CN103216450A - 环流器 - Google Patents
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Abstract
一种环流器,包括壳体和传动装置,壳体上安装传动装置,传动装置上安装转轮,转轮外周上设置多个叶片,转轮设置在壳体内,转轮外围的壳体内壁上设置环流腔,环流腔一端设有A环流腔口,环流腔另一端设有B环流腔口,A环流腔口与B环流腔口之间的壳体内壁上设置隔离体。本环流器充分利用圆周运动和流体运动,通过流体更好的使扭力转化为压力。通过流体更好的使压力转化为扭力。利用涡流实现流体分离。本环流器可作为水泵、渣浆泵、污水泵、风机、压缩机、喷雾设备、反应器、汽轮机、真空设备、分离机、污水处理、海水淡化、海洋化工、选矿、垃圾处理、制氢、二氧化碳分解、有害气体分解、空气净化、除尘、吸尘、制冷、制氧、炼油等使用。可彻底实现蓝天碧水,可生产泡沫材料带来材料革命。
Description
技术领域
本发明涉及流体增压设备、流体抽吸设备、喷雾设备、反应器设备、水轮机设备、汽轮机设备、风力轮机、发动机余热利用涡轮增压器、真空设备、分离机设备、离心机设备、污水处理设备、海水淡化设备、海洋化工设备、选矿设备、垃圾处理设备、制氢设备、二氧化碳分解处理设备、有害气体分解处理设备、反应器设备、空气净化设备、除尘设备、吸尘设备、空调、制冷设备、制氧设备、炼油设备、泡沫材料生产设备等领域,具体是一种环流器。可广泛用于流体加压、输送、抽吸等领域。可作为水泵、增压泵、自吸泵、渣浆泵、泥浆泵、清淤泵、气泵、风机、空气压缩机、真空泵等使用,可产生高压力和吸力。也可作为喷雾器使用,可产生高压、超细喷雾。也可作为反应器使用,可在环流器内形成特殊的反应条件环境,更好地完成化学反应。也可作为新型水轮机、汽轮机、风力轮机、发动机余热利用涡轮增压器等使用。也可作为分离机设备、离心机设备、污水处理设备、海水淡化设备、海洋化工设备、选矿设备、垃圾处理设备、制氢设备、二氧化碳分解处理设备、有害气体分解处理设备、纳米材料制造设备、反应器设备、空气净化设备、除尘设备、吸尘设备、空调、制冷设备、制氧设备、炼油设备等使用。也可作为新型泡沫材料生产设备、纳米材料生产设备等使用。
背景技术
现有的流体增压设备,主要有水泵、真空泵、罗茨泵、泥浆泵、风机、罗茨风机、离心增压器、柱塞式压缩机、漩涡泵、螺杆泵、磁力泵、离心泵、隔膜泵、齿轮泵等,普遍存在增压能力有限、流量有限、吸力有限、噪音太大、能耗太高、造价太高等缺陷。
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。现有的反应器存在设备造价太高,运行成本太高等诸多缺陷。
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。
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。
今天的环境污染主要包括水源污染、空气污染、垃圾污染、制冷剂对臭氧层的破坏、温室气体排放等。
现有的污水处理设备复杂,造价太高,污水处理费用太高,处理效果一般,污水治理已成为环境治理的重中之重。现有的水质净化设备水质净化成本太高,无法将水中有害气体脱除。
现有的空气净化设备净化效果一般,无法彻底处理粉尘、彻底处理二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物。现有的除尘设备有旋风除尘、电除尘、布袋除尘等,普遍存在除尘效果不理想,能耗大等缺陷,粉尘污染已成为最重要的污染源。
现有的垃圾处理主要采用焚烧、填埋、堆肥方案,普遍存在污染环境,资源循环利用效果不理想,浪费资源,垃圾处理效果不理想等问题。
现有的空调、制冷设备普遍采用氨、氟利昂制冷,存在污染环境,能耗高,制冷效率低,无法实现更低的温度。
