一种天然气掺氢混合装置的制作方法

1.本实用新型涉及气体混合装置领域，特别是涉及一种天然气掺氢混合装置。


背景技术：

2.天然气掺氢一直是国内外氢气运输和规模化利用的重要研究方向，对促进我国氢能产业发展具有重要意义。天然气与氢气的混合是掺氢天然气安全输送的重要技术问题，若初始混合不充分，管内较长距离将出现组分不均匀现象，这就意味着局部区域将出现氢气含量过高的情况，长期服役后，该区域易发生氢脆导致的泄漏，从而极有可能引发爆炸事故。另外，如果输送管道的长度不足以使掺氢气体混合均匀，则会引起燃烧器能量密度不均衡现象，导致热效率低下，甚至安全燃烧问题。
3.现有的天然气管道掺氢工艺是在天然气管道上方连接一根直接连通到天然气的输送管道内的掺氢管道，氢气掺加进天然气管道后，天然气和氢气往往混合不均匀并会在天然气管道内出现较长距离的动态混合区，在天然气管道的局部仍然存在明显的气质分界面，而目前没有较好的监测手段去衡量掺氢的效果。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够使氢气在天然气管道中实现快速混合、能够极大地缩短天然气和氢气的动态混合区、能够提升天然气和氢气的混合效率和燃烧效果的一种天然气掺氢混合装置。
5.本实用新型天然气掺氢混合装置，包括氢气管道、带有内腔的连接件和带有内腔的扇叶，所述氢气管道的一端与所述连接件的一端联通，所述扇叶的一端设有第一通孔，所述扇叶的一侧壁上设置有多个第二通孔，所述扇叶设有第一通孔的一端固定设置于所述连接件上，所述连接件与所述扇叶连接处的腔体上设置有第三通孔，所述第三通孔与所述第一通孔相对应，所述连接件通过所述第三通孔和第一通孔与所述扇叶联通。
6.本实用新型天然气掺氢混合装置，其中所述连接件为桶体，所述桶体设有桶口的一端与所述氢气管道的一端联通，所述桶体的外壁上沿周向间隔固定设置有多个所述扇叶，所述桶体的与所述扇叶连接处的桶壁上设置有第三通孔，所述第三通孔与所述第一通孔相对应，所述桶体通过所述第三通孔和第一通孔与所述扇叶联通。
7.本实用新型天然气掺氢混合装置，其中所述连接件包括轴承和密封盖，所述轴承包括内圈和外圈，所述外圈的一侧与所述氢气管道的一端固定连接，所述内圈的一侧从所述外圈的另一侧伸出后与所述密封盖固定连接，所述外圈和所述密封盖之间的内圈上沿周向间隔固定设置有多个所述扇叶，所述内圈的与所述扇叶的连接处设置有第三通孔，所述第三通孔与所述第一通孔相对应，所述内圈通过所述第三通孔和第一通孔与所述扇叶联通。
8.本实用新型天然气掺氢混合装置，其中所述连接件包括轴承和密封盖，所述轴承包括内圈和外圈，所述内圈的一侧与氢气管道的一端固定连接，所述外圈的一侧从内圈的
另一侧伸出后与密封盖固定连接，所述内圈和密封盖之间的外圈上沿周向间隔固定设置有多个所述扇叶，所述外圈的与所述扇叶的连接处设置有第三通孔，所述第三通孔与所述第一通孔相对应，所述外圈通过第三通孔和第一通孔与扇叶联通。
9.本实用新型天然气掺氢混合装置，其中所述扇叶的数量为三个以上。
10.本实用新型天然气掺氢混合装置，其中多个所述第二通孔在所述扇叶的一扇形侧壁上沿径向均匀布置。
11.本实用新型天然气掺氢混合装置与现有技术不同之处在于本实用新型中扇叶的一侧壁上设置有多个第二通孔，连接件中的氢气流向扇叶的内腔后通过多个第二通孔进入天然气中，这样氢气进入天然气管道的通道为多个，氢气由第二通孔流入天然气时就能够和天然气更加均匀地混合，能够缩短两者的动态混合区，提高了混合气的燃烧效果，减少了碳排放。
12.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
附图说明
13.图1为本实用新型天然气掺氢混合装置实施例一的使用状态图；
