一种曲面板及使用该曲面板的流道弯折装置的制作方法

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一种曲面板及使用该曲面板的流道弯折装置的制作方法

本实用新型涉及流体交互设备领域,特别涉及曲面板及使用该曲面板的流道弯折装置。



背景技术:

根据流体的流动原理,流体在直流道中流动时,中间流体的流动速度大于靠近流道壁的流体的速度。如图1所示,普通的流道弯折装置应用在换热领域时,靠近流道壁100的流体流动较慢,造成流道101内流体与流道外的流体温差较小,换热效率低的问题;应用到高粉尘换热领域时,容易造成粉尘在流道壁上堆积,造成换热通道的堵塞;在应用到混合领域时,混合效果差。

曲面板结构常用于流体混合、传质、传热场合下的流道弯折装置,用于脱除气体中所携带的液滴、细颗粒物的除雾器、除尘器,气体的流场分配装置等。曲面板通常有波纹状的外形,曲面板的波纹通常是某一个方向的波纹,流道弯折装置相邻曲面板间形成流体通道,在曲面板的作用下,待处理流体在一个平面内的折向运动,以增强扰流,提高流道的表面积。但是流体在这种流道弯折装置中折向运动时,仅一个平面内的扰动明显,而在其他方向的扰动较小。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种曲面板,以解决目前的流道弯折装置对流体扰动小造成的换热效率低、混合效果差等问题;另外,本实用新型的目的还在于提供一种使用上述曲面板的流道弯折装置。

为实现上述目的,本实用新型的曲面板的第一种技术方案为:曲面板上设有螺旋型凹槽,所述螺旋型凹槽具有基准线,所述基准线为圆柱螺旋线,螺旋型凹槽的槽壁面为基准线按照设定轨迹平移后经过的曲面。

本实用新型的曲面板的第二种技术方案为:在本实用新型的曲面板的第一种技术方案的基础上,所述螺旋型凹槽的截面呈弧形或者V形。

本实用新型的曲面板的第三种技术方案为:在本实用新型的曲面板的第二种技术方案的基础上,所述曲面板上的螺旋型凹槽设有至少两个,相邻的螺旋型凹槽并列布置并且开口方向相反以使曲面板的截面形状呈波浪状。

本实用新型的曲面板的第四种技术方案为:在本实用新型的曲面板的第三种技术方案的基础上,基准线的端部在曲面板截面所在平面内的运动轨迹内呈正弦函数分布以使曲面板的截面形状呈正弦函数曲线。

本实用新型的曲面板的第五种技术方案为:在本实用新型的曲面板的第一种至第三种中任意一种技术方案的基础上,所述设定轨迹为圆柱螺旋线,设定轨迹的轴线垂直于基准线的轴线。

本实用新型的曲面板的第六种技术方案为:在本实用新型的曲面板的第一种至第四种中任意一种技术方案的基础上,所述曲面板注塑成型或者由平面板压制成型。

本实用新型的流道弯折装置的第一种技术方案为:流道弯折装置包括曲面板,曲面板上设有螺旋型凹槽,所述螺旋型凹槽具有基准线,所述基准线为圆柱螺旋线,螺旋型凹槽的槽壁面为基准线按照设定轨迹平移后经过的曲面。

本实用新型的流道弯折装置的第二种技术方案为:在本实用新型的流道弯折装置的第一种技术方案的基础上,所述螺旋型凹槽的截面呈弧形或者V形。

本实用新型的流道弯折装置的第三种技术方案为:在本实用新型的流道弯折装置的第二种技术方案的基础上,所述曲面板上的螺旋型凹槽设有至少两个,相邻的螺旋型凹槽并列布置并且开口方向相反以使曲面板的截面形状呈波浪状。

本实用新型的流道弯折装置的第四种技术方案为:在本实用新型的流道弯折装置的第三种技术方案的基础上,基准线的端部在曲面板截面所在平面内的运动轨迹内呈正弦函数分布以使曲面板的截面形状呈正弦函数曲线。

