CN102734175A - 轴流器 - Google Patents
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Abstract
轴流器,包括壳体和传动装置,壳体上安装传动装置,壳体内设置壳体腔,壳体腔内设置涡筒叶轮,传动装置与涡筒叶轮连接,涡筒叶轮上设置涡筒,涡筒设A叶轮口和B叶轮口,涡筒内设置轮体,轮体上设置导叶,导叶与涡筒叶轮旋转轴向呈倾斜角度,导叶连接在涡筒内壁上,对应A叶轮口的壳体腔一端设置A壳体腔口,壳体腔另一端设置B壳体腔口。本轴流器更加节能,可用于流体增压、输送。可作为水泵、真空设备、吸气设备、风机、压缩机、喷雾设备、喷灌设备、反应器、吹风设备、推进设备、污水处理器、除尘器、吸尘器、选粉器、选矿设备、汽轮机、水轮机、风力轮机、发动机余热利用涡轮增压器、泡沫材料制造设备、纳米材料制造设备等使用,可制造出全新的泡沫材料。
Description
技术领域
本发明涉及流体增压输送设备、喷雾设备、喷灌设备、反应器设备、吸气设备、真空设备、推进设备、吹风设备、污水处理器、除尘器、吸尘器、抽油烟机、选粉器、选矿设备、泡沫材料生产设备、纳米材料生产设备、汽轮机、水轮机、风力轮机、发动机余热利用涡轮增压器等领域,具体是一种轴流器。可广泛用于流体加压、输送等领域。可作为水泵、气泵、风机、空气压缩机、喷气发动机涡轮涡扇增压器等使用;可作为喷雾器使用;可作为喷灌机使用;可作为反应器使用;可作为吸气机、真空泵等使用;可作为推进设备使用,可推动对车、船、飞行器等前进;可作为吹风设备使用,可用于创造风调雨顺的自然气候,可代替烟囱用于废气向高空排放;可作为泡沫材料生产设备使用,可生产全新的泡沫材料,可用于材料行业、建筑行业等;可作为纳米材料生产设备使用,可生产新一代纳米材料。
背景技术
现有的流体增压设备,主要有水泵、风机、增压器、压缩机等,普遍存在能耗高、噪音大、造价高等缺陷。
现有的喷雾设备存在无法产生更细雾滴,无法产生更高压力的喷雾气流等缺陷。
现有的喷灌设备存在喷洒不均匀,雨滴不均匀,喷头喷洒范围太小等缺陷。
现有的反应器存在设备造价高,运行成本高、反应慢、反应不充分等诸多缺陷。
现有的吸气设备、真空设备存在能耗高,效率低等缺陷。
现有的推进设备有螺旋桨、喷气发动机等,存在推进速度低,能耗高效率低等诸多缺陷。
现有的吹风设备有风扇、轴流风扇、吊扇等,存在噪音大,能耗高,效率低等缺陷,无法产生螺旋推进涡流。
现有的污水处理器、除尘器、吸尘器、抽油烟机、选粉器、选矿设备等普遍存在设备复杂、无法更好地实现污泥分离、粉尘分离、颗粒分选、矿物分选。
现有的泡沫材料生产设备存在无法生产均匀气泡泡沫材料,无法控制气泡大小、气泡分布均匀度、气泡数量以及气泡所占体积比例等诸多问题,特别是泡沫金属、泡沫玻璃生产过程更是原始落后,致使性能优良的泡沫材料得不到应有的性能发挥、廉价生产和广泛应用,现有技术更无法生产纳米泡沫材料、泡沫金属玻璃等性能更优异的材料。现有技术缺少了一个材料制造过程中的重要环节——材料泡沫化,普遍只利用了材料的简单的原始结晶结构,忽略了材料泡沫化构造后的诸多优点,材料向泡沫化发展是必然趋势。
现有的纳米材料生产设备存在无法生产颗粒度更小、更均匀的纳米材料等缺陷。纳米材料制造费用昂贵,致使性能优异的纳米材料得不到大量应用。
现有的水轮机、汽轮机设备、风力轮机、发动机余热利用涡轮增压器等存在效率低、造价高等缺陷。
发明内容
本发明提供一种轴流器,采用全新的增压方法,充分利用流体运动,利用从中心到外围转速递减的涡流,利用壳体腔对涡流的导流作用,实现流体输送,产生一个沿轴流器轴向运动的从外围到中心转速递增的螺旋推进涡流,利用该涡流可实现特殊的推进效果。利用从中心到外围转速递增的涡流,使流体自动从涡流中心区吸入涡流中,利用涡流实现能量缓冲,避免流体与涡筒叶轮运动部件产生直接撞击造成大量能量损耗,避免涡筒叶轮因流体撞击损伤,可大大提高涡筒叶轮转速,可大大提高对流体增压的压力,可使轴流器产生超高压力。利用涡流实现流体掺混,减少泵的气蚀。利用整压罩向出口方向逐渐收缩以及涡流运动使该涡流中心螺旋推进速度进一步提高,使流体压力进一步提高,使轴流器实现对流体的进一步增压作用。涡流内所有粒子运动方向一致,粒子相互之间不产生碰撞,粒子相互之间的摩擦力均转化为推进粒子运动的前进动力,因此不造成能量损耗,致使本轴流器效率非常高,非常节能。本轴流器可作为水泵、风机、增压器、压缩机等使用,可产生更高压力,可作为锅炉泵、深井泵、高楼供水泵、轴流泵、空气压缩机、喷气发动机涡轮涡扇增压器等使用。
涡流场中的每一个点相互之间都存在相对运动,运动使每个点相互之间产生相互作用力,涡流场中的流体粒子距离涡流中心越远,它的线速度越快,与它相邻的涡流中心方向的粒子的线速度更低,它们之间会发生摩擦,会产生一个滚动摩擦力。涡流场对涡流中的物体存在一个揉搓、分离的力,这个力随涡流转速的提高同步提高。这个力可以很好地使流体被分离、掺混均匀,利用这一点可以很好地避免泵的气蚀问题;也可以使液体与空气更好的混合均匀,使气流内形成均匀细小的喷雾。利用涡流的掺混作用,使轴流器的喷射气流成为喷雾气流,可以形成很好的雾化效果,可以产生超细雾滴,可以产生出高压喷射汽雾。轴流器可以使液体与气流充分混合,使液体被气流充分切割,使液体与气流充分混合,可以形成纳米级雾滴,雾滴可以达到极小,可以使雾滴达到纳米级。本轴流器可广泛应用于各种需要雾化设备的领域。本轴流器可用于金属火焰喷涂、雾化喷涂、喷漆、可用于雾化冷却领域、雾化干燥领域、发动机燃料雾化、重油雾化、水煤浆雾化、印染中的颜料雾化、农药喷洒、灭火喷洒、增湿、消毒、除异味、造雾、制药、吸入法给药治疗、高压汽雾冲洗等诸多领域。用于农药喷洒时可实现超低容量喷雾。
利用涡流对流体的分离、掺混作用,可以使水流被涡流打散,形成大小均匀的微小水滴,利用螺旋推进涡流可以将水滴吹到更远的地方,本轴流器可广泛应用于各种喷灌领域,可作为新型喷灌设备使用,可使水滴达到雾滴状态,可实现微喷,可实现更大面积的喷洒,可大大提高喷灌效率,更好地实现喷灌均匀,更好的节省水资源,更好地实现喷灌自动化。
利用涡流对流体粒子的掺混、摩擦接触等作用,可以使化学反应更充分、可以使催化反应更充分。可在轴流器内形成特殊的反应环境条件,完成特殊的物理、化学反应,本轴流器可广泛应用于化工生产等领域。
利用圆半径越长圆周长越长的特点,当圆内各点都围绕圆心做相同转速的圆周运动时,离圆心越远的点的圆周运动的线速度越高,在离心力的共同作用下,使从圆心到圆外围的运动形成一个具有加速度的抛物线运动,使从圆中心区进入这个圆周运动的场中的流体在离心力的作用下向圆外围的运动过程中,受流体粒子之间的相互摩擦以及运动加速度的共同作用下形成一个从中心到外围转速递增的涡流,这个涡流可以产生一个向涡流外围的力,这个力具有加速度,这个力可以大大提高涡流中心的吸力。转速越高产生的离心力越大,涡流中心产生吸力,在涡筒中心可以产生负压环境,可以将流体吸入涡流,当转速达到一定程度时,涡筒可以将气体粒子全部甩离涡筒中心区域,使涡筒中心区域形成真空环境。利用重力作用,空气粒子随空气逐渐稀薄,会逐渐沉降到空间底部,轴流器连接在空间的最底部时,本轴流器可以将空气粒子甩出,最终创造出现有设备无法实现的高真空环境。
最早的飞机使用螺旋桨,螺旋桨可以看成是个轴流风机,本轴流器也可看成是个螺旋桨,它产生一个沿轴流器轴向运动的从外围到中心转速递增的螺旋推进涡流,它产生一个始终保持加速度的推力,它可以使飞行器产生现有喷气发动机无法实现的超高速。推进气流内众多粒子携带的能量可以充分地转化为对飞行器的推力,可使飞行器更加节能,它可以使飞行器产生现有喷气发动机无法实现的超低能耗。本轴流器可以用于各种车船动力,可利用喷气推力推动车船前进或后退,制造出全新的喷气动力车船,可对现有车船进行改装。可取消离合器、变速器、传动轴、传动轮、螺旋桨等机械传动系统,可带来简化操控程序、提高操控性能、提高车船速度、减轻轮胎磨损、降低能耗、节省车内空间、减轻车轮与铁轨磨损、平衡船体等诸多优点。
物体从静止到高速运动,速度都是逐渐提升的,喷气发动机的喷气动力的反作用力作用于飞行器,使飞行器获得了推力。推力来自喷射气流内众多粒子相互之间对反作用力的传递以及喷射气流与外界空气的摩擦力。飞行器运动速度接近喷气速度时,以飞行器为参照系:飞行器外界的空气向飞行器前进方向的反方向以飞行器运动速度前进,导致喷射气流与外界空气的摩擦力很小,最终导致不产生推力,使飞行器的加速能力越来越差,导致飞行器速度在空气阻力的作用下难以再提高。如果喷射气流能够始终遇到与飞行器运动方向和速度基本一致的空气,喷射气流将始终保持对飞行器的推力。
传统喷气发动机喷出的气流是直线运动的喷射气流,喷射气流横截面内众多粒子基本都是以均匀一致的速度推进,喷射气流内众多粒子相互之间对反作用力的传递能力很差,这就导致飞行器使用传统喷气发动机时,速度达到一个临界速度后,受阻力影响速度难以再提升,在不考虑推进阻力的情况下速度也难以再提高。
