CN102927443B - 一种圆锥式螺旋流发生器 - Google Patents
一种圆锥式螺旋流发生器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102927443B CN102927443B CN201210450211.6A CN201210450211A CN102927443B CN 102927443 B CN102927443 B CN 102927443B CN 201210450211 A CN201210450211 A CN 201210450211A CN 102927443 B CN102927443 B CN 102927443B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tank body
- cone
- circular cone
- flowing hole
- flange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Abstract
本发明涉及一种圆锥式螺旋流发生器,该发生器由法兰、筒体和翅片三部分组成,其中,法兰上设有螺栓孔,所述筒体下段为圆柱形筒体,上段为圆锥形型筒体,圆柱形筒体的内径与待接管道内径相同,圆柱形筒体末端与法兰固定连接;圆锥形筒体的底面内径D与圆柱形筒体相同,圆锥形筒体高度h与底面内径之比为1:1~1:2,其锥角为β,β=2arctan(D/2h);圆锥形筒体表面沿着锥面均匀分布有过流孔,所述翅片设置圆锥形筒体表面上,过流孔的外侧,翅片底面与过流孔平面的角度α为30°~60°。本发明采用圆锥翅片式起旋,结构新颖,螺旋效果好,螺旋强度大。采用固定垫片的形式,使整体易于安装。不需要添加其他的耗能设备,能耗低。
Description
技术领域
本发明涉及一种流体螺旋发生装置,具体是一种圆锥式螺旋流发生器。
背景技术
螺旋流是一种具有旋转流场的流动形式,它在工业方面的应用范围极其广泛,在水利工程上、机械加工中都有应用。同时,螺旋流技术也进入了人们日常生活领域,如螺旋流节能煤气灶等。螺旋流应用的关键在于其发生装置,目前来讲,产生方法多种多样。
首先,专利“涡旋发生器”(200620068646.4,公开(公告)号CN 2869720Y)提供了一种涡旋发生器,包括圆钢管、圆钢和四块螺旋叶片,四块螺旋叶片按同一旋向使其一端均布在圆钢的周围、另一端设置在圆钢管的内壁上,螺旋叶片与圆钢的轴向成45°。此装置可以产生螺旋流并提高流体的输送效率,但是该装置也存在一些缺点:安装不便,在专利的描述中没有涉及圆钢管与管道的连接方式;另外,强度不高,专利是将四支叶片设置在内壁上,当有浆体流过时,会对叶片造成很大的冲击。另外,专利“用在油气输送管道上的轴流式流体涡流发生器”(200910022760.1,公开(公告)号CN 101603628A)是一种油气混合物流体的装置,用在油气输送管道上的轴流式流体涡流发生器,由进口端、外壳、出口端连接成一体;在外壳内有一组由进口导流锥、螺旋叶片、中间体、出口导流锥连接而成的装置;螺旋叶片内端固定在中间体上,外端固定在外壳上。此发明能使混合物流体在管道内以螺旋和分层的方式流动,适用于管道内的石蜡和结垢沉积量的输送,也利于清理结蜡积垢,但是该发明也存在明显的缺陷:①螺旋叶片较薄,不利于固定。其中间体是通过螺旋叶片固定,而当有浆体等类固体流体通过时会对中间体造成大的冲击,从而有可能损坏叶片。②此装置是封闭型的,内部加工难度大,不利于实际的推广。就目前来说,虽然存在较多的螺旋流发生装置,但是均普遍存在螺旋效果不好,抗冲击强度不高以及加工困难等问题,因此,上述方法都不能满足要求。
发明内容
本发明的目的是为解决科学实验以及实际工程的需求,并且在综合以往各种装置优势的基础上而发明的一种高效、连续以及低能耗的螺旋流发生与输送装置。通过新型的圆锥翅片式的起旋方式,使装置产生的螺旋流效果明显,螺旋流流型保持较好。另外,采用了固定法兰的形式,使该装置易于安装。最后,该装置不需要添加其他的耗能设备,适用于广泛的关于螺旋流的实验和实际工程领域。
