RU2457017C2 - Straight flow swirler - Google Patents

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. Proposed swirler is made up of tape bent along straight lines and arranged at an angle to tale lengthwise edges. Tape is coiled into helical layers interconnected by lengthwise edges to make hollow case. At least, one equal-width tape is coiled into helical layers to make multistart screw surface with unidirectional screw lines and surfaces arranged at 5°-45° to case lengthwise angle. Said screw surface represent polygonal screw pockets. Said pockets represent various geometrical figures with, at least, four lateral sides.

EFFECT: higher efficiency, lower flow friction.

7 dwg

Description

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

Известен завихритель (авт.св. 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 установленный внутри трубопровода - в цилиндрическом патрубке.Known swirl (ed. St. 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.

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность и высокое гидравлическое сопротивление, вызванное наличием внутри цилиндрического патрубка ленты закрученной по спирали вокруг собственной оси симметрии и создания на пути движения потока материалов препятствия в виде самого завихрителя.A disadvantage of the known device is the lack of efficiency and high hydraulic resistance caused by the presence inside the cylindrical nozzle of the tape twisted in a spiral around its own axis of symmetry and create an obstacle in the form of a swirler on the way of the flow of materials.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является завихритель (патент РФ №2266155, кл. B01D, 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 ahodnyh helical surfaces triangular shape.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности, уменьшение гидравлического сопротивления.The disadvantages of the known device are limited technological capabilities, a decrease in hydraulic resistance.

Техническим решением является повышение эффективности и уменьшение гидравлического сопротивления.The technical solution is to increase efficiency and reduce hydraulic resistance.

Техническое решение достигается тем, в прямоточном завихрителе, выполненным из ленты, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к продольным кромкам ленты, при этом лента свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам в виде пустотелого корпуса, в цилиндрические витки свернута, по меньшей мере, одна лента одинаковой ширины с образованием по наружной и внутренней поверхности многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями и винтовыми поверхностями, направленными в одну сторону под углом 5°-45° к продольной оси корпуса, в виде винтовых карманов многоугольной формы, выполненных в виде различных геометрических фигур, по меньшей мере, с четырьмя боковыми сторонами, при этом для карманов многоугольной формы расстояние между линиями сгиба равно длине каждой стороны карманов и карманы по периметру корпуса могут быть различными не только по геометрической форме, но и по размерам.The technical solution is achieved by the fact that in a direct-flow swirl made of a tape bent in straight lines placed at an angle to the longitudinal edges of the tape, the tape is folded into cylindrical coils connected to each other along the longitudinal edges in the form of a hollow body, rolled into cylindrical coils at least one tape of the same width with the formation on the outer and inner surfaces of the multiple-helical surface with helical lines and helical surfaces directed to one side at an angle of 5 ° - 45 ° to the longitudinal axis of the case, in the form of polygonal screw pockets made in the form of various geometric figures with at least four sides, while for polygonal pockets the distance between the fold lines is equal to the length of each side of the pockets and pockets around the perimeter of the case can be different not only in geometric shape, but also in size.

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

Новизна заключается в том, что одна или несколько лент одинаковой ширины, из которых изготовлен корпус прямоточного завихрителя, согнуты в одну или противоположные стороны по прямым линиям, размещенным по одинаковыми углами к кромкам лент с образованием сторон многоугольной формы карманов, по размерам могут быть различными, что расширяет ассортимент форм и размеров карманов внутренней и наружной поверхностей корпуса и расширяет технологические возможности прямоточного завихрителя.The novelty lies in the fact that one or more tapes of the same width, of which the direct-flow swirl case is made, are bent to one or opposite sides along straight lines placed at equal angles to the edges of the tapes to form the sides of the polygonal shape of the pockets, may be different in size, which expands the range of shapes and sizes of pockets of the inner and outer surfaces of the casing and expands the technological capabilities of the direct-flow swirler.

Новизна обусловлена тем, что карманы по периметру корпуса могут быть различными, не только по форме, но и по размерам, что расширяет технологические возможности.The novelty is due to the fact that the pockets around the perimeter of the case can be different, not only in shape, but also in size, which expands technological capabilities.

Новизна усматривается так же в том, что закрутка потока производится многозаходными каналами наружной и внутренней поверхности направленных в одну сторону под углом 5°-45° к продольной оси корпуса в виде винтовых карманов многоугольной формы в виде различных геометрических фигур с четырьмя и более боковыми сторонами, что увеличивает эффективность работы прямоточного завихрителя.The novelty is also seen in the fact that the swirling of the flow is made by multiple channels of the outer and inner surfaces directed to one side at an angle of 5 ° -45 ° to the longitudinal axis of the body in the form of polygonal screw pockets in the form of various geometric shapes with four or more sides, which increases the efficiency of the direct-flow swirler.

Новизна усматривается также в том, что увеличивается площадь сечения внутренних каналов для прохода потока газа или жидкости.The novelty is also seen in the fact that the cross-sectional area of the internal channels for the passage of a gas or liquid flow increases.