从外围到中心转速递增的螺旋推进气流内众多粒子相互之间运动速度存在巨大差异,螺旋推进气流横截面内不同区域粒子的推进速度存在巨大差异,螺旋推进气流横截面内从中心到外围粒子的推进速度递减,运动速度慢的粒子远离飞行器的速度更慢,运动速度快的粒子远离飞行器的速度更快,运动速度快的粒子会遇到运动速度慢的粒子,导致众多粒子相互之间形成链式传递,它们对喷气反作用力的传递能力极高。从外围到中心转速递增的螺旋推进气流源源不断地提供了与飞行器运动方向和速度基本一致的粒子,这些粒子更好的传递了反作用力,它们对反作用力的传递能力与飞行器运行速度无关。这些粒子将反作用力最终传递到了螺旋推进气流中心,使螺旋推进气流中心始终产生一个速度与推进气流中心推进速度基本相等的推进力,该推进力速度始终大于飞行器前进速度,该推进力速度减去飞行器前进速度基本等于螺旋推进气流中心喷气速度。
物体从高空坠落时,受引力影响,物体坠落速度会逐渐加快,使物体高速坠落。螺旋推进气流对飞行器产生的推力与引力具有异曲同工之效,螺旋推进气流即使推进速度不高,也可以使飞行器速度逐渐提高,逐渐不断地使飞行器形成极高的速度,它可以使飞行器产生现有喷气发动机无法实现的超高速。
从外围到中心转速递增的螺旋推进气流内众多粒子运动有序,使反作用力传递有序,不会使反作用力相互碰撞导致能量损失,螺旋推进气流内众多粒子携带的能量可更充分地转化为对飞行器的推力,可使飞行器更加节能。飞行器的前进阻力主要来自空气阻力,汽车、火车、轮船的前进阻力除了来自空气阻力外还更多的来自地面摩擦或水流摩擦,所以飞行器的前进阻力更小,只要采用更有效地推进方法即可使飞行器能耗大大降低。
从中心到外围转速递增的涡流实现能量缓冲,避免流体与涡筒叶轮运动部件产生直接撞击造成大量能量损耗,避免涡筒叶轮因流体撞击损伤,可大大提高涡筒叶轮转速,大大降低涡筒叶轮噪音,本轴流器产生的沿轴流器轴向运动的从外围到中心转速递增的螺旋推进涡流可更好的化解噪音,使噪音降到极低,本轴流器作为风扇、吊扇等吹风设备使用时,可实现超低静音效果,同时更加节能。
本轴流器作为吹风设备使用时,吹出一个从外围到中心转速递增的螺旋推进涡流,该涡流与龙卷风运动特点有些相似,可使能量更加汇聚集中,可使推进气流更加不易分散、扩散,可使推进气流推进距离更远,利用本轴流器可将螺旋推进气流送入高空。本轴流器可制造出近似的小型人造“龙卷风”,可用于科研、人工控制降雨、废气排放等领域。可实现风调雨顺,避免自然灾害的发生。可控制台风、龙卷风、飓风、沙尘暴、冷空气等恶劣气候,可减低风速,改变大气环流、避免强对流天气出现,减少自然灾害的发生。本轴流器也可以用于电站锅炉、窑炉等废气排放,将废气用轴流器向天空吹送即可,可取代烟囱,彻底淘汰烟囱,可大大降低工程造价和废气排放费用,可以将低于现有废气温度的废气排入更高的空中,可大大减少废气余温带走的热量,可大大节省能源。
本轴流器作为污水处理器、除尘器、吸尘器、抽油烟机、选粉器、选矿设备、分离器设备使用时,可充分利用涡流将颗粒物甩到涡筒外,实现颗粒物与空气或水流体的分离,实现大小颗粒物、不同比重和不同成份物质的分选。甚至可实现气体分子的分离。
本轴流器作为泡沫材料生产设备使用时,充分利用了涡流的掺混作用,将气体与熔液充分掺混均匀,可生产多种材质的泡沫材料,可生产出全新的纳米泡沫材料,该材料具有诸多神奇的材料性能,可带来材料革命。可生产泡沫金属以及泡沫金属玻璃等现有技术无法生产的材料,可大大节省材料用量,可最大限度的节省资源,可淘汰现有的各种型材。本轴流器可生产超轻质泡沫玻璃,在泡沫玻璃内加入泡沫合金玻璃筋材或泡沫金属筋材可制成超级混凝土,可取代现有的混凝土,可缩短建筑时间,可大大提高建筑物结构强度和使用寿命,可大大节省资源。可实现快速浇筑,可大大减轻建筑物重量,可彻底淘汰现有的水泥、钢筋、混凝土、砖土、墙砖结构,大大提高建筑物保温性能、结构强度、抗震能力、使用寿命等,建筑物的放射性将更低,内外墙体可以免处理,可实现快速建房,可使人们住进更加环保的泡沫玻璃房内。
本轴流器作为纳米材料生产设备使用时,充分利用涡流的掺混和对流体颗粒的分离作用,可利用涡流实现材料熔液雾化,实现更好的雾化效果,可生产超级纳米材料。可用它生产多种纳米材料、生产纳米金属、非金属粉末等、可广泛应用于材料工业等领域。可生产出单原子凝聚物级别的纳米颗粒,用该颗粒做出的纳米材料将具有诸多神奇的材料性能,具有诸多现有纳米材料不具备的材料性能。
当流体冲入涡筒叶轮时,带动导叶使叶轮开始旋转,流体受圆形涡筒内壁影响,会形成一个从中心到外围转速递增的涡流,该涡流内所有粒子均向圆周外围方向作旋转运动,该涡流会产生一个向涡流外围方向的离心力,该力具有加速度,该力同时具有与流体运动方向同向的旋转扭力,利用这个力可以推动处于涡流外围区域的导叶更好的运动,使涡筒叶轮旋转,离心力大大提高了流体对涡筒外缘的摩擦力,减少了流体与导叶之间的滑动,减少了相互之间的无效摩擦,使流体可以更好地推动涡筒叶轮旋转。利用这一点,使本轴流器可以作为新型水轮机、汽轮机、风力轮机、发动机余热利用涡轮增压器等设备使用,可大大提高效率,更加节能。本轴流器可通过流体更好的使压力或推力转化为扭力。
本发明为实现上述目的,通过以下技术方案实现:
轴流器,包括壳体和传动装置,壳体上安装传动装置,壳体内设置壳体腔,壳体腔内设置涡筒叶轮,传动装置与涡筒叶轮连接,涡筒叶轮上设置涡筒,涡筒设A叶轮口和B叶轮口,涡筒内设置轮体,轮体上设置导叶,导叶与涡筒叶轮旋转轴向呈倾斜角度,导叶连接在涡筒内壁上,对应A叶轮口的壳体腔一端设置A壳体腔口,壳体腔另一端设置B壳体腔口。从A叶轮口端到B叶轮口端涡筒内腔逐渐扩张。B叶轮口端的轮体上设置挡流罩。挡流罩顶部设置挡流帽,挡流帽向涡筒叶轮出口方向外径逐渐缩小。涡筒外壁上与壳体腔内壁上对应设置环形挡体。涡筒外壁上与壳体腔内壁上对应设置环形凹槽挡体。B壳体腔口连接整压罩,整压罩内腔向出口端逐渐收缩。A壳体腔口与传动装置动力输入端分别处在涡筒叶轮两侧。导叶上设置断口。涡筒侧壁上设置多个孔洞,涡筒外壁与壳体1内壁之间设置空腔,壳体1内壁上设置多个隔离环,壳体1侧壁设置壳体出口。
本发明的优点在于:利用全新的增压方法,充分利用了圆周运动和流体运动,利用了流体的自身运动产生增压,大大降低了机械部件与流体之间的无效摩擦,降低了无效摩擦造成的能量损耗,大大降低了噪音、振动等。从外围到中心转速递增的涡流大大降低了涡流边缘流体的运动速度,大大降低了流体与壳体之间的摩擦。
本发明轴流器可广泛应用于各种需要增压设备的领域。可用它作为多种风机、气泵、气体压缩机、气体增压器,可用它进行气液混杂物体加压输送、液固混杂物体加压输送,可彻底避免泵的气蚀问题,可作为水泵、化工泵、泥浆泵、渣浆泵等使用,可广泛用于流体增压、输送等领域。本发明具有制造简单、制造成本低、使用成本低、维护费用低、使用寿命长、增压效果好、可产生超高压力、压力从低到高任意调节、压力范围宽等优点。可实现无泄漏,可杜绝跑、冒、滴、漏问题,可广泛用于有毒、有害、易燃、易爆等流体增压、输送。本轴流器作为水泵,可实现高转速、大流量、高扬程、低能耗等功效,可广泛用于各种水力工程、泵站、水资源调配等领域。超高转速时,可产生超高压水流,可作为深井泵、水枪、水钻、水切割、锅炉泵、高楼供水等设备。本轴流器作为气泵,可广泛用于气流、气液输送等领域,可产生超高压力。本轴流器作为风机,可广泛用于各种行业,可大大降低噪音、降低能耗、提高风压、提高流量,可产生超高风压。本轴流器作为喷气发动机涡轮涡扇增压器使用,可降低噪音,更加节能。
本轴流器作为雾化设备可产生纳米级雾滴,也可产生超高压汽雾,可利用高压汽雾实现汽雾冲洗,农药喷洒时可实现超低容量喷雾。
本轴流器作为喷灌设备,可使水滴达到雾滴状态,可实现微喷,可实现大面积喷洒,可大大提高喷灌效率,可更好地实现喷灌均匀,更好的节省水资源,更好地实现喷灌自动化。
本轴流器作为反应器设备,可创造出特殊的物理、化学反应条件,可加速化学反应速度,提高反应效果。
本轴流器作为吸气设备、真空设备,具有制造简单、制造成本低、使用成本低、维护费用低、使用寿命长、抽吸效果好、效率高、可产生更高吸力,吸力从低到高任意调节、吸力范围宽等优点。可广泛应用于真空泵、吸气设备、真空机等领域,可广泛用于抽气、真空环境制造等领域。
本轴流器作为推进设备可使飞行器产生更高的速度、更低的飞行能耗和飞行噪音,可使车船实现喷气动力,可取消传动系,可大大简化结构、降低造价、降低能耗、减少传动机械磨损、大大延长使用寿命。随着蓄电池技术进步,本轴流器作为推进设备使用的前景将更加广阔。
本轴流器作为吹风设备可大大降低噪音、降低能耗,吹出的气流更加不易扩散,输送距离更远,可用于调控气候、调控降雨量、废气排放等领域。
本轴流器作为污水处理器、除尘器、吸尘器、抽油烟机、选粉器、选矿设备使用,可更好的、更简化的实现颗粒物与空气或水流体的分离,实现大小颗粒物、不同比重和不同成分矿物颗粒物的分选。甚至可实现气体分子的分离。
本轴流器作为泡沫材料生产设备可生产全新的泡沫材料,该材料可带来材料产业、机械产业、建筑产业大革命。本轴流器可生产出全新的纳米泡沫材料,该材料具有纳米材料和泡沫材料的双重优点,具有诸多神奇的材料性能,可带来材料革命。