本实用新型的流道弯折装置的第五种技术方案为:在本实用新型的流道弯折装置的第一种技术方案的基础上,所述设定轨迹为圆柱螺旋线,设定轨迹的轴线垂直于基准线的轴线。

本实用新型的流道弯折装置的第六种技术方案为:在本实用新型的流道弯折装置的第五种技术方案的基础上,所述曲面板设有至少三个,其中至少一个曲面板与其相邻的两个曲面板对合后围成的螺旋型流体通道的延伸方向相交叉。

本实用新型的流道弯折装置的第七种技术方案为:在本实用新型的流道弯折装置的第一种或者第二种或者第五种技术方案的基础上,所述曲面板设有至少两个,其中至少一对相邻曲面板所对应的基准线的相位差为半个基准线周期且对合后其相对面上的螺旋型凹槽的槽口相对以围成截面渐变的螺旋型流体通道。

本实用新型的流道弯折装置的第八种技术方案为:在本实用新型的流道弯折装置的第一种至第四种中任意一种技术方案的基础上,所述曲面板设有至少两个,其中至少一对相邻曲面板对合后其相对面上的螺旋型凹槽的槽口对合围成封闭的螺旋型流体通道。

本实用新型的流道弯折装置的第九种技术方案为:在本实用新型的流道弯折装置的第一种至第六种中任意一种技术方案的基础上,所述曲面板注塑成型或者由平面板压制成型。

本实用新型的流道弯折装置的第十种技术方案为:在本实用新型的流道弯折装置的第一种至第六种中任意一种技术方案的基础上,至少两个曲面板叠装在一起组成曲面板模块,同一曲面板模块中的相邻的曲面板在螺旋型凹槽长度方向上的长短交替布置。

本实用新型的有益效果为:本实用新型的流道弯折装置的曲面板上设有螺旋型凹槽,螺旋型凹槽具有基准线,基准线为圆柱螺旋线,螺旋型凹槽的槽壁面为基准线按照设定轨迹平移后经过的曲面。与目前的只能使流体在一个平面内扰动的流道弯折装置相比,本实用新型的曲面板在使用时,流体经过螺旋型凹槽时,能够在空间内形成旋流,增强流体的扰流能力,同时延长了流道长度,解决目前的流道弯折装置对流体扰动小造成的换热效率低、混合效果差等问题。

进一步的,螺旋型凹槽设有至少两个,各螺旋型凹槽的基准线相互平行以使三个相邻的螺旋型凹槽中处于中间的螺旋型凹槽开口的朝向与处于两边的螺旋型凹槽开口的朝向相背,使曲面板的正反两面均形成螺旋型凹槽,提高曲面板的利用率。

进一步的,所述螺旋型凹槽由平面板压制弯曲变形后形成,加工工艺简单,降低加工成本。

进一步的,所述曲面板设有至少两个,其中至少一对相邻曲面板对合后其相对面上的螺旋型凹槽的槽口对合围成封闭螺旋型流体通道,封闭的螺旋型流体通道进一步提高了流道内的扰流能力。

进一步的,至少两个相邻的曲面板组成曲面板模块,同一曲面板模块中的相邻的曲面板在流体通道长度方向上长短交替布置,使得出口处流体的流动方向不同,相邻流道的流体在出口外相互之间形成扰动。

附图说明

图1是现有技术中普通的曲面板的结构示意图;

图2是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例1的曲面板上螺旋型凹槽的基准线的示意图;

图3是图2中基准线在YZ平面内的投影视图;

图4是图2中基准线在XY平面内的投影视图;

图5是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例1的曲面板的结构示意图;

图6是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例1的曲面板的仿真模拟图;

图7是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例1的相邻两曲面板组合后的结构示意图;

图8是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例1的相邻两曲面板组合后的仿真模拟图;

图9是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例1的相邻三曲面板组合后的结构示意图;

图10是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例1中流道弯折装置作为一种化学反应容器的结构示意图;

图11是图10中的流道弯折装置改进后的结构示意图;

图12是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例1中流道弯折装置作为一种换热器的结构示意图;

图13是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例1中流道弯折装置作为一种板式内外流道换热器的结构示意图;

图14是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例2的相邻三曲面板组合后的结构示意图;

图15是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例3的相邻三曲面板组合后的结构示意图;

图16是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例4的相邻三曲面板组合后的结构示意图;