现有的制氢设备复杂,制氢工艺复杂,采用电解水制氢能耗太高,制造成本高昂,使燃料氢成为奢望,致使二氧化碳等温室气体大量排放。
现有的制氧设备造价太高,制氧成本太高,无法实现普及应用,致使无法实现纯氧燃烧,致使氮氧化物大量排放形成重要的污染源。
现有的吸尘设备吸尘效果不理想,噪音大,有微尘颗粒污染,除尘后处理灰尘麻烦。
现有的分离设备,主要有离心机、分离机等,普遍存在设备造价高,分离效果一般,能耗大等缺陷。
现有的海水淡化设备复杂,造价太高,海水淡化费用太高,能耗太大。现有的海洋化工设备复杂,造价太高,对海洋资源利用效果不理想。
现有的选矿设备造价太高,选矿效果一般,无法实现更精细分选,造成资源浪费和环境污染。
现有的反应器设备实现反应能力有限,无法创造特殊的反应条件,致使反应过程复杂,使产品制造成本大大提高,使有些资源无法利用,造成资源浪费和环境污染。
现在工业生产中对二氧化碳、多种有害气体均无法分解,造成温室气体大量排放,造成地球环境温室效应,大量有害气体排放,造成大气污染,已严重威胁到地球生态圈。
现有的空调、制冷设备普遍采用压缩制冷,普遍存在能耗大、制冷效率低、超低温制冷困难、制冷剂污染环境等诸多问题。
现有的炼油设备普遍采用高温蒸馏裂解法,炼油成本高、能耗高,高温对原油内大分子成份破坏严重,致使产生大量石油气和石油渣,大大降低了出油率,大大降低了高品质油品产出。
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。
发明内容
本发明提供一种环流器,充分利用流体运动,利用涡流实现流体增压。涡流场中的每一个点相互之间都存在相对运动,转速越高产生的离心力越大,转轮外周形成的涡流中心的转速最高,外围的转速最低,处于涡流中心的粒子产生的离心力最大,离心加速度最大,处于涡流外围的粒子产生的离心力最小,离心加速度最小,这就使涡流中心产生的离心力可以通过涡流内粒子传递到涡流外围,使涡流内所有粒子产生的离心力都可以传递到涡流外围,离心力在涡流外围汇聚,使涡流外围产生更高的压力。本环流器可通过流体更好的使扭力转化为压力或推力或吸力。
当流体从切向冲入圆形环流腔时,流体受圆形环流腔内壁影响,会形成一个从外围到中心转速递增的涡流,该涡流内所有粒子均向圆心方向作旋转运动,该涡流会产生一个向涡流中心方向的向心力,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中心区域的转轮旋转,向心力大大提高了流体对转轮外缘的摩擦力,减少了流体与转轮外缘之间的滑动,减少了相互之间的无效摩擦,使流体可以更好地推动转轮旋转。利用这一点,使本环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使用,可大大提高效率,更加节能。本环流器可通过流体更好的使压力或推力转化为扭力。
利用涡流内挡体的掺混作用,使环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气雾,本环流器可广泛应用于各种需要雾化设备的领域。本环流器可用于金属火焰喷涂、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、吸入法给药治疗等诸多领域。
利用涡流的作用,可以使化学反应更充分、也可以使催化反应更充分。可在环流器内形成特殊的反应环境条件,更好地完成化学反应,可广泛应用于化工生产等领域。
利用涡流使流体快速运动,利用流体的粘性和流体的运动惯性在环流器环流腔进口处产生吸力,使环流器可以作为真空设备使用。环流器采用超高转速时或多个环流器串联为一体时可产生超高吸力,可制造出高真空。
