A、414B、414C、414D是供设在板220、230、320、330上的突起222插入的开口部,开口面积与突起222的截面面积相比相同或稍大。该狭缝414A、414B、414C、414D和从三方围绕狭缝的周缘部415A、415B、415C、415D包含于约束部。周缘部415A、415B、415C、415D是分隔板410的一部分。通过在狭缝414A、414B、414C、414D中插入板220、230、320、330的突起222,而突起222被周缘部415A、415B、415C、415D夹入,因此板220、230、320、330被约束。
[0157] 其他结构、动作为与上述实施例1的静态混合器及具有该静态混合器的钢板的燃烧设备大致相同的结构、动作,详细情况省略。
[0158] 在本发明的实施例2的静态混合器及具有该静态混合器的钢板的燃烧设备中,也能够得到与上述实施例1的静态混合器及具有该静态混合器的钢板的燃烧设备大致相同的效果。
[0159] 另外,分隔板410的约束部具有供突起222插入的狭缝414A、414B、414C、414D,由此也能够通过简单的结构将分隔板410和板220、230、320、330固定、接合。
[0160] 此外,在本发明中,插入于静态混合器的混合单元中使用的分隔板能够将图7所示那样的分隔板410和图8所示那样的分隔板210混合地使用,并不限定于某一方。
[0161] <实施例3>
[0162] 使用图14及图15来说明本发明的实施例3的静态混合器及具有该静态混合器的钢板的燃烧设备。图14是表示实施例3的混合单元的概略结构的图。图15是表示本实施例3的静态混合器中使用的板的概要的图。
[0163] 在上述实施例1及实施例2中说明了圆管用的混合单元,但静态混合器并不限于圆管,也可以设在矩形的管道中。
[0164] 以下,使用图14来说明矩形管道用的静态混合器中使用的混合单元的概略情况。
[0165] 在图14中,矩形管道用的混合单元由第1混合单元500、第2混合单元600构成。第1混合单元500、第2混合单元600以相邻的第1混合单元500、第2混合单元600的分隔板510、610彼此在从气体和空气相对于矩形管道流入的方向观察时不平行的方式插入于矩形管道,具有规定的角度(大于0°小于180°)。如图14所示,在本实施例中以相邻的第1混合单元
500、第2混合单元600的分隔板510、610彼此正交的方式插入于矩形管道。
[0166] 另外,如图14所示,为了使拦截流体而使流体回旋的朝向不同,第2混合单元600中的板620、630相对于分隔板610的接合朝向成为与第1混合单元500中的板520、530相对于分隔板510的接合朝向不同的朝向。
[0167] 由于本实施例的第1混合单元500、第2混合单元600中的分隔板510、610的构造和相对于分隔板510、610的定位构造与实施例1、2的分隔板210、310的构造和相对于分隔板210、310的定位构造相同,所以省略详细情况。
[0168] 以下使用图15来说明混合单元中使用的板的概要。此外,在本实施例中,由于板520、530、620、630均为相同的形状,所以在图15中作为代表而示出板520。
[0169] 图15所示的板520是长方形形状的一张板,具有直线部528、直线部528的相反侧的长边部分上的两个突起522、长轴中心侧的凹部524和长轴外周侧的两个凹部526。
[0170] 直线部528是与矩形管道的管道内周面接触的部分。
[0171] 两个突起522、凹部524、凹部526分别起到与图9所示的板220的突起222、凹部224、凹部226相同的作用。
[0172] 在本发明的实施例3的静态混合器及具有该静态混合器的钢板的燃烧设备中,能够得到与上述实施例1的静态混合器及具有该静态混合器的钢板的燃烧设备大致相同的效果。
[0173] 此外,在本实施例3的静态混合器中,也当然能够如实施例2的分隔板410那样采用狭缝构造。
[0174] <其他>
[0175] 此外,本发明并不限定于上述实施例,包含各种变形例。上述实施例为了易于理解地说明本发明而详细地进行了说明,并不必限定于具有所说明的所有结构。
[0176] 例如,在上述实施例中,说明了静态混合器100混合的是燃料气体和空气这两种气体的情况,但本发明的静态混合器混合的流体并不限于为两种的情况,也可以为三种以上。另外,也可以不限于气体,而为流体或流动性的固体。
[0177] 另外,说明了将静态混合器100用于钢板的燃烧设备的情况,但本发明的静态混合器并不限于钢板的燃烧设备,能够适当适用于混合两种以上的流体的地方。
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