图17是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例4的相邻两曲面板组合后的结构示意图;

图18是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例5中流道弯折装置的曲面板模块中的曲面板叠装后的结构示意图;

图19是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例6的结构示意图;

图20是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例7的下层曲面板的基准线的相位为0时的截面图;

图21是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例7的下层曲面板的基准线的相位为π/2时的截面图;

图22是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例7的下层曲面板的基准线的相位为π时的截面图;

图23是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例7的下层曲面板的基准线的相位为3π/2时的截面图;

图24是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例7的下层曲面板的基准线的相位为2π时的截面图;

图25是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例8的下层曲面板的基准线的相位为π/2时的截面图;

图26是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例8的下层曲面板的基准线的相位为3π/2时的截面图;

图27是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例9的曲面板的仿真模拟图;

图28是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例9的曲面板的相邻两曲面板组合后的仿真模拟图;

图29是本实用新型的流道弯折装置的具体实施例10的曲面板的相邻三个曲面板组合后的仿真模拟图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的流道弯折装置的具体实施例,流道弯折装置包括曲面板,如图2至图9所示,曲面板1上设有螺旋型凹槽11,螺旋型凹槽11有两种,其中一种为正面螺旋型凹槽111,另一种为开口与正面螺旋型凹槽开口相背的反面螺旋型凹槽112,螺旋型凹槽11具有基准线110,基准线110为圆柱螺旋线,螺旋型凹槽11的槽壁面为基准线110按照设定轨迹平移后经过的曲面,本实施例中基准线的设定轨迹为基准线上端点的轨迹线,其他实施例中,设定轨迹也可以是基准线上任意一点的轨迹线。如图2所示,以基准线110的轴线端点为零点建立XYZ三维坐标,以基准线110的延长方向为Y方向、以正面螺旋型凹槽的开口方向为Z方向、以曲面板的横向为X方向建立三维坐标系,基准线110的圆柱半径为a,基准线110的螺距为λ1,图2中仅显示出了圆柱螺旋线的一个螺距。基准线110的轴线为圆柱螺旋线所在圆柱的轴线。

本实施例中,基准线110在XY平面和YZ平面内的投影分别为正弦函数曲线和余弦函数曲线。

构造基准线110在YZ平面内的余弦函数:z(y)=f1(y)= a*cos(y/λ1*2π)。

其中,λ1为余弦函数的波长,a为余弦函数的振幅。y/λ1表示在y轴方向上,长度y对应的余弦函数的周期数。y/λ1*2π表示的对应周期数下的相位角,余弦函数的初始相位角取0。

构造基准线110在XY平面内的正弦函数:x(y)=f2(y)=a*sin(y/λ1*2π)。其中,λ1为正弦函数的波长,a为正弦函数的振幅。和YZ平面内的余弦函数的参数相同,正弦函数的初始相位角取0。

本实施例中,同一个曲面板1上的各螺旋型凹槽11共用一条基准线110,相邻两个正面螺旋型凹槽111之间形成反面螺旋型凹槽112。螺旋型凹槽11的槽壁的截面为平行于XZ平面内的正弦函数曲线,即基准线110的端点的轨迹为处于XZ平面内的正弦函数曲线,构造基准线110端点的轨迹的函数曲线:z(x)=f3(x)= b*sin(x/λ2*2π)。螺旋型凹槽11的槽壁面为基准线110按照设定轨迹平移中所说的设定轨迹即是指基准线端点的轨迹。

其中,λ2为该正弦函数的波长,b为该正弦函数的振幅,b的值大于0。x/λ2表示在x轴方向上,长度x对应的正弦函数的周期数。x/λ2*2π表示对应周期数下的相位角,初始相位角取0。

基准线110端部轨迹的函数曲线的幅值b接近基准线110在YZ平面的余弦函数的幅值a的值,b的值应当取0.5a~2a。

本实施例中的曲面板1成型时在曲面板1的正面形成正面螺旋型凹槽111,同时在反面形成反面螺旋型凹槽112,曲面板1的截面形状呈波浪形,相邻两个正面螺旋型凹槽111的连接处位于波浪形的顶部,相邻反面螺旋型凹槽112的连接处位于波浪形的底部,处于波浪线顶部即基准线110端点轨迹的函数曲线的波峰处对应的一条圆柱螺旋线为顶缘线113,处于波浪线底部基准线110端点轨迹的函数曲线的波谷处对应的一条圆柱螺旋线为底缘线114。曲面板1由平面板压制成型,螺旋型凹槽在平面板压制成型时形成。其他实施例中,曲面板为塑料材质时也可以注塑成型,曲面板为金属材料时还可以铸造成型。