14.图2为本实用新型天然气掺氢混合装置实施例一的结构示意图；
15.图3为本实用新型天然气掺氢混合装置实施例二的主视图；
16.图4为图3的右视图。
具体实施方式
17.实施例一
18.如图1、2所示，本实用新型天然气掺氢混合装置包括氢气管道2、带有内腔的连接件和带有内腔的扇叶3，天然气管道1的管壁上开有第四通孔，氢气管道2的一端穿过第四通孔后伸入天然气管道1内与连接件的一端联通，氢气管道2与天然气管道1在第四通孔处密封连接，扇叶3的一端设有第一通孔，扇叶3的一侧壁上设置有多个第二通孔8，扇叶3设有第一通孔的一端固定设置于连接件上，连接件与扇叶3连接处的腔体上设置有第三通孔，第三通孔与第一通孔相对应，连接件通过第三通孔和第一通孔与扇叶3联通。连接件能够使氢气管道2中的氢气流向扇叶3的内腔后通过多个第二通孔8进入天然气管道1中，从而能够加快天然气管道1内的天然气和氢气的混合速率。
19.本实施例中连接件为与天然气管道1同轴布置的桶体4，桶体4设有桶口的一端与氢气管道2伸入天然气管道1中的一端联通，桶体4的外壁上沿周向间隔固定设置有多个扇叶3，桶体4的与扇叶3连接处的桶壁上设置有第三通孔，第三通孔与第一通孔相对应，桶体4通过第三通孔和第一通孔与扇叶3联通。
20.本实施例中扇叶3的数量为三个，在本实用新型中扇叶3的数量也可大于三个。
21.本实施例中多个第二通孔8在扇叶3的一扇形侧壁上沿径向均匀布置，并且离桶体越远的第二通孔8的孔径越大，这样氢气在由第二通孔8流出进入天然气时就能够和天然气更加均匀的混合。第二通孔8的大小跟到桶体的距离有关，可均匀分布或者按照比例分布。
22.本实用新型中扇叶3的一侧壁上设置有多个第二通孔8，连接件中的氢气流向扇叶3的内腔后通过多个第二通孔8进入天然气中，这样氢气进入天然气管道1的通道为多个，氢
气由第二通孔8流入天然气时就能够和天然气更加均匀地混合，能够缩短两者的动态混合区，提高了混合气的燃烧效果，减少了碳排放。
23.下面介绍一下本实施例的工作原理：
24.首先将氢气充入氢气管道2内，氢气管道2内的氢气通过桶口进入桶体4内，桶体4内的氢气由三个第三通孔、三个第一通孔进入三个扇叶3内，最后由三个扇叶3上的多个第二通孔8均匀地流入天然气管道1中的天然气中。
25.实施例二
26.如图3、4所示，本实施例与实施例一的区别在于：连接件包括轴承和密封盖5，轴承和天然气管道1同轴布置，轴承包括内圈6和外圈7，外圈7的一侧与氢气管道2伸入天然气管道1中的一端固定连接，内圈6的一侧从外圈7的另一侧伸出后与密封盖5固定连接，外圈7和密封盖5之间的内圈6上沿周向间隔固定设置有多个扇叶3，内圈6的与扇叶3的连接处设置有第三通孔，第三通孔与第一通孔相对应，内圈6通过第三通孔和第一通孔与扇叶 3联通，由于外圈7与氢气管道固定连接，内圈6可以在外圈7内做旋转运动，天然气管道1 内的气体就可以推动内圈6上的三个扇叶3与内圈6围绕轴承的轴线做同步旋转运动，这样三个扇叶3就可以将从第二通孔8流出的氢气和天然气管道1内的天然气搅拌均匀，能够极大地缩短了两者的动态混合区，提高了混合气的燃烧效果，减少了碳排放。
27.在本实施例中也可以将内圈6与外圈7的位置互换，也就是说内圈6的一侧与氢气管道 2伸入天然气管道1中的一端固定连接，外圈7的一侧从内圈6的另一侧伸出后与密封盖5 固定连接，内圈6和密封盖5之间的外圈7上沿周向间隔固定设置有多个扇叶3，外圈7的与扇叶3的连接处设置有第三通孔，第三通孔与第一通孔相对应，外圈7通过第三通孔和第一通孔与扇叶3联通，也可实现本实用新型的目的。
28.以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。