RU2455051C2

RU2455051C2 - Rotary swirler

Info

Publication number: RU2455051C2
Application number: RU2010135444/05A
Authority: RU
Inventors: Виктор Дмитриевич Таратута (RU); Виктор Дмитриевич Таратута; Георгий Васильевич Серга (RU); Георгий Васильевич Серга; Кирилл Алексеевич Белокур (RU); Кирилл Алексеевич Белокур
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2010-08-24
Publication date: 2012-07-10
Also published as: RU2010135444A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to gas or fluid swirlers incorporated with cyclone fluid drop separators to be used in chemical, oil-and-gas industries, etc. rotary swirler is made up of tape bent along straight lines. Note here that said tape makes hollow case with multistart screw lines and surfaces arranged along the edges of its inner and outer surfaces. Said case represents a portion of torus with variable pitch of screw lines on outer perimetre and curvilinear screw surface on inner perimetre. Said case consists of sections, each being made up of round sector composed of band to make different-size quadrangles with two parallel crease edges spaced apart in parallel. Said band is folded into ring with curvilinear pockets arranged along ring edges. Aforesaid sections are jointed together by free sides of said quadrangles. Note here that said pockets are arranged at acute angle to case axis and differ in shape and sizes. Note also that distance between crease edges are equal to make the sum of inner surface pocket perimetre lengths.

EFFECT: variable direction of fluid or gas flows, expanded performances.

8 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для закручивания потока газа или жидкости и может быть использовано в центробежных устройствах для отделения капель жидкости из газового потока в химической, газовой, нефтяной и других отраслях промышленности.The invention relates to a device for swirling a stream of gas or liquid and can be used in centrifugal devices for separating drops of liquid from a gas stream in chemical, gas, oil and other industries.

Известен завихритель (А.с. СССР №1247054, кл. B01D 45/12), выполненный в виде ленты, закрученной по спирали вокруг собственной оси симметрии, с обеих сторон которой выполнены поперечные прорези, при этом лепестки повернуты вокруг собственной оси навстречу потоку и установлены внутри трубопровода - в цилиндрическом патрубке.Known swirler (AS USSR No. 1247054, class B01D 45/12), made in the form of a tape twisted in a spiral around its own axis of symmetry, on both sides of which there are transverse slots, while the petals are turned around their own axis towards the flow and installed inside the pipeline - in a cylindrical pipe.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности и невозможность изменения направления движения потоков жидкости и газа.The disadvantages of the known device are limited technological capabilities and the inability to change the direction of movement of the flows of liquid and gas.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является завихритель (патент РФ №2266155, кл. В01D, 45/12), корпус которого выполнен из ленты, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам ленты, с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на ленте попеременно в противоположные стороны, при этом лента свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам в виде пустотелого корпуса, с образованием по периметру его наружной и внутренней поверхностей одинаковых многозаходных винтовых линий и многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы.Closest to the proposed device is a swirler (RF patent No. 2266155, class B01D, 45/12), the body of which is made of tape bent in straight lines placed at an angle to the edges of the tape, with the formation of the same parallelograms located on the tape alternately in opposite sides, while the tape is folded into cylindrical coils connected to each other along the longitudinal edges in the form of a hollow body, with the formation of the same multi-helical lines along the perimeter of its outer and inner surfaces and many lead-in helical surfaces of a triangular shape.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности, невозможность изменения направления движения потоков жидкости и газа.The disadvantages of the known device are limited technological capabilities, the inability to change the direction of movement of the flows of liquid and gas.

Техническим решением является изменение направления движения потоков жидкости, газа и расширение технологических возможностей.The technical solution is to change the direction of flow of fluid, gas and the expansion of technological capabilities.

Техническое решение достигается тем, что в поворотном завихрителе, выполненном из ленты, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам ленты, при этом лента свернута в виде пустотелого корпуса, с образованием по его периметру наружной и внутренней поверхностей однонаправленных многозаходных винтовых линий и многозаходных винтовых поверхностей, корпус выполнен в виде части тора с изменяющимся по диаметру корпуса шагом винтовых линий по наружному периметру и с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы, при этом корпус смонтирован из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, изготовленного из полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами в виде линий сгиба, расположенными на полосе на равных расстояниях друг от друга и параллельно друг другу, при этом полоса свернута в кольцо, по периметру которого размещены карманы криволинейной формы, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников, при этом карманы криволинейной формы расположены острым углом к оси корпуса и могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояния между линиями сгиба равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренних поверхностей.The technical solution is achieved by the fact that in a rotary swirl made of tape bent in straight lines placed at an angle to the edges of the tape, the tape is folded in the form of a hollow body, with the formation of external and internal surfaces of unidirectional multi-helix lines and multi-paths along its perimeter screw surfaces, the housing is made in the form of a part of a torus with a pitch of helical lines varying in diameter along the outer perimeter and with a curved helical surface along the inner perimeter in ide pockets of a curvilinear shape, while the case is mounted in sections, each of which is made in the form of a circular sector made of a strip with the formation of different-sized quadrangles with two parallel sides in the form of fold lines located on the strip at equal distances from each other and in parallel each other, while the strip is folded into a ring, along the perimeter of which pockets are curved, and the sections are connected to each other by the free sides of the said quadrangles, while the pockets rivolineynoy shape disposed acute angle to the housing axis and can be different not only in shape but also the size, the distance between the fold lines are equal to each other and equal to the sum of the lengths of the perimeters of the geometric figures of the internal surfaces of pockets.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого поворотного завихрителя.According to the patent literature not found a technical solution similar to the claimed, which allows us to judge the inventive step of the proposed rotary swirl.