如图7所示为两个曲面板1的组合图,相邻两个曲面板1的区别仅在于两个曲面板1的基准线110端部轨迹的函数曲线不同,两个曲面板1沿Z方向布置,板间距c=2b,相邻曲面板1的基准线110端部轨迹的函数曲线的相位差为π,相邻曲面板间能够形成封闭的螺旋型流体通道115。螺旋型凹槽11的槽壁面为基准线110按照设定轨迹平移后经过的曲面,螺旋型流体通道是两个曲面板1相对面上的螺旋型凹槽11的槽口相对后围成的封闭式通道,螺旋性流体通道具有流体通道中心轴线,流体通道中心轴线也是圆柱形螺旋线。本实施例中的不同曲面板1上的螺旋型凹槽11的槽型、大小均由基准线110和端部的运动轨迹函数曲线控制,由于不同曲面板1上的基准线110的线型相同,并且基准线110的端部的运动轨迹的函数曲线仅在于相位的差别,因此不同曲面板1上的螺旋型凹槽11的槽型、大小均相同。

在相邻两个曲面板1对合后,两个曲面板1上对应的螺旋型凹槽11围成封闭的螺旋型流体通道115,仅对相对应两个螺旋型凹槽11来说,两个相对应的螺旋型凹槽11对合后可以分别看作是一个螺旋管,螺旋管的中心轴线为圆柱形螺旋线。对合后的两个曲面板1通过相互对合的螺旋型凹槽11的槽口口沿相互抵住支撑,即相邻曲面板1上的顶缘线113和底缘线114相互抵住布置,如图7和图8所示,上曲面板1的底缘线114和对应的下曲面板1的顶缘线113相互重合抵住,可以显著提高曲面板1间固定的稳定性。两曲面板1之间形成多个螺旋型流体通道,增强对流体的扰动性。

根据上述两个曲面板1的组合原理,如图9所示为三个曲面板1组合后结构示意图,三个曲面板1沿Z方向布置,板间距为c,相邻曲面板1的基准线110端部轨迹的函数曲线的相位差为π,相邻曲面板1能够形成封闭的螺旋型流体通道115。如图9所示,图中显示出了三个曲面板1间形成了多个相互隔离的螺旋型流体通道115。构建图9中的底部曲面板的基准线端点轨迹的函数曲线:z1(x)=f3(x),中间曲面板的基准线端点轨迹的函数曲线为:z2(x)=f3(x+λ2/2)+c,顶部曲面板的基准线端点轨迹的函数曲线为:z3(x)=f3(x+λ2)+2c。

两个曲面板1相对面上的螺旋型凹槽11的槽口相对后该螺旋型流体通道为圆柱螺旋线型。

上述内容主要介绍曲面板的基本结构,下面以具体的应用方式说明本实用新型的流道弯折装置。

如图10所示为本实用新型的流道弯折装置作为化学反应容器使用的结构示意图,化学反应容器包括设置在壳体2内的曲面板1,第一种流体经第一流体入口21进入壳体内部,然后沿进料管23经雾化喷嘴24喷入曲面板1形成的螺旋型流体通道115内,第二种流体经端部的第二流体入口22进入联箱,螺旋型流体通道115内布置有催化剂25,第一种流体和第二种流体经混合、催化反应后,形成新的流体,新的流体从流体出口26流出装置。进料管23为螺旋型管道,螺旋型管道的中心轴线为圆柱形螺旋线。