本发明圆锥式螺旋流发生器,由法兰、筒体和翅片三部分组成,其中,法兰上设有螺栓孔,用于通过螺栓使该发生器和待连接管道进行连接;所述筒体下段为圆柱形筒体,上段为圆锥形型筒体,圆柱形筒体的内径与待接管道内径相同,圆柱形筒体末端与法兰固定连接;圆锥形筒体的底面内径D与圆柱形筒体相同,圆锥形筒体高度h与底面内径之比为1:1~1:2,其锥角为β,β=2arctan(D/2h);圆锥形筒体表面沿着锥面均匀分布有过流孔,所述翅片设置圆锥形筒体表面上,过流孔的外侧,翅片底面与过流孔平面的角度α为30°~60°。
上述方案中,所述过流孔数量为3~6个;过流孔呈长方形,长边和圆锥形筒体母线平行,长度为母线长度的0.4~0.7倍,并且离锥顶较近的一端与底面的距离为母线的0.1~0.2倍,短边与底面平行,长度为长边的0.2~0.4倍。
本发明方案中,所述翅片也是产生螺旋流的主要部件之一,可以是由长方体与三角体组成的梯状体;与过流孔接触的是长方体,另一端即为三角体;长方体的长边与过流孔长边相同,短边长度为长边的0.2~0.4倍,高度为短边的0.2~0.3倍;三角体的三角面与长方体的宽边和高边组成的平面相连接,其轴向截面是等腰直角三角形。由长方体与三角体组成的梯状体,其底面与过流孔平面的角度α为30°~60°,角度越小,螺旋强度越高。
做为具体的实例,其中,法兰厚度为1~2mm,法兰表面有4个均匀分布的螺栓孔,通过螺栓使该新型装置和待连接管道进行牢固连接。关于圆柱形筒体,其筒体内径与待接管道内径相同,轴向长度为5~20cm,筒体厚度为2-5mm。关于圆锥形筒体,是产生螺旋流的主要部件之一,其底面内径D与圆柱形筒体相同,筒体锥面厚度与圆柱形筒体厚度相同,为3~5mm,圆锥形筒体高度h与底面内径之比为1:1~1:2,随着其比值的增大,螺旋流产生的强度会逐渐变大;其锥角为β,β=2arctan(D/2h)。
该新型螺旋流发生装置结构新颖,安装方便,螺旋强度高。使用时,将该新型螺旋流发生器连接在官道上。一般管道内的输送物质有:油、空气、天然气、水以及沉淀物等。当混合物流体带压由圆锥形筒体内部进入时,混合物流体将从过流孔流过。由过流孔流出的流体会经过圆锥形筒体表面翅片的作用,使流体产生周向速度,这样混合物流体由原来的轴向运动变为强螺旋运动。这样避免了沉淀物以及其他物质粘附在管道上,导致管道阻塞而造成流动能力下降。在长距离的管道中会出现动能的衰减,为了防止过流能力下降,应在管道上每隔一段距离(2~5Km)设置一个新型螺旋流发生器。另外,根据输送流体的物质比例和种类的不同,可以调整翅片底面与过流孔平面的角度α的大小以提高效率。而且,本装置不需要在混合物流动后附加任何动力,靠起初的动能以及产生的离心力即可实现螺旋和轴向流动,减少途中对外来动力的依赖。最后,本装置和管道密闭相连,装修简单,运行安全可靠。
本发明采用新型的圆锥翅片式起旋,结构新颖,螺旋效果好,螺旋强度大。采用固定垫片的形式,使整体易于安装。不需要添加其他的耗能设备,能耗低。
附图说明
图1 新型螺旋流发生器与管道组合示意图
1 -管道;2-圆锥形筒体;3-过流孔;4-三角体;5-翅片;6-长方体;7-圆柱形筒体;8-管道法兰;9-螺栓孔;10-法兰。
图2新型螺旋流发生器三维示意图一。
图3新型螺旋流发生器三维示意图二。
图4 翅片示意图。
符号说明:
α-翅片底面与过流孔平面的角度
β-锥形筒体锥角
h -锥形筒体高度
D-锥形筒体底面内径。
具体实施方式
如图1、2、3所示,本发明由法兰10、筒体和翅片5三部分组成。其中,法兰厚度为2mm,法兰表面有4个均匀分布的螺栓孔9,通过螺栓使该新型装置和待连接管道1进行牢固连接。筒体包括圆柱形筒体7和圆锥形型筒体2。关于圆柱形筒体7,其使圆锥形筒体和法兰以焊接的形式进行牢固连接,筒体外径与待接管道内径相同,为200mm,轴向长度为50mm,筒体厚度为2mm。关于圆锥形筒体2,是产生螺旋流的主要部件之一,其底面内径D与圆柱形筒体内径相同,D=196mm,筒体锥面厚度与圆柱形筒体相同,为2mm,圆锥形筒体高度h=300mm;其锥角为β,β=2arctan(D/2h)=37°。圆锥形筒体表面有过流孔3,关于过流孔3,沿着锥面均匀分布3个;过流孔呈长方形,长边和圆锥形筒体中轴线在同一平面内,并和圆锥形筒体母线平行,长度150mm,并且长边的一端与底面的距离为50mm,短边与底面平行,长度为30mm。关于翅片5,如图4,也是产生螺旋流的主要部件之一,其为长方体6与三角体4组成的梯状体,方便安装;与过流孔接触的是长方体6,另一端即为三角体4;关于长方体6,长边与过流孔长边相同,为150mm,短边长度60mm,高度为10mm;关于三角体4,三角面与长方体的宽边和高边组成的平面重合,其轴向截面是等腰直角三角形。由长方体与三角体组成的梯状体,其底面与过流孔平面的角度α为45°。两螺旋流发生器之间的距离为3Km。