Новизна заключается также в том, что корпус прямоточного завихрителя выполнен из одной и более лент одинаковой ширины, что расширяет технологические возможности.The novelty also lies in the fact that the body of the direct-flow swirler is made of one or more tapes of the same width, which expands the technological capabilities.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен прямоточный завихритель, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - корпус прямоточного завихрителя; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.3; на фиг.5 - лента одинаковой ширины с размеченными прямыми линиями; на фиг.6 - лента одинаковой ширины, согнутая по прямым линиям; фиг.7 - аксонометрическая проекция ленты одинаковой ширины, свернутой в цилиндрический виток.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a straight-through swirl, a General view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - body direct-flow swirl; figure 4 is a section bb in figure 3; figure 5 - tape of the same width with marked straight lines; figure 6 - tape of the same width, bent in straight lines; 7 is a perspective view of a tape of the same width, rolled into a cylindrical coil.

Прямоточный завихритель (фиг.1, фиг.2) содержит пустотелый корпус 1 с фланцами 2 для крепления его к трубопроводу, в которых выполнены отверстия 3 для соединительных болтов.The direct-flow swirler (Fig. 1, Fig. 2) contains a hollow body 1 with flanges 2 for fastening it to the pipeline, in which holes 3 are made for connecting bolts.

Корпус 1 (фиг.3, фиг.4) с карманами многоугольной формы изготовлен из одной или несколько лент одинаковой ширины 4, соединенных по продольным кромкам 5 (показаны на фиг.3 штрихпунктирной линией) известными методами, например сваркой, с образованием по наружной и внутренних поверхностей винтовых линий (на фиг.3 одна из винтовых линий показана утолщенной линией 6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17) и винтовых поверхностей многоугольной формы в виде различных геометрических фигур с четырьмя и более боковыми сторонами, например прямоугольник, трапеция, ромб и т.п., в виде карманов наружной поверхности 18, 19, 20, 21, 22, 23 и карманов внутренней поверхности 24, 25, 26, 27, 28, 29.The housing 1 (Fig. 3, Fig. 4) with pockets of a polygonal shape is made of one or several tapes of the same width 4, connected along the longitudinal edges 5 (shown in Fig. 3 by a dash-dot line) by known methods, for example, by welding, with the formation along the outer and inner surfaces of helical lines (in Fig. 3 one of the helical lines is shown by a thickened line 6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17) and helical surfaces of a polygonal shape in the form of various geometric shapes with four or more sides, for example a rectangle, a trapezoid, a rhombus, etc., in ide outer surface of the pockets 18, 19, 20, 21, 22, 23 and the inner surface of the pockets 24, 25, 26, 27, 28, 29.

Лента одинаковой ширины 4 (фиг.5, фиг.6) согнута по прямым линиям 30 под одинаковыми углами α к ее продольным кромкам 5, размещенным на расстояниях, равных длине стороны геометрической фигуры в виде многоугольника карманов, например для кармана 23 на расстоянии L₁, L₂, L₃.A tape of the same width 4 (FIG. 5, FIG. 6) is bent along straight lines 30 at equal angles α to its longitudinal edges 5, placed at distances equal to the length of the side of the geometric figure in the form of a polygon of pockets, for example, for pocket 23 at a distance L ₁ , L ₂ , L ₃ .

Лента одинаковой ширины 4 после сгиба по прямым линиям (фиг.5, фиг.6) свернута в цилиндрические витки (фиг.7), соединенные друг с другом по продольным кромкам 5 известными методами, например сваркой, в корпус 1.The tape of the same width 4 after bending along straight lines (Fig. 5, Fig. 6) is folded into cylindrical coils (Fig. 7), connected to each other along the longitudinal edges 5 by known methods, for example by welding, into the housing 1.

Технико-экономические преимущества возникают за счет создания на поверхности однонаправленных винтовых поверхностей в виде каналов многоугольной формы, которые и обеспечивают уменьшение гидравлического сопротивления и расширение технологических возможностей.Technical and economic advantages arise due to the creation of unidirectional screw surfaces on the surface in the form of polygonal channels, which provide a decrease in hydraulic resistance and the expansion of technological capabilities.

Claims (3)

1. Прямоточный завихритель, выполненный из ленты, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к продольным кромкам ленты, при этом лента свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам в виде пустотелого корпуса, отличающийся тем, что в цилиндрические витки свернута, по меньшей мере, одна лента одинаковой ширины с образованием по наружной и внутренней поверхности многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями и винтовыми поверхностями, направленными в одну сторону под углом 5-45° к продольной оси корпуса, в виде винтовых карманов многоугольной формы, выполненных в виде различных геометрических фигур, по меньшей мере, с четырьмя боковыми сторонами.1. A straight-through swirl made of a tape bent in straight lines placed at an angle to the longitudinal edges of the tape, the tape being folded into cylindrical coils connected to each other along the longitudinal edges in the form of a hollow body, characterized in that it is folded into cylindrical coils at least one tape of the same width with the formation on the outer and inner surfaces of the multi-helical surface with helical lines and helical surfaces directed to one side at an angle of 5-45 ° to the longitudinal about body casing, in the form of screw pockets of a polygonal shape, made in the form of various geometric shapes, with at least four sides. 2. Прямоточный завихритель по п.1, отличающийся тем, что для карманов многоугольной формы расстояние между линиями сгиба равно длине каждой стороны карманов.2. The straight-through swirl according to claim 1, characterized in that for pockets of a polygonal shape, the distance between the fold lines is equal to the length of each side of the pockets. 3. Прямоточный завихритель по п.1, отличающийся тем, что карманы по периметру корпуса могут быть различными не только по геометрической форме, но и по размерам. 3. The direct-flow swirl according to claim 1, characterized in that the pockets around the perimeter of the housing can be different not only in geometric shape, but also in size.

Images