如图11所示为一种对图10中的化学反应容器改良后的化学反应换热器,第三种流体经第三流体入口31进入壳体3内部,第四种流体经端部的第四流体入口32喷入装置与第三流体混合,在曲面板1形成的螺旋型流体通道115内得到充分的混合。曲面板1表面布置有催化剂涂层33,对反应起到催化作用。化学反应容器的螺旋型流体通道115内布置换热管道34,换热管道34为螺旋型管道,换热管道具有换热进口341和换热出口342,螺旋型管道的中心轴线为圆柱形螺旋线,螺旋型管道内通入换热流体,用于对螺旋型流体通道内的流体换热。

其他实施例中,曲面板上布置可以孔隙,用于相邻螺旋型流体通道间的流体交换和扰流。曲面板上可以布置有电阻丝或电阻片,通电情况下,对通过流道的流体起到加热作用;曲面板可以采用蓄热元件,通过回转式机构,冷热流体交替地与蓄热元件接触,实现换热;化学反应容器入口处布置流体导流或分配机构,调整进入装置的每个螺旋线形流道的流体流量,在装置内的多个圆柱螺旋线形的流道内流量分布相对均匀,且相邻流道间不产生窜流现象,具有良好的流体分配分隔功能。

图12是本实用新型的流道弯折装置作为另一种换热器的结构示意图,简化起见,图12中曲面板1以矩形曲面板1示意,和常规的板式换热器的区别在于,这种换热器中冷源流体通道41和热源流体通道42通过曲面板1隔开,所采用的曲面板1使该换热器的板间流道为螺旋型流体通道,具有更充分的扰流作用,能更有效打破换热表面的边界层,提高间壁式换热能力,同时具有比较强的自清洁能力。

图13是本实用新型的流道弯折装置作为一个板式内外流道换热器的结构示意图,板式内外流道换热器5包括内流道换热单元51,内流道换热单元51包括两曲面板1,两曲面板1相对平行布置,侧部和端部经封板封闭,端部分别设置有内流道入口511和内流道出口,为简化起见,曲面板1在图中以矩形示意。相邻内流道换热单元之间形成外流道52。

本实用新型的流道弯折装置还可以用于板式除雾器,和常规的板式除雾器的区别在于,使用本实用新型的流道弯折装置代替除雾器的曲面板,除雾器的外框架、曲面板固定安装方式等可以不变,相邻曲面板间可以形成多个独立的螺旋型流体通道。

本实用新型的流道转折装置的具体实施例2,本实施例中所述的流道装置与上述具体实施例1中区别仅在于:如图14所示,c=2b=λ2/2,相邻曲面板10的围成的封闭的螺旋型流体通道1150的横截面接近于圆,能够提高通流能力,降低通道阻力。

本实用新型的流道转折装置的具体实施例3,本实施例中所述的流道装置与上述具体实施例1中区别仅在于:如图15所示,螺旋型凹槽111的截面呈V型,围成的封闭的螺旋型流体通道1151的截面呈四边形,如图15所示,螺旋型凹槽111的基准线的端点轨迹的函数曲线为顶角为直角的三角波浪线,相邻两个曲面板103间形成多个独立的横截面为正方形的螺旋型流体通道。实际运用中,曲面板的直角顶角通常会进行圆角化处理。

本实用新型的流道转折装置的具体实施例4,本实施例中所述的流道装置与上述具体实施例1中区别仅在于:本实施例中,相邻两个曲面板104的基准线端点轨迹的函数曲线的相位差为零,如图16和图17所示为曲面板的组合图,曲面板104平行布置,板间距为c。

当多个曲面板按照一定的板间距串列平行布置,相邻曲面板间在流体流入处的横向曲线的相位差相同,曲面板通过夹具或框架进行紧固安装,即可构成一个曲面板模块。一个曲面板模块,或者多个曲面板模块按照一定的方式组合形成一个流道弯折装置,该装置布置于待处理流体的通路上。

本实用新型的流道转折装置的具体实施例5,本实施例中所述的流道装置与上述具体实施例5的区别仅在于:如图18所示,该流道弯折装置中的至少两块叠装在一起的曲面板组成曲面板模块,曲面板模块中的相邻的曲面板1在螺旋型凹槽长度方向上的长短交替布置,相邻曲面板模块的流体出口方向相交叉,流体能够在出口外相互扰动,产生扰流作用。