利用涡流,使流体受涡流影响,在圆周运动离心力的作用下,利用涡流实现分离。在离心力的作用下,流体受流体粒子之间的相互摩擦以及运动加速度的共同作用,使不同体积、比重的粒子相互之间实现分离。不同体积、比重的粒子向涡流外围的运动速度不一样,比重大的粒子向涡流外围的运动速度更快一些,利用这一点实现不同物质的分选。
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,涡流场中的流体分子之间发生摩擦,产生一个滚动摩擦力。利用涡流的作用,可以将胶合、溶解在一起的分子分开,使涡流中的每一个分子、原子等各种粒子形成不同运动速度的运动个体,利用涡流运动和离心力以及重力等使不同颗粒度大小、不同比重的物质分别进入距离环流腔进口端远近不同的出料口。可以使溶液中的溶质与溶剂实现彻底分离,可以将不同的溶质实现分离,也可以将不同的悬浮颗粒物实现分离,也可以将溶液中的气体成份分离出来。
理论分析:流体分子进入环流腔后,流体分子被转轮突然加速旋转,当旋转加速度达到一定程度时会打破分子自身场的平衡。分子是一个立体空间,是一个弹性空间,涡流内分子的运动速度离转轮越进近线速度越快,涡流中心到涡流外围相邻的分子之间存在一个旋转揉搓摩擦力,分子受到一个来自涡流的旋转搓搂摩擦力,就像用手搓搂面团一样,使静态的分子被快速的揉搓旋转起来。涡流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,利用这个力也可以将分子分离,使分子结构破坏,使分子被分离,会把分子分离成原子。分子被分离后形成自转原子,自转原子高速旋转,转速与转轮转速同步提高。自转原子物理、化学特性会发生一定变化,可利用这一点,使本环流器做为一种特殊的反应器使用。利用涡流的作用,可将分子分离,使分子结构破坏,使分子被分离。可以利用这一点完成对二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物的彻底的分离处理净化,可广泛应用于尾气净化处理领域,尾气净化处理后的副产品可作为新的能源或材料应用。可直接用水蒸气生产氢气,用氢气燃烧产生热能,提供取之不尽的清洁能源,彻底解决能源问题、解决温室气体排放问题。
本环流器可实现更洁净的除尘;更洁净的处理污水,充分利用水资源;更洁净的处理垃圾。
本环流器作为泡沫材料生产设备使用时,充分利用了涡流内挡体的掺混作用,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。本环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、墙体防水性能等,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。
本发明为实现上述目的,通过以下技术方案实现:
环流器,包括壳体和传动装置,壳体上安装传动装置,传动装置上安装转轮,转轮设置在壳体内,转轮外周设置多个叶片,转轮外围的壳体内壁上设置环流腔,环流腔一端设置A环流腔口,环流腔另一端设置B环流腔口,A环流腔口与B环流腔口之间的壳体内壁上设置隔离体。转轮两端与壳体内壁上对应设置至少一道环形挡体。环流腔从一端到另一端内腔径向宽度逐渐扩张。传动装置与壳体之间设置旋转密封装置。多个环流器串联为一体,多个环流器共用一条传动轴。隔离体将环流腔隔离成螺旋状环流腔。环流腔外围设置多道隔挡体,环流腔设置沉降室,沉降室至少设置一个沉降室出口。沉降室外周设置多个沉降室出口。环流腔外围侧壁上设置多个出料口,出料口11内设流道。环流腔内壁设置多个挡体。
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,使流体被涡流增压,增压效果随转轮外周线速度提高同步几何级提高,转轮可实现超高转速,可大大提高转轮外周线速度,所以环流器可产生出超高压力。转轮外周线速度决定了本环流器的增压、自吸能力,转轮强度决定了它的转速承受能力。