本轴流器作为纳米材料生产设备可生产超级纳米材料,该材料颗粒度更小,颗粒大小更均匀,生产费用更低廉。可生产出单原子凝聚物级别的纳米材料。
本轴流器作为新型水轮机、汽轮机、风力轮机,用于水力发电、风力发电、火力发电可大大提高资源利用率,更加节能,大大提高效率,降低设备成本,提高安全性,提高设备使用寿命。
附图说明
附图1是本发明轴流器主体结构示意图;
附图2是本发明轴流器实施例之一的主视结构示意图;
附图3是本发明轴流器实施例之二的主视结构示意图;
附图4是本发明轴流器实施例之三的主视结构示意图;
附图5是本发明轴流器实施例之四的主视结构示意图;
附图6是本发明轴流器实施例之五的主视结构示意图;
附图7是本发明轴流器实施例之六的主视结构示意图;
附图8是本发明轴流器实施例之七的主视结构示意图;
附图9是本发明轴流器实施例之八的主视结构示意图;
附图10是本发明轴流器实施例之九的主视结构示意图;
具体实施方式
本发明轴流器的主体结构包括壳体1和传动装置2,壳体1上安装传动装置2,壳体1内设置壳体腔3,壳体腔3内设置涡筒叶轮,传动装置2与涡筒叶轮连接,涡筒叶轮上设置涡筒5,涡筒5设A叶轮口6和B叶轮口7,涡筒5内设置轮体8,轮体8上设置导叶9,导叶9与涡筒叶轮旋转轴向呈倾斜角度,导叶9连接在涡筒5内壁上,对应A叶轮口6的壳体腔3一端设置A壳体腔口10,壳体腔3另一端设置B壳体腔口11。
壳体1的范围包括机座、机壳、防护罩等,每一个部位都可统称做壳体。壳体也可以和动力装置制成一体,形成一个整体的壳体。
传动装置2包括传动轴、轴承、动力装置等,可根据需要具体确定传动轴横置、竖置(B壳体腔口朝上或朝下)、斜置,传动轴连接动力装置实现动力输入,带动轴流器工作。动力装置可以使用电机、防水电机、防爆电机等,也可使用发动机、汽轮机、燃气轮机、水轮机等,动力装置可直接连接传动轴,也可通过变速、传动、液力耦合器等装置与传动轴连接,也可以直接用动力装置的转轴作为传动轴,实现动力装置与传动轴的连接,形成传动装置一体化。也可以直接将电机装在叶轮上,直接利用电机作为传动装置带动叶轮旋转。
壳体1上安装传动装置2。传动装置2与壳体1可直接制成一体或通过各种连接方式连接为一体。为提高转速传动装置上可以使用高速电机,也可以使用其它的高速动力装置。特殊需要时可以在传动装置2上安装磁力轴承,可大大提高转速。传动装置可使用调速设备,调节转速,可使轴流器流量、压力任意调节。在高楼供水中可根据压力调节转速,可利用微电子程序自动控制水泵转速,实现水压稳定、流量稳定。
壳体1内设置壳体腔3。壳体腔做成横截面为圆形的腔体,壳体腔内壁可设耐磨材料层或耐磨衬套增加壳体使用寿命。轴流器作为泡沫材料、纳米材料生产设备时,壳体腔壁可设耐磨耐高温保温隔热材料,可更好的使轴流器稳定工作,可更加节能。
壳体腔3内设置涡筒叶轮。涡筒叶轮设置在壳体腔3的中轴线上即可,一般情况下设置一个涡筒叶轮即可,特殊需要时设置多个涡筒叶轮可实现对流体的多级作功。涡筒叶轮可以根据需要选用不同的材料制造:转速要求高的,可以选用高强材料制造;需要加压输送的流体温度高的,选用耐高温的高强材料;有腐蚀性的化学流体采用耐腐材料;涡筒叶轮可使用金属、陶瓷、玻璃、碳纤维、塑料、玻璃钢、泡沫材料、纳米材料等材料,可采用铸造、粉末冶金铸造、烧结、焊接、压铸、冲压铆焊等方法制造。轴流器作为泡沫材料、纳米材料生产设备时,涡筒叶轮可用耐高温不锈钢、耐高温合金、特种合成石墨、纳米材料等制造。安装时也可以使B叶轮口7处的壳体腔3内径加大,可使流体更顺畅的从涡筒叶轮内冲出,更好的减少流体与壳体腔内壁之间的摩擦,使流体更不易沿涡筒叶轮与壳体腔内壁之间的间隙处泄漏,使轴流器更加节能。安装时也可以加大A叶轮口6处的壳体腔3内径,可使流体更顺畅的进入A叶轮口6,降低流体与壳体内壁之间的摩擦能耗,使轴流器更加节能。
传动装置2与涡筒叶轮连接。传动装置2的传动轴要连接固定在涡筒叶轮中心,保证涡筒叶轮旋转平衡稳定。
涡筒叶轮上设置涡筒5。涡筒5为圆筒,涡筒5可使轴流叶轮形成闭式轴流叶轮,传统轴流叶轮均为开式轴流叶轮,涡筒5可避免流体向叶轮外围甩出,可避免流体与叶轮外部流体或机壳内壁摩擦,可使叶轮更加节能。可利用涡筒5内壁对流体的附面层效应实现对流体的运动提速,涡筒5可使流体更好的随叶轮旋转,可更好的对流体运动提速。一般情况下,叶轮出口处的涡筒边缘与导叶边缘平齐即可。叶轮用于汽轮机、水轮机、风力轮机、雾化喷洒等时,叶轮出口处的涡筒可以延长,可更好的提高叶轮能量利用效率,可使雾滴向叶轮外围均匀甩出,使喷洒更加均匀。叶轮进口处的涡筒可以延长,可更好的缓冲能量,更好的避免导叶与流体直接撞击,可使叶轮实现更高的转速,越延长叶轮进口处的涡筒5,对流体的运动缓冲效果越好。
涡筒5设A叶轮口6和B叶轮口7,涡筒5的两端分别为A叶轮口6和B叶轮口7。轴流器用作加压输送流体时,流体从A叶轮口6进,从B叶轮口7出,轴流器用作被高压流体推动旋转时,流体从A叶轮口6出,从B叶轮口7进,使轴流器反转,提高对能量的利用率。
涡筒5内设置轮体8。可以将轮体8设置在涡筒5的中部,可更好地实现涡筒叶轮平衡。轮体8直径可以向叶轮出口端逐渐加大,可更好的避免流体回流,可更好的提高流体压力,可根据需要达到的压力具体确定轮体8直径向叶轮出口端逐渐加大的幅度,需要达到的压力越高,轮体8直径向叶轮出口端逐渐加大的幅度越大。叶轮采用动叶可调技术时可在轮体内设置导叶角度调节装置,可参照现有动叶可调技术。也可以将电机等传动装置直接装在轮体内,可节省空间,固定电机轴,利用电机壳带动叶轮旋转即可。
轮体8上设置导叶9。导叶可采用多种方式连接固定在轮体8上,可根据需要将导叶设置成固定导叶或角度可调式活动导叶,角度可调式活动导叶可根据需要设置成动叶可调式或静叶可调式,可采用现有技术。可以将导叶9设置成多种形状,也可采用现有的多种轴流叶轮导叶形状,也可以直接利用现有的多种轴流叶轮,加上涡筒等即可实现对现有的多种轴流叶轮的改造。本涡筒叶轮对导叶的扭曲角无特殊要求,导叶可采用现有的轴流叶轮设计方法设置。本涡筒叶轮输出超高压力或超高吸力时,也可以将导叶设置成螺旋状,大大延长涡筒叶轮轴向长度,可更好的提高导叶对流体的轴向做功能力,可大大提高增压能力或抽吸能力。导叶螺旋圈数越多,增压效果越大,导叶多圈螺旋设置可实现超高压力。同样的导叶间距下,多个导叶多圈螺旋设置时相对于单个导叶多圈螺旋设置时流量较大,涡筒叶轮旋转平衡性较好。涡筒叶轮过大的延长轴向长度时,可在涡筒叶轮两端均设置传动装置使涡筒叶轮旋转稳定。
导叶9与涡筒叶轮旋转轴向呈倾斜角度。可提高流体的轴向运动速度,可提高导叶对流体的轴向做功能力,使涡筒对流体更好的增压和轴向提速。导叶9与涡筒叶轮旋转轴向之间可根据需要选择多种倾斜角度,一般情况下可以选择55-60度左右,可以较好的协调流量和压力。
导叶9连接在涡筒5内壁上。将导叶9外缘连接固定在涡筒5内壁上即可,也可以采用铸造工艺将导叶直接铸造在涡筒5内壁上,使轮体与涡筒5形成一体。导叶需要设置成静叶可调式的活动导叶时,可在导叶外缘设置活动连接螺栓、螺帽等装置,导叶调好角度后,将导叶外缘与涡筒5内壁连接固定即可。导叶需要设置成动叶可调式的活动导叶时,可在导叶外缘以及涡筒内壁上设置旋转稳定装置,使导叶与涡筒保持连接稳定即可。导叶相互之间形成流道,也可将导叶出口端逐渐加厚,可提高导叶强度,可使流道向出口端逐渐收缩,可进一步提高流体压力,可避免高压流体回流,可降低能耗。涡筒叶轮工作时,导叶背面不做功,导叶背面形成低压区,高压流体会在压力作用下回流到该区,在导叶背面形成涡流,大大提高能耗和磨损。A叶轮口6端的导叶边缘退入涡筒内一部分,可利用涡筒更好的缓冲能量,利用涡筒对流体运动提速,更好的避免导叶与流体直接撞击,可使叶轮实现更高的转速。导叶9面积也可以从涡筒5两端向涡筒内逐渐加大,可以使导叶9边缘向涡筒中心逐渐靠拢,使A叶轮口6端的涡筒内腔空腔区横截面逐渐变小,可更好地缓冲流体,避免流体与导叶直接撞击,可以逐渐提高对流体的增压能力,使涡筒更好地实现对流体的能量缓冲和对流体的增压提速,可使加压后的流体更好的贴着涡筒内壁前进。可以在涡筒5内壁均匀分布设置多个导叶9,可以更好地对流体运动提速。
对应A叶轮口6的壳体腔3一端设置A壳体腔口10。A壳体腔口10面积可以大于、等于或小于A叶轮口6面积,两者中心在同一条轴线上即可。为更方便管道连接,A壳体腔口10也可以连接导流腔,导流腔设有导流腔口。导流腔可设置成多种样式,导流腔可设置在A壳体腔口10周围,可方便管道连接,导流腔可根据需要设置一个或多个导流腔口。传动装置2可以装在导流腔内,传动装置2也可以装在导流腔外。传动装置2装在导流腔外时,传动装置2与导流腔之间也可以设置旋转密封装置,旋转密封装置可采用石墨密封件、密封圈、密封填料等装置。作为水泵、泡沫材料生产设备、纳米材料生产设备等使用时,旋转密封装置可避免流体对传动装置造成影响,用于输送高温流体时,旋转密封装置可采用耐高温隔热材料,可更好的保护传动装置不受高温影响。轴流器用于水轮机、汽轮机、风力轮机、发动机余热利用涡轮增压器等领域,可使做功后的流体通过导流腔收集,从导流腔口排出,流体可通过导流腔口连接管道收集利用。