本实用新型的流道转折装置的具体实施例6,本实施例中所述的流道装置与上述具体实施例1的区别仅在于:本实用新型的流道转折装置用于回转式空气预热器,如图19所示,回转式空气换热器8包括换热板81,换热板81在转动过程中在冷介质与热介质之间经过,换热板在热介质内吸热,在冷介质内放热,实现换热。本实用新型的回转式空气预热器的换热板为曲面板,曲面板的具体结构与具体实施例1中所述的曲面板的结构相同。曲面板作换热板,在空气换热器转子内形成大量螺旋型流体通道,螺旋型流体通道和烟气流动方向一致。在螺旋型流体通道内,烟气具有比较强的携带烟尘的能力,不容易沉积;旋转的气流对于外流道两侧的曲面板片具有强烈的冲刷作用,不容易沉积结垢,SO3不容易在曲面板表面结露,自清洁能力强。另外,流体在螺旋型流体通道内流动时,由于螺旋型流体通道的特性,流体扰动能力较强,强烈地冲刷换热板的表面,能够有效地提高换热效率。螺旋型流体通道较常规的直流道烟路变长,螺旋型流体通道的截面积可以适当更大,以提高换热效率。

在高温段换热器部分,换热器曲面板表面上布置有表面式脱硝催化剂涂层,当高温烟气通过时,SCR脱硝装置中逃逸的氨气和烟气中的氮氧化物可以继续发生传质反应,一方面提高系统的脱硝效率,降低氨逃逸,同时,有助于减少硫酸氢铵的生成量,减小硫酸氢铵沉积和积灰概率。

本实用新型的流道转折装置的具体实施例7,本实施例与上述流道弯折装置的具体实施例1的区别仅在于:如图20至图24所示为上下两个曲面板的组合图,本实施例中的构成各曲面板基准线的圆柱螺旋线均沿顺时针方向旋转。相邻两个曲面板的基准线端部轨迹正弦函数曲线的相位差为π,两个相邻曲面板所对应的基准线的相位差为π,即相位差为半个基准线周期。应当说明的是,本实施例中的相邻两个曲面板的相位差是以曲面板在XYZ坐标系中的位置而言,在实际生产中,相邻的曲面板的结构可以相同,使用时只需要根据上述位置关系进行布置即可。另外,对于曲面板上的螺旋型凹槽的槽壁面,还可以理解为,正弦函数曲线按照给定的圆柱螺旋线轨迹平移后所经过的曲面。其他实施例中,相邻曲面板所对应的基准线的相位差根据基准线对应函数的变化而改变,基准线端部轨迹正弦函数曲面的相位差也随对应函数的变化改变。

图20至图24分别显示了下层曲面板的基准线的相位分别为0,π/2,π,3π/2,2π时,上层曲面板的基准线的相位分别为π,3π/2,2π,5π/2,3π时的截面图。上、下层曲面板的截面分别为相应的正弦函数曲线。

基准线在XZ平面上的投影为圆,沿y轴正方向,其为顺时针旋转方向。上、下层曲面板基准线的投影圆上下相切。

图20是下层曲面板的基准线的相位为0时的截面图,其对应的点为投影圆的正上部A1点;上层曲面板的基准线相位为π,其对应的点为投影圆的正下部A2点,A1点、A2点重合。上、下层曲面板的截面正弦函数曲线相位相差为π,上、下层曲面板的截面正弦函数曲线间距为c=2b,b为正弦函数曲线的振幅,上、下层曲面板的截面正弦函数曲线正好对合。

图21是下层曲面板的基准线的相位为π/2时的截面图,其对应的点为投影圆的正右部B1点;上层曲面板的基准线相位为3π/2,其对应的点为投影圆的正左部B2点。上、下层曲面板的截面正弦函数曲线间距为c=2b+2a,a为基准线的半径,相较于图20,下层曲面板的截面正弦函数曲线向右平移了a,上层曲面板的截面正弦函数曲线向左平移了a。

图22是下层曲面板的基准线的相位为π时的截面图,其对应的点为投影圆的正下部C1点;上层曲面板的基准线相位为2π,其对应的点为投影圆的正上部C2点。上、下层曲面板的截面正弦函数曲线间距为c=2b+4a,相较于图21,下层曲面板的截面正弦函数曲线向左平移了a,上层曲面板的截面上的正弦函数曲线向右平移了a。

