一种弯头式螺旋流发生器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于流体螺旋发生装置及管道流体输送装置，特别涉及一种一种弯头式螺旋流发生器，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。
技术背景
[0002]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。既然螺旋流有如此广泛的应用，那么其产生条件就非常关键。一般来说，螺旋流常规产生方法有三种:切向进流、安装导流片及旋转管道(该种方法并不常见)。
[0003]管型喷嘴的方式可以产生螺旋流，即通过切向进流的方式产生周向速度，和轴向速度叠加产生螺旋流。一定压力和流量的液流经过渐缩喷嘴后，进入起旋器头，其沿着起旋器头内腔壁切线且起旋器头横断面成一角度喷入，喷进来的高能液流其速度可分解为切向速度，轴向速度，径向速度。由液体的流动特性可知，液体会沿圆柱形的起旋器头内壁高速旋转，产生的离心力阻止了液流的径向运动。如果假定从喷嘴进来的液体流没有径向的扩张运动，即为零，再从起旋器头的轴向看，液流在起旋器头横断面内沿内壁做圆周运动。由于轴向存在，液流团在做圆周运动的同时还有轴向的直线运动，两运动的合成使液流团在旋涡头内的流线为一螺旋线。但是其缺点在于结构复杂，需经常维护，保证喷嘴的位置参数(Chigier N.A,Chervinsky A.Experimental investigat1n of swirling vortex mot1nin jets.Transact1ns of ASME，Journal of Applied Mechanics，1967，Vol.34，443 ?451.以及 Sjparrow E.M, Chaboki A.Swirl-affected turbulent fluid flow and heattransfer in a circular tube.Transact1ns of ASME，Journal of Heat Transfer，1984，Vol.106，766?773.)。日本白百合女子大学的Kiyoshi Horii教授提出了一种自生成螺旋流发生器(如图1所示)，发明者是利用的空气作为流动介质，在雷诺数分别为1.0X105和1.6X105两种条件下，通过轴对称面内小孔径向向心射入的进流方式用粒子显示出螺旋流的存在，并获得了法国专利(N0.0456931)与美国专利(N0.4721126)，但是该装置结构复杂，能耗较高，实际运行效果并不理想(Horii,K,Matsumae, Y.,Cheng,X.M.,Takei,M.andHashimoto, B.A Study of Spiral Flow (Part3), Opening and Orientat1n Contral ofFiber by Spiral Flow, Trans.Japan Soc.Aer0.Space Sc1., 1990a, 32 (98))。因此，上述方法不能满足要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为解决科学实验以及实际工程的需求而发明的螺旋流发生装置，该螺旋流发生器加工工艺简单、使用方便、效率高，能够最大限度的满足科学实验和实际工程的需要。另外，该螺旋流发生器螺旋效果明显，螺旋流流型保持较好。而且，该螺旋流发生器在出口处采用二级收缩的形式，既保证了管道的连接，又增强了螺旋效果，增加了过流速度。最后，该螺旋流发生器过流面积较大，适合不同液相以及水合物浆体的通过。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。
[0005]本发明由进口管(2)、筒体和出口管三部分组成。进口管(2)和出口管分别包括进口法兰(3)和出口法兰(7)，方便与外部管道的连接。其中，筒体由圆台形筒体(I)、圆柱形筒体(4)和圆锥形筒体三部分组成。圆锥形筒体包括大锥段(5)和小锥段出)。筒体部分是产生螺旋流的主要部件，由进口管进来的流体沿着圆台形筒体的内壁切向进入，将会产生明显的切向速度，由于出口管方向和进流方向是垂直的，并且又由于圆柱形筒体和圆锥形筒体向下的引流作用，使流体以较强螺旋流的形式由出口管流出。最后，由于圆锥形简体中大锥段和小锥段的作用，使流体流速进一步增加，螺旋效果进一步增强。
[0006]本发明的弯头式螺旋流发生器，解决了以下几大难题:1.采用新型的类弯头式起旋，结构新颖。2.采用切向进流的方式，螺旋效果好，螺旋强度大。3.采用法兰连接的形式，使整体易于安装。4.采用弯头结构，方便管道的转向。5.出口处采用二次收缩的形式，增大流体速度，增强螺旋效果。6.不需要添加其他的耗能设备，能耗低。
[0007]显著优点
[0008]本发明的显著优点在以下几个方面:
[0009](I)采用新型的类弯头式起旋，结构新颖。
[0010](2)采用切向进流的方式，螺旋效果好，螺旋强度大。
[0011](3)采用法兰连接的形式，使整体易于安装。
[0012](4)采用弯头结构，方便管道的转向。
[0013](5)出口处采用二次收缩的形式，增大流体速度，增强螺旋效果。
[0014](6)不需要添加其他的耗能设备，能耗低。
【附图说明】
[0015]图1弯头式螺旋流发生器主视示意图
[0016]图2弯头式螺旋流发生器左视图
[0017]图3弯头式螺旋流发生器俯视图
[0018]图中:圆台形筒体I ;进口管2 ;进口法兰3 ;圆柱形筒体4 ;大锥段5 ;小锥段6 ;出口法兰7
【具体实施方式】
[0019]如图1、2、3所示，本发明由进口管(2)、简体和出口管三部分组成。进口管⑵和出口管分别包括进口法兰(3)和出口法兰(7)，方便与外部管道的连接。其中，简体由圆台形筒体(I)、圆柱形筒体(4)和圆锥形筒体三部分组成。圆锥形筒体包括大锥段(5)和小锥段(6)。在安装时，直接将装置整体安装在实验管段上或者实际工程管段中。螺旋效果明显，安装方便。
【主权项】
1.一种弯头式螺旋流发生器，该发生器主要由进口管(2)、筒体和出口管三部分组成。
2.根据权利要求1所述的一种弯头式螺旋流发生器，其特征在于筒体由圆台形筒体(I)、圆柱形筒体(4)和圆锥形筒体三部分组成.。
3.根据权利要求2所述的一种弯头式螺旋流发生器，其特征在于圆锥形筒体包括大锥段(5)和小锥段(6)。
4.根据权利要求1所述的一种弯头式螺旋流发生器，其特征在于进口管(2)和出口管分别由进口法兰(3)和出口法兰(7)，与外部管道的连接。
【专利摘要】本发明公开了一种弯头式螺旋流发生器，该发生器主要由进口管(2)、筒体和出口管三部分组成。进口管(2)和出口管分别包括进口法兰(3)和出口法兰(7)，方便与外部管道的连接。其中，简体由圆台形筒体(1)、圆柱形简体(4)和圆锥形筒体三部分组成。圆锥形简体包括大锥段(5)和小锥段(6)。筒体部分是产生螺旋流的主要部件，由进口管进来的流体沿着圆台形简体的内壁切向进入，将会产生明显的切向速度，由于出口管方向和进流方向是垂直的，并且又由于圆柱形简体和圆锥形简体向下的引流作用，使流体以较强螺旋流的形式由出口管流出。最后，由于圆锥形筒体中大锥段和小锥段的作用，使流体流速进一步增加，螺旋效果进一步增强。
【IPC分类】F17D1-20
【公开号】CN104791608
【申请号】CN201410026444
【发明人】李泓, 韦伟, 王树立, 周诗岽
【申请人】长江(扬中)电脱盐设备有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年1月18日