壳体腔3另一端设置B壳体腔口11。B壳体腔口11中心与涡筒叶轮中心在同一条轴线上即可,B壳体腔口11面积可根据需要具体设定,B壳体腔口11面积越小对流体增压压力影响越大。
本主体结构的轴流器结构简化,可作为通用设备使用,可作为风机、喷雾器、喷灌设备、反应器、推进设备、真空泵、吹风设备、管道泵、轴流水泵、潜水泵、水轮机、汽轮机、风力轮机、发动机余热利用涡轮增压器等使用。管道可直接与A壳体腔口处的壳体连接。管道较粗时,可以将壳体直接做成管道状,将传动装置装入管道内,流体增压输送时,将轴流器连接在管道上即可,抽真空时直接连接吸气管即可。流体增压输送时可不改变流体运动方向,可更加节能,管道逐级逐段加压时安装更方便,可用于大型水利工程的逐级泵站加压输送。适当加长壳体轴向长度,适当延长涡筒叶轮到B壳体腔口11之间的距离,可更好的形成从外围到中心转速递增的螺旋推进涡流,使壳体腔形成长筒状,可提高气流的推力和气流的吹送距离,可更好地用于推进设备、吹风设备、喷雾器、喷灌设备等。本轴流器可实现无泄漏,可杜绝跑、冒、滴、漏问题,可广泛用于有毒、有害、易燃、易爆等流体的增压、输送。本轴流器更加节能,可以实现更高的转速,可更好的提高流体压力,可以更好地对流体掺混,用于水泵可更好的防气蚀。本轴流器用于轴流式泥浆泵、轴流式渣浆泵、轴流式粉尘风机等设备领域时,涡筒5内腔可以从A叶轮口6端到B叶轮口7端逐渐扩张,可加快流体从A叶轮口6向B叶轮口7端流动,可避免粉尘、泥浆等在涡筒5内壁上沉积造成挂灰或挂浆。本轴流器用于水轮机、汽轮机、风力轮机、发动机余热利用涡轮增压器等领域,可更充分的利用流体能量,将能量转化为动能,可使气流从B叶轮口7进,从A叶轮口6出,使叶轮反转,可更好的利用能量。A叶轮口6处的涡筒较长时,可以将传动装置或电机直接探入涡筒内,传动装置或电机装在T型支架上即可探入涡筒内,可缩短传动轴或电机轴。可直接利用电机轴作为传动装置传动轴,可简化设备,降低造价。电机采用细长型的效果更好,可提高流量。传动装置外壳采用流线型可更好的降低阻力,可使轴流器更加节能。轴流器输送高温流体时,可在传动装置外部设置冷却系统,使传动装置正常工作即可。
本发明实施例之一的结构是:在主体结构基础上,从A叶轮口6端到B叶轮口7端涡筒5内腔逐渐扩张。可加快流体从A叶轮口6向B叶轮口7端流动,可使流体在导叶以及涡筒内壁的共同作用下做加速运动,流体的运动加速度更大,使流体运动方向更顺应离心力方向,可更好的提高叶轮效率。可更好地避免粉尘、泥浆等在涡筒5内壁上沉积造成挂灰或挂浆,可使涡筒叶轮更稳定工作。涡筒5内腔逐渐扩张可使涡筒5外径形成逐渐扩张,可利用涡筒5外壁旋转产生的离心力更好地避免流体沿涡筒5外壁与壳体内壁之间的间隙泄漏,壳体内壁与涡筒5外壁平行设置时效果更好。轴流器用于矿用风机等防爆设备时,可加大涡筒外壁与壳体内壁之间的间隙,可避免产生静电。
本实施例的轴流器具有主体结构的所有功能,可用于轴流风机、轴流水泵、燃气轮机、涡轮喷气发动机、压缩机、高炉鼓风机等需要高压力的设备领域。本实施例的轴流器还可用于轴流式泥浆泵、轴流式渣浆泵、轴流式粉尘风机、轴流式矿用风机等领域。本实施例的轴流器可用于水轮机、汽轮机、风力轮机、发动机余热利用涡轮增压器等领域,可更充分的利用流体能量,将能量转化为动能,可使气流从B叶轮口7进,从A叶轮口6出,使叶轮反转,可更好的利用能量。
本发明实施例之二的结构是:在以上结构基础上,B叶轮口7端的轮体8上设置挡流罩17。挡流罩17连接在轮体8上,挡流罩17随涡筒叶轮同步旋转,挡流罩17可以阻挡流体泄漏,可避免高压流体从涡筒叶轮中轴区域泄漏,可避免能量损耗,可大大提高涡筒叶轮效率。挡流罩17向涡筒叶轮出口方向外径逐渐加大可使流体被挡流罩外缘表面带动加速旋转,使流体在叶轮出口处更顺畅的向前螺旋运动,避免流体相互撞击,使涡筒叶轮更加节能。
本实施例的轴流器具有主体结构的所有功能,可用于轴流风机、轴流水泵、燃气轮机、涡轮喷气发动机、压缩机、高炉鼓风机等需要高压力的设备领域。本实施例的轴流器可使流体运动更顺畅,可使流体输送距离更远,可使轴流器更加节能。
本发明实施例之三的结构是:在实施例之二的结构基础上,挡流罩17顶部设置挡流帽18,挡流帽18向涡筒叶轮出口方向外径逐渐缩小。挡流帽18可做成圆锥形或圆锤形,挡流帽18可更好的化解流体运动造成的对涡筒叶轮的轴向力,更好的化解流体与涡筒叶轮表面的摩擦,可更好地避免流体相互之间撞击,可使涡筒叶轮更加节能。将挡流帽18和挡流罩17外表面做得圆滑顺畅,可更好的利用附面层效应带动流体运动。
本实施例的轴流器具有主体结构的所有功能,可用于轴流风机、轴流水泵、螺旋桨、燃气轮机、涡轮喷气发动机、压缩机、高炉鼓风机等需要高压力的设备领域。本实施例的轴流器输送的流体运动更顺畅,可以产生一个从外围到中心转速递增的螺旋推进涡流,可大大提高流体输送距离。本实施例的轴流器可用于水轮机、汽轮机、风力轮机、发动机余热利用涡轮增压器等领域,可更充分的利用流体能量,将能量转化为动能,可使气流从B叶轮口7进,从A叶轮口6出,使叶轮反转,可更好的利用能量。
本发明实施例之四的结构是:在以上结构基础上,涡筒5外壁上与壳体腔3内壁上对应设置环形挡体19。可在B叶轮口7周围设置一道环形挡体19,也可在涡筒5外壁上设置多道环形挡体19,在壳体内壁上对应平行设置环形挡体19,环形挡体与环形挡体之间留出一定间隙,可更好的阻挡流体沿涡筒5外壁与壳体内壁之间的间隙泄漏。涡筒5外壁上的环形挡体19随涡筒叶轮同步旋转,可利用环形挡体19带动流体,使流体向环形挡体19外围运动,可利用环形挡体19阻挡流体沿涡筒5外壁与壳体内壁之间的间隙泄漏,可使轴流器更加节能,实现更高的压力。也可以在涡筒5外壁上的环形挡体19表面设置多道放射状排列的带有一定弯曲弧度的小导叶,可利用小导叶更好的带动流体,使流体向环形挡体19外围运动,更好的阻挡流体沿涡筒5外壁与壳体内壁之间的间隙泄漏。涡筒5外壁上设置多道环形挡体19时,涡筒5外部的壳体可采取对开式结构,安装时将两片壳体合在一起即可,输送的流体粉尘或沉淀物较多时,可在壳体上设置活动清污口,间隔一定时间打开清除沉积物即可,也可在壳体壁上设置固定的小流量清污口,可使粉尘或沉淀物随流体不断的泄漏出壳体外,可避免粉尘或沉淀物在壳体内壁上形成沉积物,固定的小流量清污口也可通过管道与轴流器进口端连接,使泄漏的含有粉尘或沉淀物的流体重新被轴流器输送出去,也可在各道环形挡体与壳体的连接处开设多个小流量清污口,可使粉尘或沉淀物随流体不断的泄漏到轴流器进口端,使泄漏的含有粉尘或沉淀物的流体重新被轴流器输送出去。环形挡体19同时使涡筒叶轮出口处的涡筒外缘与壳体内壁之间的距离加大,可更好的减轻流体对壳体内壁的撞击,可更好的缓冲能量,使轴流器更加节能。
本实施例的轴流器具有主体结构的所有功能,可用于轴流风机、轴流水泵、燃气轮机、涡轮喷气发动机、压缩机、高炉鼓风机、锅炉泵等需要高压力的设备领域。本实施例的轴流器可用于水轮机、汽轮机、风力轮机、发动机余热利用涡轮增压器等领域,可更充分的利用流体能量,将能量转化为动能,可使气流从B叶轮口7进,从A叶轮口6出,使叶轮反转,可更好的利用能量。
本发明实施例之五的结构是:在以上结构基础上,涡筒5外壁上与壳体腔3内壁上对应设置环形凹槽挡体13。可以在涡筒5外壁上设置一圈或多圈环形凹槽挡体13,环形凹槽开口朝向A叶轮口6方向,壳体腔3内壁上同样设置一圈或多圈环形凹槽挡体,环形凹槽开口朝向B叶轮口7方向,使环形凹槽外缘相互插入对方槽体内即可。环形凹槽越深、越窄,密封效果越好。环形凹槽挡体13同时使涡筒外缘与壳体内壁之间的距离加大,可更好的减轻流体对壳体内壁的撞击,可更好的缓冲能量,使轴流器更加节能。输送的流体粉尘或沉淀物较多时,可在壳体腔3内壁上设置的环形凹槽挡体的凹槽底部设置固定的小流量清污口,可使粉尘或沉淀物随流体不断的泄漏到轴流器进口端,使泄漏的含有粉尘或沉淀物的流体重新被轴流器输送出去,可避免粉尘或沉淀物在凹槽挡体的凹槽底部形成沉积物。涡筒5外壁上设置的环形凹槽挡体13可以设置成开口逐渐扩张的锥形,可更好地避免粉尘或沉淀物在凹槽挡体13内壁沉积。
本实施例的轴流器具有主体结构的所有功能,可实现更高的压力和更高的效率。本实施例的轴流器可用于燃气轮机、涡轮喷气发动机、压缩机、高炉鼓风机、喷气发动机涡轮涡扇增压设备等需要高压力或超高压力的设备领域。本实施例的轴流器可用于水轮机、汽轮机、风力轮机、发动机余热利用涡轮增压器等领域,可更充分的利用流体能量,将能量转化为动能,将能量转化为动能,可将A叶轮口6改作B叶轮口7,使气流从B叶轮口7进,从A叶轮口6出,使叶轮反转,可更好的利用能量。
本发明实施例之六的结构是:在以上结构基础上,B壳体腔口11连接整压罩14,整压罩14内腔向出口端逐渐收缩。整压罩14内腔向出口端逐渐收缩,形成一个圆锤形或圆锥形整压罩,在圆锤或圆锥尖部设置整压罩出口。圆锤形整压罩效果更好一些。整压罩14可使从B壳体腔口11出来的从中心到外围转速递增的涡流改变成从外围到中心转速递增的螺旋推进涡流,可以使涡流中心转速提高,推进速度提高,可对流体进一步增压。同样锥尖角度下,使整压罩出口面积越小,增压效果越大。整压罩可实现大幅度调整压力,可产生超高压力。输送颗粒物等时,整压罩内壁可设置耐磨层或耐磨衬套增加使用寿命。