环流器内的环流腔内形成一条环流通道,就像一条管道,使流体形成环流运动,使流体在环流运动中吸收了能量,减少了流体的无效运动距离,顺畅了流体的运动方向和运动角度,减轻了流体的无效摩擦,大大降低了能耗,提高了效率,使环流器更加节能。多个环流器串联为一体后大大提高了环流腔长度,可实现对流体的多级做功、多级增压。
本环流器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摩擦,降低了摩擦造成的能量损耗,大大降低了噪音、振动等。转轮外围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,本环流器用于渣浆泵、污水泵使可大大减轻磨损,大大提高设备使用寿命。
本环流器不靠机械部件的机械做功实现增压,而是靠流体自身运动实现增压,增压能力只受机械转速制约,不受机械材料制约,大大降低了机械部件的材质要求。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。
本发明环流器可广泛应用于各种需要增压设备的领域。可用它取代现有的多种风机、罗茨风机、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,可彻底避免泵的汽蚀问题,可作为水泵、真空泵、化工泵、渣浆泵、泥浆泵、排污泵、吸污泵、自吸泵等使用,可广泛用于流体增压、输送等领域。本环流器可实现无泄漏,可杜绝跑、冒、滴、漏问题,可广泛用于有毒、有害、易燃、易爆等流体增压、输送。
本环流器作为排污泵、吸污泵使用时可彻底避免泵内堵塞,彻底实现无堵塞,可输送长纤维杂质、大颗粒固体物等混杂的各种污水、污物。光滑的环流通道大大提高了流体的通过能力,可彻底避免泵内堵塞,彻底实现无堵塞。大型环流器可以吸起并输送大块卵石、长纤维杂物等混杂的污水污物。颗粒物在离心力的作用下,甩到环流腔内壁上,避免了对转轮的磨损,环流腔内壁处流体运动速度最慢,大大减轻了颗粒物对环流腔内壁的磨损。转轮外缘有一层高速水环紧跟着转轮旋转,高速旋转的水环可以对转轮起到保护作用,可以避免转轮被颗粒物磨损。
本环流器作为水泵,可实现大流量、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。可产生超高压水流,可作为水枪、水钻、水切割、锅炉供水等的增压设备。
本环流器作为气泵,可广泛用于气流、气液输送等领域,可产生超高压力。本环流器作为风机,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,它可取代多种类型的风机。
本环流器可淘汰现有的多种类型的流体增压、输送设备,它是一个万能的、高效的流体增压、输送、抽吸设备。
本环流器也是一个超级雾化设备,既可产生纳米级雾滴,也可产生超高压气雾。
本环流器也是一个新型反应器设备,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。可以应用于炼油中的重油催化裂化领域,可用蒸汽作为雾化气体,将重油用高压蒸汽、石油气、氢气等雾化后输入环流器内,也可将催化剂与重油掺混后一起雾化加入环流器中,可加强催化反应,可大大提高出油率。
本环流器也是一个新型水轮机、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。
本环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。本环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。
本发明环流器可广泛应用于各种分离设备领域。可用它取代现有的所有离心机、分离机,它的分离效果更好,可实现各种物质成分的分离、分选、提取、提纯,也可实现多种气态化合物的分解,可分离、分选出多种元素。也可用于玻璃熔液除气泡,可将玻璃熔液内的气体彻底分离出来。