图23是下层曲面板的基准线的相位为3π/2时的截面图,其对应的点为投影圆的正左部D1点;上层曲面板的基准线相位为5π/2,其对应的点为投影圆的正右部D2点。上、下层曲面板的截面正弦函数曲线间距为c=2b+2a,相较于图22,下层曲面板的截面正弦函数曲线向左平移了a,上层曲面板的截面正弦函数曲线向右平移了a。

图24是下层曲面板的基准线的相位为2π的截面图,图24和图10截面完全相同,其对应的点为投影圆的正上部E1点;上层曲面板的基准线相位为3π,其对应的点为投影圆的正下部E2点,两点为重合点。上、下层曲面板的截面正弦函数曲线间距为c=2b,相较于图23,下层曲面板的截面正弦函数曲线向右平移了a,上层曲面板的截面正弦函数曲线向左平移了a,上下的正弦函数曲线正好对合。

从图20~图24可以看出,两个曲面板间沿基准线方向,每隔一个周期有一个接触点,沿正弦函数曲线,每隔一个周期有一个接触点,两个曲面板间是多点接触;沿基准线方向看,两个曲面板间所形成的流道截面积是周期性变化,横向和竖向长度均发生规律性变化,非固定形状。沿基准线方向,流道整体遵循圆柱螺旋线形变化,同时,其流道形状和面积发生周期性的变化,强迫改变流体流速,有利于更充分地实现对流体的扰动,实现更好的换热、混合过程。

本实用新型的流道弯折装置的具体实施例8,本实施例与上述流道弯折装置的具体实施例7的区别仅在于:至少有两个相邻的曲面板的基准线的旋转方向不一致,即,相邻的两个曲面板中,其中一个曲面板的基准线的旋转方向沿顺时针旋转,另一个曲面板的基准线的旋转方向沿逆时针旋转,以下层曲面板基准线的旋转方向为顺时针,上层曲面板基准线的旋转方向为逆时针为例进行说明:

此时下层曲面板的基准线的相位分别为0,π/2,π,3π/2,2π时的截面图与实施例7中的区别仅在于:本实施例中的下层曲面板的基准线的相位为π/2时的截面图如图25所示,其对应的点为投影圆的正右部B1点;上层曲面板的基准线对应的点为投影圆的正右部B2点。

本实施例中的下层曲面板的基准线的相位为3π/2时的截面图如图26所示,其对应的点为投影圆的正左部D1点;上层曲面板的基准线对应的点为投影圆的正左部D2点。此时相邻两曲面板围成的流体通道内,基准轴线顺时针旋转的曲面板引导部分流体顺时针旋转,基准轴线逆时针旋转的曲面板引导部分流体逆时针旋转,增强了流体在流体通道内的扰动能力。

本实用新型的流道弯折装置的具体实施例9,本实施例与上述流道弯折装置的具体实施例7的区别仅在于:如图27和图28所示,曲面板91基准线端点的轨迹为圆柱螺旋线,基准线端点的轨迹的轴线垂直于基准线的轴线,此时曲面板沿X方向和Y方向均能够形成螺旋型流体通道911。圆柱螺旋线所在圆柱的轴线为圆柱螺旋线的轴线。

本实用新型的流道弯折装置的具体实施例10,本实施例与上述流道弯折装置的具体实施例9的区别仅在于:相邻的三个曲面板中,处于中间的曲面板与其相邻的两个曲面板对合后围成封闭的螺旋型流体通道的延伸方向相垂直。如图29所示,处于中间的曲面板与处于顶部的曲面板形成的封闭的第一螺旋型流体通道1012,处于中间的曲面板与处于底部的曲面板形成封闭的第二螺旋型流体通道1011,第一螺旋型流体通道1012与第二螺旋型流体通道1011延伸方向相互垂直。使用过程中,处于中间的曲面板与处于两侧曲面板围成的螺旋型流体通道内的流体流动方向相互垂直,使曲面板能够适用于不同的使用环境。

本实用新型的曲面板的具体实施例,该曲面板与上述流道弯折装置的具体实施例1-10中任意一个中所述的曲面板结构相同,不再赘述。

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