本实施例轴流器可更好的提高流体压力,作为轴流水泵、轴流风机使用时可更好的提高压力,可产生出现有轴流水泵、轴流风机无法实现的超高压力,可作为锅炉泵、深井泵、空气压缩机等使用;本实施例轴流器可作为一种新型的喷雾设备、喷灌设备等,可提高喷射距离,利用高压汽雾冲洗物体可更加节水,可利用螺旋推进汽流撞到物体表面后形成的旋转扭力更好地提高冲洗速度,螺旋推进汽流同时可以使高压汽雾喷射的更远,可对高处物体更好地完成冲洗,可用于洗车、建筑物外立面冲洗、消防喷雾灭火等;本实施例的轴流器也可用于汽轮机、发动机余热利用涡轮增压器等领域,可更充分的利用流体能量,将能量转化为动能,使用时可使涡筒叶轮反方向旋转效果更好,可使气流从B叶轮口7进,从A叶轮口6出,使叶轮反转,可更好的利用能量。用于汽轮机时,可将高压蒸汽送入整压罩14出口即可使高压蒸汽送入涡筒叶轮内,可更好地推动叶轮旋转;本实施例轴流器可作为一种新型的泡沫材料生产设备、纳米材料生产设备。泡沫材料需要输送时,整压罩14出口连接管道即可实现泡沫材料输送。本实施例轴流器可更好地实现掺混、增压、发泡,可使气泡更细小、更均匀,发泡效果更好,生产出的泡沫材料性能更好。延长整压罩14,缩小整压罩14出口面积,可更好的增加流体压力,可更好的提高发泡效果。叶轮采用超高转速时可更进一步提高掺混、增压、发泡,可实现爆炸式发泡膨胀,可制造出体积膨胀倍数更大的材料。本实施例轴流器作为纳米材料制造设备使用时,可更好地实现雾化,雾滴更细小、更均匀,雾化效果更好,生产出的纳米材料质量更好。
本发明实施例之七的结构是:在以上结构基础上,A壳体腔口10与传动装置2动力输入端分别处在涡筒叶轮两侧。本实施例轴流器的结构更加简单,用于抽真空设备使用时更方便管道连接安装。A叶轮口6上也可以设置环形盖板,在环形盖板中部设置进口,环形盖板可减少叶轮进气量,可更好的使叶轮产生吸力。抽真空抽出的气体直接排放时,B壳体腔口11可以任意设置。本实施例轴流器也可用于轴流风机、轴流水泵、喷气发动机涡轮涡扇增压设备等领域,将传动装置装在管道状的壳体上,传动装置装在管道内壁上即可,轴流器输出的流体流经传动装置外周通过管道向外部输送即可,缺点是:增加一部分流体与传动装置外壁之间的摩擦能耗。本实施例轴流器也可用于电机冷却风扇,将涡筒叶轮装在电机轴上,利用壳体腔作为电机风扇罩即可,A壳体腔口可设置防护网提高安全性,本轴流器可降低电机冷却风扇噪音和电机冷却耗能。
本发明实施例之八的结构是:在以上结构基础上,导叶9上设置断口12。断口12可用各种形状的豁口、孔洞或断口在导叶上做成。可在导叶9上设置横向断口12,断口12可使流体在涡筒内的导叶间形成横向涡流运动,横向涡流运动的流体与轴向运动的流体产生撞击,可更好地使流体中的液滴雾化,使甩到涡筒内壁上的液体重新被气流吹散,更好的被气流掺混或雾化。
本实施例的轴流器可用于喷雾设备、泡沫材料生产设备、纳米材料生产设备中,可更好的使液体被气流掺混或雾化。使用时可加长涡筒叶轮轴向长度,可将导叶螺旋设置,也可将导叶交错设置,可更好的提高流体压力和对液体的掺混或雾化效果。轴流器用于生产泡沫材料或纳米材料时,完成作业后,通入高温气体,直至将剩余泡沫材料全部排出轴流器后,停止通入高温气体,使轴流器继续旋转,直至轴流器彻底冷却后停转。
本发明实施例之九的结构是:在以上结构基础上,涡筒5侧壁上设置多个孔洞20,涡筒5外壁与壳体1内壁之间设置空腔21,壳体1内壁上设置多个隔离环22,壳体1侧壁设置壳体出口23。可将涡筒5延长轴向长度,涡筒5延长轴向长度后可在涡筒进口处设置支撑体,支撑体安装在转轴上即可使涡筒2旋转稳定。在涡筒5侧壁上设置众多的孔洞20,可利用涡筒旋转产生的涡流以及离心力将粉尘、泥浆、比重较大的物质等从孔洞20中分离出来进入空腔21内,壳体1内壁上设置多个隔离环22可更好地减少涡筒5外围的流体沿轴向运动,多道隔离环22也可以将空腔21分隔成多个,可更好的收集分离物,可将分离物进一步分选,可分离出不同成份的分离物。壳体1侧壁设置壳体出口23,可利用壳体出口23将分离物排出。使用时可在B壳体腔口11设置流量控制装置,控制好B壳体腔口11处的流体压力,使B壳体腔口11处的流体保持一定压力,可避免分理出的各种物质重新泄漏到B壳体腔口11处,可实现分离物的完全分离。A壳体腔口10与传动装置2动力输入端分别处在涡筒叶轮两侧时可使安装简化。
本实施例的轴流器可作为除尘器、吸尘器、抽油烟机、选粉器、选矿设备、污水处理器、海水淡化设备、空气分离器、制氧机、分离器等使用。可将粉尘与空气分离,可将大颗粒物与小颗粒物分离开,可将不同的矿物分离开,可将污水中的污泥等杂质分离出来,可将多种气体成份分离开。叶轮转速越高分离效果越好,分离后的洁净流体可利用本轴流器直接输送。用于吸尘器时,可在A壳体腔口10处设置隔离网,将长纤维物隔离出来后再处理含尘气体即可。理论分析:超高转速时甚至可以将水分子、二氧化碳分子等多种气体分子分离成单质元素,可用它制氢、富勒烯等。分离出的气体到了外部环境后吸收能量,表现为吸热,可作为冷源气体,使轴流器可作为一种新型制冷设备使用。
本发明轴流器使用时,传动装置带动涡筒叶轮旋转,使流体自动从A叶轮口吸入,在涡筒内形成一个从中心到外围转速递增的涡流。该涡流使流体运动逐渐提速,流体到达轮体区域时,流体圆周运动的线速度已基本达到轮体旋转速度,避免了流体与轮体导叶的直接撞击摩擦,可大大降低能耗、噪音以及轮体磨损,涡筒使流体粒子运动轨迹有序化,进一步避免了流体粒子之间的碰撞,进一步降低了能耗和噪音。从中心到外围转速递增的螺旋推进涡流从B叶轮口冲出后,与叶轮外部流体接触后,会形成一个从外围到中心转速递增的螺旋推进涡流,形成特殊的推进效果。流体进入壳体腔,在壳体腔作用下,形成一个沿轴向运动的从外围到中心转速递增的螺旋推进涡流,该涡流受到的推进阻力更小,可更加节能,利用该涡流最终实现对流体的增压输送。本轴流器可作为各种流体增压输送设备使用。本发明轴流器可实现更高的转速,本发明轴流器的增压能力大大超过现有设备,本轴流器更加节能,噪音更低,设备使用寿命更长。
本发明轴流器作为轴流水泵、轴流风机等设备使用时,可实现更高的压力、更低的噪音和更高的效率。用于泵上,传动装置装在泵壳内时,可大大降低泵的体积和制造成本,可彻底杜绝跑、冒、滴、漏问题,可广泛用于有毒、有害、易燃、易爆等流体增压、输送;传动装置装在泵壳外时,将涡筒叶轮装在泵壳内,传动轴与泵壳之间设置旋转密封装置,泵壳进口设在设置旋转密封装置的泵壳端,泵壳出口设在泵壳另一端即可,同样可使泵体实现无泄漏,可杜绝跑、冒、滴、漏问题,可广泛用于有毒、有害、易燃、易爆等流体增压、输送。
本发明轴流器作为喷雾器使用时,可将需要雾化的液体或干粉按照一定流量通过管道直接输送到A壳体腔口处,液体或干粉跟空气会被一起吸入轴流器,在轴流器内完成掺混,从轴流器内喷出形成喷雾雾化气流,可产生高速喷雾雾化气流,可用于雾化冷却、农药喷洒、航空喷雾、消防灭火喷雾等领域,农药喷洒时可实现超低容量喷雾,可以用电瓶带动小型电机带动轴流器工作实现超低容量喷雾作业,可大大提高喷雾效率。可以将有机肥料、化肥等做成细粉,用本轴流器喷雾施肥,可同时实现叶面施肥效果,可实现作物机械化施肥。随着航空技术的发展,可大面积采用空中施肥,机械程度将更高,施肥效果更好。用于消防灭火喷雾时可直接用消防水带输送汽雾或灭火雾化干粉,可大大减轻消防人员作业强度,大大提高灭火喷头喷射距离,大大节约用水量,大大提高灭火效率,用飞行器采用空中灭火时效果更好。利用高压汽雾冲洗物体可更加节水,可利用螺旋推进汽流撞到物体表面后形成的旋转扭力更好地提高冲洗速度,螺旋推进汽流同时可以使高压汽雾喷射的更远,可对高处物体更好地完成冲洗,可用于洗车、建筑物外立面冲洗等。
本轴流器作为喷灌设备使用时,可将水流和空气按一定比例一并送入轴流器,使轴流器喷出的螺旋推进气流内含有大量水雾,水雾随气流向远处飘散,实现水雾喷洒,可实现微喷,可实现大范围的大面积喷洒,可大大提高喷灌效率,更好的节省水资源,更好地实现喷灌自动化。喷灌时,轴流器喷气方向作轻微往复摆动,可更好地实现喷洒均匀。
本发明轴流器作为反应器使用时,可以在特定的温度下,将需要反应的流体按比例输入轴流器内,轴流器高速旋转后,流体会在轴流器内快速反应,可加快反应速度。为使流体之间反应充分,可使流体反复进入轴流器,使流体之间充分完成反应。
本发明轴流器作为吸气设备、真空泵设备使用时,涡筒叶轮旋转,使流体自动从涡筒进口吸入,在A壳体腔口处产生吸力。涡筒叶轮直径和转速决定了抽吸能力,涡筒叶轮强度决定了它的转速承受能力。
本发明轴流器作为推进设备可以用于各种车、船、飞行器,可利用推力推动交通工具前进。它喷出的从外围向中心转速递增的涡流,涡旋锋面形成锥形,锥尖部高速旋转,使能量更集中在涡旋锋面中心区域,大大提高了喷射推力和喷射速度。从外围向中心转速递增的涡流大大降低了与周围空气的摩擦,大大降低了喷射噪音。本发明轴流器可用于各种飞行器,它更安全、更节能、造价低廉、使用寿命更长,可降低飞行噪音,提高飞行速度。可用发动机或太阳能发电或蓄电池带动轴流器工作。