Claims (1)
1.一种圆锥式螺旋流发生器,其特征在于由法兰(10)、筒体和翅片(5)三部分组成,其中,法兰上设有螺栓孔(9),用于通过螺栓使该发生器和待连接管道(1)进行连接;所述筒体下段为圆柱形筒体(7),上段为圆锥形筒体(2),圆柱形筒体的内径与待接管道内径相同,圆柱形筒体末端与法兰固定连接;圆锥形筒体的底面内径D与圆柱形筒体相同,圆锥形筒体高度h与底面内径之比为1:1~1:2,其锥角为β,β=2arctan(D/2h);圆锥形筒体表面沿着锥面均匀分布有过流孔(3),所述翅片(5)设置圆锥形筒体表面上,过流孔的外侧,翅片底面与过流孔平面的角度α为30°~60°;
所述过流孔数量为3~6个;过流孔呈长方形,长边和圆锥形筒体母线平行,长度为母线长度的0.4~0.7倍,并且离锥顶较近的一端与底面的距离为母线的0.1~0.2倍,短边与底面平行,长度为长边的0.2~0.4倍;
所述翅片(5)是由长方体(6)与三角体(4)组成的梯状体;与过流孔接触的是长方体(6),另一端即为三角体(4);长方体的长边与过流孔长边相同,短边长度为长边的0.2~0.4倍,高度为短边的0.2~0.3倍;三角体的三角面与长方体的宽边和高边组成的平面相连接,其轴向截面是等腰直角三角形。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210450211.6A CN102927443B (zh) | 2012-11-12 | 2012-11-12 | 一种圆锥式螺旋流发生器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210450211.6A CN102927443B (zh) | 2012-11-12 | 2012-11-12 | 一种圆锥式螺旋流发生器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102927443A CN102927443A (zh) | 2013-02-13 |
CN102927443B true CN102927443B (zh) | 2014-03-05 |
Family
ID=47642316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210450211.6A Active CN102927443B (zh) | 2012-11-12 | 2012-11-12 | 一种圆锥式螺旋流发生器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102927443B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104799420B (zh) * | 2015-03-26 | 2016-09-21 | 天津市食新食异食品有限公司 | 用于蔬果物料干燥的设备 |
CN109190256B (zh) * | 2018-09-06 | 2022-05-17 | 吉林大学 | 仿生鸟翼覆羽的涡流发生器及其优化方法 |
CN113431784B (zh) * | 2021-07-21 | 2023-05-23 | 常州大学 | 一种用于深海天然气水合物流化开采管道输送的螺旋流发生装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100587365C (zh) * | 2008-06-06 | 2010-02-03 | 北京工业大学 | 一种用于单效太阳能吸收式制冷***的双室涡旋发生器 |
JP2010071240A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Tokyo Roki Co Ltd | 内燃機関用の排ガス浄化装置、及び旋回流発生装置 |