Новизна обусловлена тем, что корпус выполнен в виде части тора с изменяющимся по диаметру корпуса шагом винтовых линий по наружному периметру и с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и размерам, что обеспечивает изменение направления движения закрученных потоков жидкостей, газов и расширение технологических возможностей.The novelty is due to the fact that the casing is made in the form of a part of a torus with helix pitch varying along the outer perimeter and with a curved helical surface along the inner perimeter in the form of curved pockets, which around the perimeter can be different not only in shape but also in size that provides a change in the direction of motion of swirling flows of liquids, gases and the expansion of technological capabilities.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен поворотный завихритель, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - корпус поворотного завихрителя; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - полоса с размеченными прямыми линиями сгиба и линиями обрезки кромок четырехугольника; на фиг.6 - полоса после обрезки кромок четырехугольников; на фиг.7 - полоса после обрезки кромок четырехугольнков, согнутая по прямым линиям сгиба; фиг.8 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в кольцо (в виде кругового сектора - секцию).The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a rotary swirl, General view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - housing rotary swirl; figure 4 is a section bB in figure 3; figure 5 is a strip with marked straight lines of bending and cutting lines of the edges of the quadrangle; figure 6 is a strip after trimming the edges of the quadrangles; Fig.7 is a strip after trimming the edges of the quadrangles, bent along the straight lines of the fold; Fig. 8 is a perspective view of a strip rolled up into a ring (in the form of a circular sector, a section).

Поворотный завихритель (фиг.1 и 2) содержит пустотелый корпус завихрителя 1 с фланцами 2 для крепления его к трубопроводу, в котором выполнены отверстия 3 для соединительных болтов.The swirl swirl (Figs. 1 and 2) comprises a hollow swirl case 1 with flanges 2 for attaching it to a pipeline in which holes 3 are made for connecting bolts.

Корпус 1 (фиг.3 и 4) выполнен в виде части тора (кругового кольца) с криволинейной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру и может быть изготовлен из секций 4 (одна из секций на фиг.3 выделена сплошными утолщенными линиями), соединенными между собой известными методами, например сваркой, клейкой и т.п., с образованием по наружному и внутреннему периметру корпуса 1 винтовых линий и винтовых поверхностей криволинейной формы в виде внутренних карманов полукруглой формы 5, 6, 7, 8, 9, 10 (фиг.4).The housing 1 (Figs. 3 and 4) is made in the form of a part of a torus (circular ring) with a curved helical surface along its inner and outer perimeter and can be made of sections 4 (one of the sections in Fig. 3 is highlighted by solid thickened lines) connected between each other by known methods, for example by welding, adhesive, etc., with the formation along the outer and inner perimeter of the housing 1 of helical lines and helical surfaces of curved shape in the form of internal pockets of a semicircular shape 5, 6, 7, 8, 9, 10 (Fig .four).

Каждая из секций 4 изготовлена в виде кругового сектора (фиг.3 и 4) и смонтирована из полосы 11 (фиг.5), на которой размечены прямоугольники 12 и линии сгиба 13, размещенные на равных расстояниях друг от друга, равных длине развертки периметра криволинейных карманов, например для карманов 5, 6, 7, 8, 9, 10, на расстояниях L и под углом α к кромкам полосы 11.Each of sections 4 is made in the form of a circular sector (Figs. 3 and 4) and is mounted from a strip 11 (Fig. 5), on which rectangles 12 and bend lines 13 are marked, placed at equal distances from each other, equal to the length of the curvilinear perimeter pockets, for example for pockets 5, 6, 7, 8, 9, 10, at distances L and at an angle α to the edges of the strip 11.