本发明轴流器作为推进设备用于各种车船动力,可安装一台或多台本发明轴流器,可通过旋转轴流器的喷气方向实现车船调头,还可利用轴流器喷气动力帮助车辆下坡、制动。轴流器喷气方向与水平面平行喷气,可更充分的利用喷气动力,避免能量损耗。本轴流器用在摩托车上时,直接将轴流器装在摩托车后部即可。
本发明轴流器作为推进设备可用在电动小汽车上,可将轴流器装在汽车后部,可在汽车后部车顶、行李箱盖或底盘设置安装轴流器的可控水平旋转装置,用电机控制水平旋转装置旋转实现轴流器的喷气方向调头。使轴流器向斜上方喷气,可利用喷气动力提高车轮与地面之间的附着力,使汽车更安全,可使汽车实现更高的速度。设置安装轴流器的可控水平旋转装置车辆转弯随动系统,可利用喷气动力协助车辆保持平衡,减轻车辆侧倾、侧滑、甩尾,大大提高车辆过弯能力。设置水平旋转装置车辆强力制动180度旋转系统,可利用轴流器喷气动力帮助车辆更好的实现紧急制动、长距离制动,缩短制动距离。
本发明轴流器作为推进设备可用在电气化火车上,可用线路输电或蓄电池充电,可在火车头内部两侧设置多个安装轴流器的可控水平旋转装置,使轴流器喷气部位不超出火车两侧,使轴流器喷气方向与火车前进方向呈一定倾斜角度,向火车两侧倾斜喷气,即可实现火车头的推进与后退;本发明轴流器用在动车组上时,可在每节车厢底盘两侧或车厢上方两侧均设置多个安装轴流器的可控水平旋转装置,安装多台轴流器,使轴流器喷气方向与火车前进方向呈一定倾斜角度,向火车两侧倾斜喷气,即可实现动车组的前进与后退,使轴流器向斜上方喷气,可利用喷气动力提高车轮与铁轨之间的附着力,可避免火车脱轨、翻车,可使火车更安全,可使动车组能够实现地面运动的极限高速。
本发明轴流器作为推进设备可用在艇舰船等上,可用原来的动力发电或蓄电池带动本轴流器工作,可取消螺旋桨,可更加节能,提高航速,可直接用它代替螺旋桨。也可用它作为喷气动力,可在船体两侧水线以上或甲板上设置多个安装轴流器的可控旋转装置,安装多台轴流器,轴流器安装在船体两侧时,可通过改变船体两侧的轴流器输出动力的大小和方向,直接利用喷气动力实现船体转弯、调头。轴流器喷气方向与水平面呈倾斜角度,向斜下方喷气,可利用喷气动力更好的平衡船体,减轻船体受风浪影响颠簸摇晃,使船只运行更安全。可减少船体吃水深度,减少船体与水流之间的摩擦阻力,提高船体运行速度,甚至可以使船近乎飞离水面,使船近乎飞起来,形成水面飞行船,可大大提高船速。可利用电脑技术,设置自动旋转调节装置,根据船速自动调节好喷气方向与水平面的倾斜角度,可更充分的利用喷气能量。可控旋转装置旋转轴与水平面平行,可使可控旋转装置作立面旋转,使轴流器安装在船体两侧时,可控旋转装置旋转时轴流器不向船体两侧过多地占用空间。
本发明轴流器作为推进设备用在潜水器上时,可取代螺旋桨,可降低前进噪音,可更加节能,提高航速,提高续航能力。可在潜水器两侧设置多个安装轴流器的可控立面旋转装置,可控立面旋转装置旋转轴与水平面平行,可使可控立面旋转装置作立面旋转。
本发明轴流器作为吹风设备使用时,可用于科研、人工控制降雨、废气排放等领域。用于人工控制降雨时,可控制降雨量,可避免洪涝灾害。可用大型轴流器向天空吹气,可以根据需要改变轴流器转速来调整吹气强度,可以改变含有大量水汽的云团的运动轨迹,将含有大量水汽的云团打乱,进而被自然风吹离降雨区域,减少该区域降雨量,避免该区域降雨量过大。含有大量水汽的云团被吹走后,可以将降雨带到其它地方,使很多需要降水的地区获得降雨,可实现风调雨顺,避免自然灾害的发生。可在地面间隔一定距离建立吹汽站,建立蜂窝式吹汽站,凡是不需要降雨的地区,只要有降雨云团到来时,既刻开启该区域的吹汽站,将降雨云团吹离该区域上空。减少了降雨量过多的地区,自然就给降雨量过少的地区留出了足够的水汽,进而可以使雨量分配均匀,使干旱地区不再干旱,甚至可以使沙漠变为绿洲、森林。需要降雨的地方,可让降雨云团自然降雨,必要时还可采取人工增雨,可更好的协调各地降雨量。可用电脑技术结合天气预报系统自动调控吹气站的运行和各站轴流器的吹气强度。台风到来时,开启台风经过区域的吹汽站可降低台风风速,打乱台风运行轨迹,降低台风带来的降水量,可以大大降低台风带来的各种灾害。用同样的方法,蜂窝式吹汽站还可控制龙卷风、飓风、沙尘暴、冷空气等恶劣气候,可减低风速,避免强对流天气出现,减少自然灾害的发生。用蜂窝式吹汽站可彻底避免洪涝干旱等自然灾害,实现人类梦寐以求的风调雨顺。在北半球轴流器选用顺时针旋转方向(顺着轴流器吹气方向看)可更好的将水汽吹离降雨区域,在南半球则选用逆时针旋转方向。对轴流器吸入的气体稍微加热,可以更有利于吹出的螺旋推进气流到达高空,可更好的打乱云团内部的自然对流。用飞行器带上本轴流器直接到云端作业,将降雨云团吹散、吹乱,打乱降雨云团内的自然对流,改变降雨云团内的水汽自然凝结,把强对流气流打乱,同样可以做到减少降雨、改变大气环流、避免形成强对流天气、减少自然灾害的效果。
本发明轴流器作为吹风设备使用时,可以用于电站锅炉、窑炉等废气排放,将废气用轴流器向天空吹送即可,可取代烟囱,彻底淘汰烟囱,可大大降低工程造价和废气排放费用,可利用废气余温将废气排入更高的空中,可大大降低废气的排放温度要求,可以将低于现有废气温度的废气排入更高的空中,可大大减少废气余温带走的热量,可大大节省能源。可根据废气排放高度要求确定轴流器转速,一般情况下轴流器采用低转速即可。
本发明轴流器作为除尘器、吸尘器、抽油烟机、选粉器、选矿设备、污水处理器使用时,将需要分离的流体送入本轴流器即可,可将粉尘与空气分离;可将大颗粒物与小颗粒物分离开;可将不同的矿物分离开,选矿时可干选也可湿选;可将污水中的污泥等杂质分离出来。涡筒叶轮转速越高分离效果越好。
本轴流器作为泡沫材料生产设备使用时,可以用于生产多种泡沫材料,可生产几乎任意材质泡沫材料。该材料具有均匀的泡沫结构,可任意控制泡沫颗粒大小、泡沫个数、泡沫所占体积比率等。理论分析:可将材料体积发泡到十倍、百倍、千倍以上。
生产时调整轴流器转速、气体供给量和流体增压的压力既可生产出各种不同要求的泡沫材料。生产一般的泡沫材料时可用空气作为发泡气体,生产泡沫金属、泡沫金属玻璃等时可用氮气等气体作为发泡气体,用高温氮气作为发泡气体效果更好,可在泡沫内层形成一层氮化物,与钢铁表面渗氮有异曲同工之效,可大大提高泡沫金属材料性能。在材料生产过程中,使气体成分与固体成分形成两者的化合物成分,使化合物成分分布在泡沫表面形成一个中间层,可进一步改变材料性能。
生产时,将高温气体和各种材料熔液一并送入轴流器,可利用管道输送材料熔液,将气体一并吸入轴流器内,材料熔液和气体在涡筒内快速掺混,从涡筒叶轮甩出后,在壳体腔内的从外围到中心转速递增的螺旋推进涡流内进一步更好地完成掺混后,从壳体腔内冲出,高压流体中的高压气体在自然环境下体积发生自然膨胀,气体快速膨胀,导致高速运动的高压熔液雾点突然改变运动轨迹,导致高压雾点相互之间快速碰撞、膨胀、伸展、连接,气体膨胀吸收热量,使熔液快速凝结,使泡沫内表面快速凝结,大大提高了发泡效果。
轴流器出来的高压流体压力越高,发泡效果越好,泡沫材料的发泡体积越大。熔液供给量一定、B壳体腔口口径一定时,轴流器转速越高,吸入的气体越多,轴流器输出的流体压力越高,最终形成的泡沫材料发泡体积越大。
液态泡沫混合物冲入模具后可进行铸造、浇筑等,快速冷却后即可制成泡沫材料。为更好的发泡,轴流器可采用多级结构和多级串联,可实现多级掺混、多级增压、多级发泡,可更好的提高发泡效果。生产结束后,可继续通入高温气体,直至轴流器内的熔液物质全部排净为止。可生产泡沫钢筋、泡沫型材,泡沫合金型材等,生产时可以将型材快速伸展冷却榨制成型,可采用冷风、水雾、超低温气体冷却。泡沫钢筋强度可超过普通钢筋,它可以具有更好的韧性、抗拉能力和结构强度,可大大节省钢材用量,可淘汰现有的各种型材。
本轴流器可生产泡沫金属玻璃,将流体冲入模具后,采用超低温快速冷却即可制成泡沫金属玻璃型材,可用液氮、液态二氧化碳等超低温液体对材料喷淋冷却或雾化冷却即可实现超低温快速冷却,冷却后残留的超低温液体可回收再用。泡沫金属玻璃型材具有更高的材料性能,其韧性、抗拉能力和结构强度相比普通材料可几十倍甚至百倍的提高,可大大节省材料用量,可十倍、百倍、千倍的节省材料用量,可最大限度的节省资源,可淘汰现有的各种型材,可使金属框架结构大量用于建筑成为可能,可大大缩短建筑周期。泡沫金属玻璃用于机械制造可大大提高机械性能,用于制造交通工具可大大提高强度,大大减轻重量。用泡沫合金玻璃板材制成装甲,可大大降低装甲重量,提高装甲性能,用它做成保险柜柜体或保险库房墙体,可实现真正的铜墙铁壁;用泡沫合金玻璃做成机械部件可大幅提高机械性能;用泡沫合金玻璃甩丝或吹丝制成纤维,用该纤维可制造出超轻质、超高抗拉能力的绳索、面料等,用该面料可制成超级防弹衣,用该材料复合粘接做成多层结构的板材、棒材、型材,可创造出超轻质、超高韧性、超高弹性和超高强度的复合材料,性能可媲美甚至超过碳纤维材料,该材料可用于诸多新领域,用该板材可做成超级装甲。