CN101592036A (zh) * | 2009-03-27 | 2009-12-02 | 袁秋新 | 外螺旋风流生成器 |
CN102345791B (zh) * | 2011-10-09 | 2013-03-13 | 常州大学 | 一种管道内气液两相螺旋流发生装置 |
-
2012
- 2012-11-12 CN CN201210450211.6A patent/CN102927443B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102927443A (zh) | 2013-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102927443B (zh) | 一种圆锥式螺旋流发生器 | |
CN102345791B (zh) | 一种管道内气液两相螺旋流发生装置 | |
CN202546272U (zh) | 一种矿场稠油管道减阻用水环发生装置 | |
CN205918606U (zh) | 一种供水节能装置 | |
CN102175561A (zh) | 一种测试材料性能的空化空蚀试验设备及试验方法 | |
CN107906086A (zh) | 一种套管式螺旋流发生装置 | |
CN102116594B (zh) | 换热管内径向非对称叶片组合式转子 | |
CN103232108B (zh) | 新型文丘里管式水力空化水处理装置 | |
CN104179625A (zh) | 直管式超微型水轮机 | |
CN103240190B (zh) | 一种改进结构水力旋流器 | |
CN202301296U (zh) | 一种管道螺旋流发生装置 | |
CN203935832U (zh) | 带导流翅片的旋涡流空化器 | |
CN204197705U (zh) | 一种铝银浆输送装置 | |
CN101603628A (zh) | 用在油气输送管道上的轴流式流体涡流发生器 | |
CN104766644A (zh) | 核反应堆冷却剂中颗粒物的脱除装置及颗粒物脱除方法 | |
CN204163915U (zh) | 一种防蚀高效水轮机 | |
CN202266361U (zh) | 尾水发电长尾水管 | |
RU2528545C2 (ru) | Способ транспортировки газообразных и жидких продуктов по трубопроводам и устройство для его осуществления | |
CN201412679Y (zh) | 用在油气输送管道上的径流式流体涡流发生器 | |
KR101838901B1 (ko) | 유속 가중화 수차 발전 시스템 | |
CN113431784B (zh) | 一种用于深海天然气水合物流化开采管道输送的螺旋流发生装置 | |
CN214019368U (zh) | 一种便于沉降分离的旋流沉砂池 | |
CN210530760U (zh) | 一种带有螺旋槽的管道式防垢防蜡工具 | |
CN101619805A (zh) | 用在油气输送管道上的径流式流体涡流发生器 | |
CN201412680Y (zh) | 用在油气输送管道上的轴流式流体涡流发生器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201228 Address after: 221400 building B2, science and innovation base, No.9 Zhejiang Road, Xinyi Economic Development Zone, Xuzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Jiangsu zhuoken Intellectual Property Operation Co.,Ltd. Address before: 213164 No. 1, middle Lake Road, Wujin District, Changzhou, Jiangsu Patentee before: CHANGZHOU University |