На полосе 11 размечены также линии обрезки 14 кромок полосы 11, показанных на фиг.5 штрихпунктирной линией с двумя точками. После разметки по линии обрезки кромок 14 участки полосы 11 (на фиг.5 эти участки полосы 11 заштрихованы) отрезаются, и полоса 11 приобретает вид, показанный на фиг.6, у которой линии сгиба полосы 13 разные по длине L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆ с образованием при этом разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами - линиям сгиба 13, параллельных друг другу. Полоса 11 (фиг.7) после обрезки кромок прямоугольников 12 по линии обрезки 14 сгибается по прямым линиям, размещенным под углом α к кромкам полосы 11 с образованием криволинейных поверхностей 15 с кромками 16 и 17 и затем сворачивается в кольцо 18 (фиг.8) с криволинейной внутренней поверхностью в виде карманов. Кромки 16 и 17 полосы 11 после сворачивания в кольцо 18 соединяются известными методами, например сваркой, пайкой и т.д., с образованием секции 4 в виде кругового сектора.On the strip 11 marked also are the cropping lines 14 of the edges of the strip 11 shown in FIG. 5 by a dash-dot line with two points. After marking along the line of cutting edges 14, sections of strip 11 (in FIG. 5 these sections of strip 11 are shaded) are cut off, and strip 11 takes on the form shown in FIG. 6, in which the fold lines of strip 13 are different in length L ₁ , L ₂ , L ₃ , L ₄ , L ₅ , L ₆ with the formation at the same time of different sizes of quadrangles with two parallel sides - fold lines 13 parallel to each other. The strip 11 (Fig. 7) after trimming the edges of the rectangles 12 along the trim line 14 is bent in straight lines placed at an angle α to the edges of the strip 11 to form curved surfaces 15 with edges 16 and 17 and then collapses into a ring 18 (Fig. 8) with a curved inner surface in the form of pockets. The edges 16 and 17 of the strip 11 after folding into a ring 18 are connected by known methods, for example by welding, soldering, etc., with the formation of section 4 in the form of a circular sector.

Таким образом, корпус 1 (фиг.3 и 4), изготовленный в виде тора, выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями с изменяющимся по диаметру корпуса шагом по периметру корпуса и винтовыми канавками внутри корпуса 1 в виде карманов криволинейной формы под углом к продольной оси корпуса 1. На фиг.3 показано, что по наружному диаметру D корпуса 1 шаг винтовых линий S₁, a по внутреннему диаметру d корпуса 1 шаг винтовых линий S₂. При этом S₁ больше S₂.Thus, the housing 1 (Figs. 3 and 4), made in the form of a torus, is made around the perimeter in the form of a multi-helical surface with helical lines with a step that varies along the diameter of the housing along the perimeter of the housing and screw grooves inside the housing 1 in the form of curved pockets under angle to the longitudinal axis of the housing 1. Figure 3 shows that along the outer diameter D of the housing 1, the pitch of the helical lines S ₁ , and along the internal diameter d of the housing 1, the pitch of the helical lines S ₂ . Moreover, S _{1 is} greater than S ₂ .

Корпус 1 (фиг.3 и 4) в виде части тора с криволинейной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру с образованием по его внутренней поверхностей карманов криволинейной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий с изменяющимся по диаметру корпуса шагом может быть изготовлен и иным способом.Case 1 (Figs. 3 and 4) in the form of a part of a torus with a curved helical surface along its inner and outer perimeter with the formation on its inner surfaces of pockets of a curved shape and unidirectional multi-helix lines with a step varying in diameter of the case can be made in another way.

Технико-экономические преимущества возникают за счет выполнения корпуса завихрителя в виде части тора (кругового кольца), поверхность которого снабжена однонаправленными винтовыми линиями и винтовыми поверхностями в виде каналов криволинейной формы, которые и обеспечивают изменение направления движения потоков жидкости, газа и расширение технологических возможностей.Technical and economic advantages arise due to the design of the swirl case in the form of a part of a torus (circular ring), the surface of which is equipped with unidirectional helical lines and helical surfaces in the form of channels of a curvilinear shape, which provide a change in the direction of flow of liquid, gas and expansion of technological capabilities.

Claims

Поворотный завихритель, выполненный из ленты, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам ленты, при этом лента свернута в виде пустотелого корпуса с образованием по его периметру наружной и внутренней поверхностей однонаправленных многозаходных винтовых линий и многозаходных винтовых поверхностей, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде части тора с изменяющимся по диаметру корпуса шагом винтовых линий по наружному периметру и с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы, при этом корпус смонтирован из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, изготовленного из полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами в виде линий сгиба, расположенными на полосе на равных расстояниях друг от друга и параллельно друг другу, при этом полоса свернута в кольцо, по периметру которого размещены карманы криволинейной формы, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников, при этом карманы криволинейной формы расположены под острым углом к оси корпуса и могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояния между линиями сгиба равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренних поверхностей. A rotary swirler made of a tape bent in straight lines placed at an angle to the edges of the tape, while the tape is folded in the form of a hollow body with the formation on its perimeter of the outer and inner surfaces of unidirectional multi-helical lines and multi-helical surfaces, characterized in that the housing made in the form of a part of the torus with a pitch of helixes varying in diameter along the outer perimeter and with a curved helical surface along the inner perimeter in the form of pockets of a curve shaped, the case is mounted from sections, each of which is made in the form of a circular sector made of a strip with the formation of different-sized quadrangles with two parallel sides in the form of fold lines located on the strip at equal distances from each other and parallel to each other wherein the strip is folded into a ring, along the perimeter of which pockets of curved shape are placed, and sections are connected to each other by the free sides of the mentioned quadrangles, while pockets of curved shape p found on the rear at an acute angle to the axis of the housing and can be different not only in shape but also the size, the distance between the fold lines are equal to each other and equal to the sum of the lengths of the perimeters of the geometric figures of the internal surfaces of pockets.