本环流器可作为空气净化设备,可作为除尘器使用。它造价便宜,更加节能。本环流器也可作为新型脱硫、脱硝设备使用,可将氨气或碱性溶液雾化后连同含硫烟气一并吸入环流器内,在环流器内同步实现脱硫、除尘。
本环流器还可作为抽油烟机使用,可将油烟分离,使烟气排放更加环保。
本环流器可作为吸尘器使用,本环流器灰尘清理方便,噪音低,吸尘效果好,造价便宜,更加节能,作为吸尘器使用时没有微尘污染,更加卫生、环保。
本环流器可作为污水处理设备,可从污水中提取多种有用成分,实现资源循环利用。可直接提供纯水,可达到饮用水标准,可彻底解决水资源污染,解决水资源问题。
本环流器可作为垃圾处理设备,可将垃圾粉碎成颗粒后,用水流输送颗粒进行湿选,将有用成份分离、分选出来,无用成份与有机成份合在一起压制成颗粒有机肥,可彻底杜绝环境污染,实现资源循环利用。
本环流器可从空气中分离出氧气,制氧成本极低,可使锅炉、窑炉、热机等实现廉价经济的纯氧燃烧,可降低能耗,提高热效率,彻底杜绝氮氧化物排放。将氧气输送进房间内,可制造富氧环境,实现居室空气净化,本环流器可作为新型空气净化器使用,同时可去除室内空气中的粉尘、烟尘颗粒。
本环流器可作为海水淡化设备,可大大降低设备造价,降低海水淡化成本,大大降低能耗,提高海水淡化效率,提高淡水产量。可同步从海水中提取各种有用成分,同时实现各种有用成分的分离提取、分选提纯。可用它作为提盐设备、海洋化工设备,可大大降低设备造价。
本环流器可作为选矿设备,可实现多种矿物、原料的分离提取、提纯、除杂质,甚至可以从贫矿中筛选出多种有用矿物。可将矿石粉碎成颗粒,用水流输送颗粒进行湿选。用于陶瓷原料除铁时,可获得高纯度原料,可降低原料处理成本。
本环流器可作为炼油设备使用时,可实现原油低温裂解,可大大降低原油内大分子成份破坏,大大减少石油气和石油渣的产出,大大提高出油率,大大提高高品质油品产出。可使油品实现彻底无铅、无放射元素污染,整个生产过程无污染,水可循环利用,气体可回收利用,没有废水、废气排放,可实现炼油过程彻底环保,资源彻底收得利用,可大大降低炼油成本。
理论分析:本环流器可彻底分离二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、硫化氢、二恶英等有害气体,可将这些有害气体的分子彻底分离成原子。本环流器可以将碳元素、硫元素分离,使氧元素、氢元素、氮元素分离到空气中,完成对有害气体的彻底处理、净化。尾气净化处理后的副产品都是纳米粉末,可作为新的能源或材料应用。被分离形成的各种原子自身的能量场与外界环境中的原子的能量场不平衡,就会与外界发生能量交换,要么吸热,要么放热。水分子中氧元素和氢元素的原子质量比外界环境中的氧元素与氢元素的原子质量稍微小一些,缺少的那部分质量在氢氧反应中释放了。水分子被分离后,分离出的氧元素和氢元素必须要维持与外部环境的能量平衡,就会吸收能量,表现为吸热。环流器排出的气体会形成冷气,可利用这一点进行冷源利用,可将本环流器作为新型冷气机、空调的主机系统,可利用水蒸气作为制冷原料,可彻底实现制冷设备的无污染,本环流器作为冷气机可产生超低温。作为冷气机、空调使用时,可做一个水蒸气罐,向环流器内输入水蒸汽,水蒸汽被分离成氧气和氢气后,将氧气输送进房间,将氢气直接排放掉或收集利用,也可将氢气通过采热器后,点燃加热水蒸汽罐,使罐内产生出蒸汽。采热器也可作为冷源利用,可进一步提高制冷效率。本环流器可以实现能量循环,使氧化反应成为能量循环链上的一个环节,使氧化反应释放的能量成为从外部环境借取的。使能量转化形成:通过氧化反应放热——环流器分离从外界环境吸热——氧化反应放热的能量循环链。采用本能量循环链可以使能源循环应用,可直接用水蒸气提取氢气,利用氢气作为燃料,可提供彻底的清洁能源,可彻底解决能源问题,解决温室气体排放,解决环境污染。可利用本环流器作为燃料供给装置,可将它直接装在车、船、飞机等交通工具上,也可直接与窑炉等需要燃料的设备配套使用,直接用水即可提供源源不断的氢气燃料。本环流器分离二氧化碳后形成碳原子的单原子凝聚体,可形成富勒烯,可用该环流器制取富勒烯,富勒烯在材料工业领域应用前景广阔,本环流器可用于材料工业。