用保温、耐温材料制成泡沫纤维后,可制造出更轻质的保温材料或耐火保温材料。用有机硅等高分子材料制成泡沫材料后,可制作各种家具,可取代木材,可直接用模具做成各种家具、门窗等。该材料还可作为多种装饰材料使用,更加环保,使用寿命更长。用该材料泡沫纤维可制成多种面料,可作为服装面料、工业面料、纸张等使用,可更加环保,可大大节省木材等生物自然资源用量。用有机硅作为主要原料可充分利用自然界大量存在的硅元素,永远不存在资源紧缺问题,不存在环境污染问题。
本轴流器可生产轻质泡沫玻璃,在泡沫玻璃内加入泡沫合金玻璃筋材或泡沫金属筋材可制成超级混凝土,可取代现有的混凝土,可缩短建筑时间,可大大提高建筑物结构强度和使用寿命,可大大节省资源。可将沙子、沙土、石英砂、河沙、低熔点的岩石、长石、建筑垃圾、煤灰、氧化钙、纯碱等用气炉或电炉熔化后制成易熔化的玻璃料,对该玻璃料纯度没有要求,只要尽量做到易熔化即可。将玻璃料现场用气炉或电炉熔化成熔液后,输入本轴流器发泡后浇筑即可,也可直接用沙土、建筑垃圾、岩石等代替玻璃料直接现场熔化后应用,可进一步降低原料成本。可充分利用广阔的沙漠资源,可将沙子直接应用。可将熔化过程中产生的高温废气作为发炮气体用耐高温引风机送到轴流器A壳体腔口8附近,高温废气与玻璃熔液即可一并吸入轴流器内完成发泡,可充分利用余热和废气,实现发泡过程无污染。轴流器出口可连接耐高温保温软管,用软管将发泡后的高压玻璃泡沫熔液输送到浇筑模体内,可以边浇筑边冷却,可采用冷风、水雾、超低温气体等实现快速冷却,一般情况下自然冷去即可,可实现快速浇筑。也可使用拿在手上的小型轴流器,可提高发泡效果,可更方便施工。二次浇筑的结合部位表面受到新的高温泡沫影响会出现轻微熔化,在其上继续浇筑可很好的结合,结合强度可大大超过混凝土二次浇筑结合部位的结合强度,基本可实现无裂隙浇筑,使建筑物整体结构更加强化。对建筑物强度要求更高时,二次浇筑的结合部位表面可用高温气体烘烤或激光照射等方法将表面液化后二次浇筑,可更好的提高结合强度,实现彻底的无缝浇筑。采用泡沫玻璃可大大减轻建筑物重量,建筑物重量可减轻十倍甚至百倍、千倍以上,可彻底淘汰现有的水泥、钢筋、混凝土、砖土、砖墙结构,可快速建筑墙体,可大大提高建筑物保温性能、透气性能、结构强度、抗震能力、使用寿命、墙体防水性能等,墙体可钻孔、打膨胀螺丝,粘贴装饰材料等,可实现快速建房。窗子用的采光玻璃可采用洁净的泡沫玻璃,不影响采光,可大大提高保温性能,保温性能可超过现有的保温玻璃,可大大降低窗子造价。可将窗子分为采光区和观光区,观光区采用现在的平板玻璃、真空玻璃等即可,可制造出会呼吸的房子,可大大提高房内空气质量。本泡沫玻璃可使人们住进更加环保、廉价、宽敞、明亮的泡沫玻璃房内,实现真正的居者有其屋,可带来住房革命。
提高玻璃熔液温度可提高熔液流动性,可更好的发泡,可将玻璃体积发泡到十倍、百倍、千倍以上,可做出超轻质墙体,它可以比现在的塑料泡沫还轻,可淘汰现有的保温墙板,用泡沫金属玻璃或泡沫金属做成框架,用泡沫玻璃加泡沫金属玻璃筋材或泡沫金属筋材做成楼板,可工厂化作业生产房屋部件,实现现场快速粘接、焊接、拼装房屋,使房屋成为可以快速安装的集成房屋,该房屋具有超高强度、超轻重量、超高保温效果、超长使用寿命、超高防震能力等诸多优点。房屋也可以直接用泡沫玻璃制成一个整体房屋,为增加房屋强度可在主要的受力部位加入筋材,直接将房屋运到现场吊装、安放、固定即可,该房屋可使建筑业实现工厂化生产作业,可将房屋一次性铸造成型,理论计算,可将一栋别墅毛胚房做的不超过十吨重,在该毛胚房内再安装管道、线路、门窗、地板、灯具等装修后即可入住。
将屋面设置种植土种植植物,可利用屋面作为种植园或绿化绿地,可种植低矮树木花草,地面种植高大树木,树木下方可以作为道路、停车位和活动场所,可用井字砖铺设地面,可保持地面渗水、通气性能,可实现100%的绿化率,将车间、库房、住房、写字楼、居民楼等所有场所均采用此方法,可彻底改善城市小气候,可将城市变为一座座森林,可使人们住进森林里。充分利用水资源,使水资源循环利用,可使城市森林植被更茂盛。本案可实现土地充分利用,可彻底解决房屋建设与土地占用的矛盾,可彻底改善人们的居住环境。采用本泡沫玻璃建房可使楼盖得更高,可建造高度1000米以上的摩天大楼,采用金字塔型等锥形结构,可建造出3000米以上高度的建筑,可充分利用建筑物外立面进行采光、种植等,可使一座建筑物成为一座城市,实现立体化城市,可大大拓展人们的居住空间。可在沙漠中建造这种巨型建筑,用建筑物彻底治理沙漠。这种巨型建筑也可以建在海洋上,加入动力系统即可使它成为一艘巨型船只,它会像冰山一样始终漂浮在海面上,可充分利用海洋空间。可在海洋中建造出一座座漂浮的土地,可利用该土地进行种植、生产等活动,可大大拓展人类的生存空间。房屋将变得无比廉价,可使人们的居住空间变得很大,可在室内大搞室内绿化,可进一步提高室内居住环境质量,可在室内建设游泳池、健身房、休闲区、室内花园等,可使人们住进功能更加齐备的生态住宅,可大大提高人们的生活质量。随着飞行器的普及和水资源紧缺问题的解决,可利用大量的闲置土地建造别墅,可利用荒漠、戈壁、荒地等建造别墅,利用别墅屋顶绿化和别墅周边地面绿化实现更高的土地绿化面积,可利用各种灌溉技术养护绿化植被,可利用建造别墅实现土地绿化,实现真正的人进沙退,可使人们都能够住进别墅,实现人人住别墅,可以进一步提高人们的生活质量。
理论分析:本泡沫玻璃材料本身具有非常高的结构强度,房屋的受力部位可以不加筋材,可直接一次性铸造成型,可进一步节省建筑费用,简化建筑工艺,缩短建筑周期。该房屋即使发生地震、海啸、飓风、泥石流等自然灾害破坏,也不会垮塌,最多只会慢慢倾倒或被冲走,被冲走时会漂在水面上,都不会造成人员伤亡,可以称得上是人类迄今为止最安全的住房。
用本泡沫玻璃修筑公路、铁路,可不用深度处理路基,将路基铲平轻度碾压后,在其上浇注1-2米左右厚度的泡沫玻璃,在泡沫玻璃表面铺设沥青或钢轨即可完成路面建设,该道路承载能力大大超过现有路面,建设周期、建材用量、建设费用、维护费用大大降低。泡沫玻璃内加入筋材可更好的提高道路承载能力。普通道路,浇筑10-20厘米厚度的泡沫玻璃即可,路面可以不必铺设任何材料,泡沫玻璃表面打磨后具有一定的摩擦系数,本泡沫玻璃本身就是一种优良的路面铺设材料。
本泡沫玻璃型材具有很好的韧性、弹性、和机械强度,热膨胀稳定性好、抗热振能力好,可轧制、切割、加工、铆钻、打磨、喷涂油漆、粘接、焊接。焊接可用激光焊接、高温气体烘烤焊接等多种方法,在结合部加入焊料可更容易焊接,也可采用现有的多种玻璃焊接技术。可用本泡沫玻璃代替木材、金属材料等,可用它制作家具、门窗、地板、装饰材料、机械部件、航空航天材料、电线绝缘皮(不会老化)等。将泡沫玻璃表面抛光打磨后,是很好的地面、墙面铺装材料,可作为地板、地板砖、墙面砖等使用;本泡沫玻璃做门窗可使门窗保温性能更好,使用寿命也大大超过铝合金门窗,可使机械性能更优良;用本轴流器生产的泡沫玻璃纤维,韧性、弹性更好,可用它制作多种面料,可作为装饰材料、服装面料等;用本轴流器生产泡沫玻璃材料、泡沫玻璃纤维材料时,采用超低温快速冷却方法,可制造出更高强度和韧性的材料,该材料具有更广阔的应用前景;在制造泡沫玻璃的原料中加入其它成分的原料,可进一步改变泡沫玻璃性能。将泡沫玻璃做成球块状,可作为微生物培养基,可在泡沫内表面形成微生物培养温床,可更好的培养微生物菌群,可用于生物发酵、污水处理等诸多需要培植大量菌群的领域;用本轴流器生产的多种材质的泡沫纤维做成的服装面料、保暖服装透气保暖性能更好,服装更轻,性能甚至可超过天然生物材料做成的服装。
本发明轴流器作为泡沫材料生产设备使用后,将使泡沫材料成为人类世界的主导材料,将改变整个世界,将使绝大部分的人造材料都采用泡沫化,将大大节省原料用量,节省资源,用该材料将创找出一个全新的世界,世界将变成一个玻璃世界,钢筋混凝土森林的城市将成为过去,取而代之的是一个100%绿地覆盖率的玻璃建成的环保城市。可以将自然界大量存在的氧化硅资源充分利用,可以获得大量廉价、环保、优质的多种材料,可使材料资源变得无比充足。氧化硅将成为用量最广泛的主导基础材料原料,泡沫玻璃将成为主导材料,将彻底解决材料资源问题。