理论分析:本环流器可作为新型冶金设备使用,可用它提炼多种元素,可将矿石用激光加热、电弧加热、燃料燃烧加热等技术方法汽化后,进入环流器,实现矿石分子分离,提炼出多种元素,冶炼过程更加环保。环流器可采用石墨、钨或钨合金等耐高温材料制造,轴承、密封可采用石墨轴承、石墨密封。采用快速冷却技术时,可直接生产多种纳米材料粉末。用于炼铅等低沸点元素非常实用,可实现无污染炼铅。本环流器也可用于合金分离,可将液态合金熔液中的多种元素分离出来。本环流器也可用于各种湿法冶金,可更好的提炼出各种元素。
附图说明
附图1是本发明环流器主体结构示意图;
附图2是附图1中A-A向剖视结构示意图;
附图3是本发明环流器实施例之一的主视结构示意图;
附图4是本发明环流器实施例之二的俯视结构示意图;
附图5是本发明环流器实施例之三的主视结构示意图;
附图6是本发明环流器实施例之四的主视结构示意图;
附图7是本发明环流器实施例之五的主视结构示意图;
附图8是本发明环流器实施例之六的俯视结构示意图;
附图9是本发明环流器实施例之七的主视结构示意图;
附图10是附图9中B-B向剖视结构示意图;
附图11是本发明环流器实施例之八的俯视结构示意图;
附图12是本发明环流器实施例之九的俯视结构示意图;
具体实施方式
本发明环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,传动装置2上设置转轮3,转轮3外周上设置多个叶片8,转轮3设置在壳体1内,转轮3外围的壳体1内壁上设置环流腔4,环流腔4一端设置A环流腔口5,环流腔4另一端设置B环流腔口6,A环流腔口5与B环流腔口6之间的壳体1内壁上设置隔离体7。
壳体1的范围包括机座、机壳以及动力装置或受力装置等,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。生产泡沫材料时,壳体可采用耐高温材料制造,壳体外部可设置耐高温保温材料层。
传动装置2包括传动轴、轴承、轴瓦、轴座、密封装置、动力装置等,传动轴横置、竖置、斜置均可,可根据需要具体确定。传动轴连接动力装置实现动力输入,带动环流器工作。动力装置可以使用电机、防水电机、防爆电机等,也可使用发动机等,动力装置可直接连接传动轴,也可以通过联轴器传动或皮带传动等实现动力输入,也可通过变速、传动等装置与传动轴连接,也可以直接用动力装置的传动轴作为传动轴,实现动力装置与传动轴的连接,形成传动装置一体化。环流器用于有毒、有害、易燃、易爆等流体增压、输送时,为实现无泄漏,彻底杜绝跑、冒、滴、漏问题,可利用磁力装置直接带动转轮旋转,将传动装置2直接安装在壳体内,利用传动装置2实现转轮旋转稳定即可。环流器作为水轮机、汽轮机设备使用时,可利用传动装置2实现动力输出。利用传动装置2实现动力输入时,动力装置与壳体也可直接制成一体,可直接利用动力装置的传动轴作为传动装置2,可利用动力装置的轴承实现传动轴旋转稳定。为提高传动装置2的转速可以使用高速电机,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。动力装置可使用调速设备,调节转轮3转速,可使本环流器的流量、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、水流量稳定。利用传动装置2实现动力输出时,受力装置与壳体可直接制成一体,受力装置可以是发电机或其它需要动力的设备。可直接利用受力装置的传动轴作为传动轴,可利用受力装置的轴承实现传动轴旋转稳定,使传动轴直接带动受力装置工作。