理论分析:本发明轴流器采用超高转速时,输出超高压流体,输出的超高压流体喷出时气体体积快速膨胀,膨胀速度接近爆炸速度,可形成爆炸式发泡,可制造出超级膨胀材料。可以将材料体积膨胀到万倍以上,该材料结构照样保持均匀一致,材料内部将形成线型连接的网格状结构,连接线细度可达到甚至超过纳米级别,该材料不应该定义为泡沫材料,材料里面已不存在颗粒状的泡沫,材料里面的空隙是相互连通的网格状结构而不是泡沫结构,它具有泡沫材料不具有的诸多材料特性,是一种全新的材料,该材料应该定义为网格材料和纳米网格材料。该材料将具有更好的弹性、韧性、保温性能、保湿性能,将具有多种特殊的、未知的材料性能,该材料将最大限度的节省材料用量,最大限度的拓展材料性能,它是一种很好的保温材料、保水材料、渗水材料、过滤材料、弹性材料、透光材料、防护材料、渗透材料、活性材料、微生物培养基材料。将该材料制成金属玻璃材质的,将大大提高材料强度,将进一步拓展材料应用空间、节省材料用量。用玻璃材质制成的该种材料,具有很好的透水性,材料可以吸附空气、水蒸气,可很好的避免水分蒸发,用于地面覆盖可很好的保温、保湿。可用于农作物栽培地面覆盖,可保温、保湿、除草、提高土壤微生物活性、提高土壤养分转化、实现土壤免耕作物栽培,作物秸秆、枝叶腐烂后的有机质、有机肥料、化肥等可随降雨渗入材料下方的土壤中,不会造成土壤缺肥。土壤可减少灌溉量,可采用喷灌、滴灌等节水灌溉方法,施肥可采用穿刺施肥,可用尖锐施肥器刺入土壤中完成施肥。用它建造大棚代替塑料薄膜可更好的保温、采光、漏雨,可利用自然降雨,可建造造价更低廉的永久性温室,可实现温室超大跨度,可大幅提高温室栽培机械化。可将大片土地实现保护地栽培,可最大限度的利用自然光源,实现土地的大面积温室化,实现农作物的大面积保护地栽培和设施栽培,大幅提高农作物产量,最大大幅度的提高农业效益。同时可利用该温室作为住房,实现彻底的田园住宅,使人类可以彻底回归自然。也可用它覆盖沙漠,可牢牢的沾附在沙漠表面,只需覆盖1-10厘米左右厚的该材料即可达到保温、保湿效果。理论计算:用1-10立方左右的沙子即可覆盖一平方公里的沙漠,覆盖成本相当低廉,每平方公里沙漠只需1000-10000元人民币左右即可实现全面的永久覆盖。可将喷射该材料高压流体的喷头沿水平方向喷射,横向移动喷头即可实现快速喷洒发泡作业,设计专业的工程作业机械或用飞行器作业可大大提高效率。可用极少的材料实现沙漠快速全面覆盖,可彻底的固定流动沙丘,可实现彻底固沙,可彻底消灭沙尘暴。在覆盖材料上掏洞植树、种植沙漠植物等,可在沙漠中创造植被,可以将沙漠变为绿洲、森林。可用它覆盖地面,可牢牢的沾附在地表面,可彻底治理水土流失,用它覆盖水土流失严重的陡坡,可避免水土流失,促进植被恢复,可用它治理黄土高原等水土流失严重的地区,可彻底治理黄土高原,彻底治理黄河泥沙淤积问题,将黄河治理成清水河。用该材料制成颗粒,掺入土壤中,可作为保水剂,可很好的吸收水分,储存水分,调节土壤含水量,调节土壤团粒结构,提高土壤微生物活性,提高土壤肥力,可改良土壤,可大幅度提高农作物产量,农作物产量保守估计可提高30%以上;也可用它制作轻质土壤,可广泛用于土壤覆盖绿化、作物栽培、无土栽培、园艺栽培等诸多领域;也可用它进行草原地面覆盖或掺入土壤进行土壤改良,可保水保肥,提高牧草产量;也可用它进行沙漠土壤改良,可将它掺入沙中,可在沙土中形成保水层,同样可起到报水保温作用,用该材料可更好地促进草木生长。固定流动沙丘时可采用泡沫玻璃做成方格状隔离圈,在隔离圈内沙土中掺入该材料即可种植植物,可使沙漠快速恢复植被,可将沙漠治理成草场、果园、农田或森林。
用泡沫材料制造的飞行器可以实现空中停火,飞行器只要不超载,发动机空中停火后飞行器可以像降落伞一样缓缓飘落,可彻底杜绝空难发生,泡沫材料将广泛用于飞行器制造领域。
理论分析:本发明轴流器可将泡沫颗粒大小缩小到纳米级别,使材料形成纳米泡沫与更细小的纳米颗粒的结合体,该材料不但具有很多纳米材料特性,同时具有很多纳米材料不具备的特性,具有很多现有材料不具备的优良特性,可以将泡沫玻璃做成有弹性、可弯折、超高抗拉强度的神奇材料。本发明轴流器将创造出一种前所未有的神奇材料——纳米泡沫材料,该材料是气体材料纳米颗粒与更细小的固体材料纳米颗粒的结合体,该材料生产成本低廉、性能优越、最大限度的节省资源、具有神奇的诸多材料性能。该材料使各种气体也成为材料成分,可大大拓展材料资源空间。该材料中同样的固体材料成分选用不同的气体含量比例以及不同的气体材料成分,将产生不同的材料性能特点;该材料中同样的气体材料成分选用不同的固体材料含量比例以及不同的固体成分,同样产生不同的材料性能特点;纳米泡沫材料可以使材料品种无限增加,材料性能将得到最大限度的无限拓展。纳米化和泡沫化是未来材料发展的必然趋势,纳米泡沫材料是纳米材料跟泡沫材料的结合体,它最大限度的节省了资源用量,最大限度的发挥了材料性能,纳米泡沫材料必将成为世界的主导材料。用导电材料与通电后发光的气体制成泡沫材料或纳米泡沫材料可以制造出全新的灯具、彩灯、霓虹灯等,能耗甚至可以低于LED灯具。用导电材料与导电气体制成泡沫材料或纳米泡沫材料可以制造出超导材料。用绝缘材料与绝缘气体制成泡沫材料或纳米泡沫材料可以制造出超绝缘材料。用屏蔽材料与气体制成泡沫材料或纳米泡沫材料可以制造出超屏蔽材料,可用于屏蔽磁场、电场、电磁辐射、核辐射等。用纳米泡沫材料可以制造出全新的发光材料、激光材料、强磁材料、导磁材料、导热材料、隔热材料、耐磨材料、自润滑材料、磨具材料、催化材料等。用该材料制成的轴瓦轴承,轴瓦轴承表面存在微小的坑洼,当坑洼直径与碳原子直径差不多时,可利用坑洼容纳碳原子,使碳原子露出一半,可利用碳原子作为滚珠,可使轴瓦轴承表面实现超级润滑,使轴瓦轴承实现超高转速。纳米泡沫材料制造过程中采用不同的超低温快速冷却技术将进一步拓展材料性能,冷却温度不同和冷却速度不同将产生不同的材料性能。制造过程中如果能够将发泡气体瞬间冷却至固态,将创造出全新的未知材料。
本发明轴流器作为纳米材料生产设备使用时,可以生产多种纳米材料,可利用涡流实现材料熔液雾化,实现更好的雾化效果,可生产超级纳米材料。生产时将材料熔液用高温气体初步雾化后送入轴流器,在轴流器内进一步雾化后喷出,快速冷却后收集即可获得超级纳米颗粒,该颗粒更小,大小更均匀。本轴流器采用超高转速时,可产生超高压力,气体从轴流器喷出后快速膨胀吸热,可实现纳米颗粒表面快速冷却,可进一步提高纳米颗粒均匀度,可进一步缩小纳米颗粒大小,最终可生产出单原子凝聚物级别的纳米颗粒,用该颗粒做出的纳米材料具有诸多神奇的材料性能,具有诸多现有纳米材料不具备的材料性能。石墨烯、富勒烯等的诸多神奇特点,正是单原子结构造成的,石墨烯是单原子二维聚合形成的,富勒烯是单原子三维聚合形成的,单原子三维聚合必将创造出更多神奇的材料。将创造出超高硬度、超高韧性、超高弹性、超高结构强度、超耐磨、超耐温、超保温、超屏蔽辐射性能、超导电性能、超绝缘性能、超隔音性能、超抗腐蚀、超抗老化等等诸多优点的诸多超级材料。
世界万物都是由材料构成的,随着新材料的诞生,必将创造出一个全新的世界。本轴流器将创造出一个全新的世界。
本发明轴流器作为水轮机、汽轮机、风力轮机叶轮使用时,将高压流体直接送入轴流器,高压流体推动涡筒叶轮旋转,通过传动轴实现动力输出,带动发电机或其它设备工作。轴流器可串联使用,每个轴流器均带动各自的发电机或其它设备工作,最末端的轴流器转速最低,可通过变速装置带动发电机或其它设备工作。可用汽水混合物或低压蒸气发电,可直接排出低温水,可直接连接锅炉给水泵将低温水送入锅炉,实现闭式循环,提高发电效率。本发明轴流器用于风力发电可大大提高风能利用效率,将风送入轴流器即可推动涡筒叶轮旋转发电。
本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。
Claims (10)
1.轴流器,包括壳体(1)和传动装置(2),其特征在于:壳体(1)上安装传动装置(2),壳体(1)内设置壳体腔(3),壳体腔(3)内设置涡筒叶轮,传动装置(2)与涡筒叶轮连接,涡筒叶轮上设置涡筒(5),涡筒(5)设A叶轮口(6)和B 叶轮口(7),涡筒(5)内设置轮体(8),轮体(8)上设置导叶(9),导叶(9)与涡筒叶轮旋转轴向呈倾斜角度,导叶(9)连接在涡筒(5)内壁上,对应A 叶轮口(6)的壳体腔(3)一端设置A壳体腔口(10),壳体腔(3)另一端设置B壳体腔口(11)。
2.根据权利要求1所述的轴流器,其特征在于:从A 叶轮口(6)端到B叶轮口(7)端涡筒(5)内腔逐渐扩张。
3.根据权利要求1所述的轴流器,其特征在于:B 叶轮口(7)端的轮体(8)上设置挡流罩(17)。
4.根据权利要求3所述的轴流器,其特征在于:挡流罩(17)顶部设置挡流帽(18),挡流帽(18)向涡筒叶轮出口方向外径逐渐缩小。
5.根据权利要求1所述的轴流器,其特征在于:涡筒(5)外壁上与壳体腔(3)内壁上对应设置环形挡体(19)。
6.根据权利要求1所述的轴流器,其特征在于:涡筒(5)外壁上与壳体腔(3)内壁上对应设置环形凹槽挡体(13)。
7.根据权利要求1所述的轴流器,其特征在于:B壳体腔口(11)连接整压罩(14),整压罩(14)内腔向出口端逐渐收缩。
8.根据权利要求1所述的轴流器,其特征在于:A壳体腔口(10)与传动装置(2)动力输入端分别处在涡筒叶轮两侧。
9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8任一项所述的轴流器,其特征在于:导叶(9)上设置断口(12)。
10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8任一项所述的轴流器,其特征在于:涡筒(5)侧壁上设置多个孔洞(20),涡筒(5)外壁与壳体1内壁之间设置空腔(21),壳体1内壁上设置多个隔离环(22),壳体1侧壁设置壳体出口(23)。
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