壳体1上安装传动装置2。传动装置2包括传动轴、轴承、轴瓦等,传动装置2的传动轴可通过轴承、轴瓦或其它形式的旋转稳定装置安装在壳体1上。壳体1和动力装置或受力装置制成一体时,传动装置的传动轴可以与动力装置或受力装置传动轴同轴设置,可利用它们的轴承实现传动装置2的传动轴旋转稳定。传动装置2与壳体1之间的间隙也可以利用传动装置实现密封,将传动装置紧固在壳体上即可。生产泡沫材料时,可采用石墨轴承。
传动装置2上设置转轮3。转轮3中心安装固定在传动装置2的传动轴上,保证转轮3旋转平衡稳定。转轮3也可与传动装置2的传动轴直接制造为一体。传动装置2的传动轴也可以穿过转轮3后连接壳体另一端的旋转稳定装置,可使转轮3旋转更加稳定。传动轴连接动力装置或受力装置的一端可以露出壳体外,传动轴另一端可以穿过转轮3连接旋转稳定装置,旋转稳定装置可以安装在壳体外部,旋转稳定装置也可以安装在壳体内,可减少密封难度,可将旋转稳定装置(轴承、轴瓦等)安装在壳体内,可采用石墨轴承等自润滑轴承装置。也可以在转轮3内设内部磁力传动装置,壳体外部设置外部磁力传动装置,磁力传动装置可采用现有的磁力泵的磁力传动装置,内部磁力传动装置与外部磁力传动装置可采用强永磁体,可将强永磁体安装在转轮内。外部磁力传动装置安装在旋转动力装置上,利用外部磁力传动装置的磁场吸引内部磁力传动装置的磁场,使内部磁力传动装置跟随外部磁力传动装置运动,使转轮实现旋转,可实现环流腔的全密封,使环流器实现无泄漏,彻底杜绝跑、冒、滴、漏问题,使环流器可广泛用于有毒、有害、易燃、易爆等流体的增压、输送。转轮3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;转轮可使用金属、陶瓷、玻璃、碳纤维、塑料、石墨、泡沫材料等材料。金属材料的转轮可以采用铸造工艺一次铸造成型,陶瓷等材料的转轮可烧制成形。生产泡沫材料时,转轮可采用耐高温材料,可采用石墨、碳化硅、陶瓷、钨钼合金、钨合金、钼合金等耐高温材料制造。
转轮3外周上设置多个叶片8。叶片8可做成多种形状,叶片8可以做成与旋转轴平行的沿转轮半径方向呈放射状排列,叶片表面可以设置成直线平面型、圆弧面型、抛物线弧面型、拐角弯面型、扭屈式弧面型等多种形状,叶片8也可以在转轮3外周上螺旋设置,可促进流体轴向运动,用于螺旋状环流腔的环流器上时效果更好。叶片的长度与转轮3半径的比例可以根据需要选择多种长度比例。叶片表面为圆弧面形,叶片表面的圆弧面朝向转轮3旋转运动的前方,可以使涡流转速更高,可以进一步提高流体的线速度,减少流体径向运动力,可进一步提高压力。叶片表面弧度与转轮外缘弧度相等时效果较好,可简化制造工艺,可很好的协调流体运动轨迹。叶片与转轮半径间的夹角的角度可以选择多种角度,叶片可选用朝前、朝后、径向等多种角度。叶片外缘朝向转轮旋转运动的前方,可减轻流体径向运动,减轻流体之间的撞击能耗,可减轻流体径向甩出的力,可减轻流体之间的撞击能耗,可提高转轮外缘流体运动的线速度,可以提高流体压力。叶片外缘朝向转轮旋转运动的后方时,可加大流体径向甩出的力。叶片与转轮半径平行设置时,效果介于两者之间。叶片表面为圆弧面形,叶片表面弧度与转轮外缘弧度相等时,叶片外缘处圆弧面的切线与转轮3半径间的夹角选择30度左右时,可更好的协调流量、压力和效率。叶片之间可以设置连接体,可提高整体结构强度。叶片8也可以与转轮3旋传动轴垂直,可将环形叶片设置在转轮上,也可用车刀在转轮上车出一道或多道叶片,叶片之间形成凹槽,环形叶片可利用流体与叶片表面的附面层效应,增加转轮与流体之间的摩擦力,带动流体随转轮旋转。
转轮3设置在壳体1内。转轮轴向表面与壳体内壁之间的间隙越小越好,可减少高压流体从壳体内泄露出去,减轻密封装置的压力。转轮旋转时,流体可在转轮轴向表面形成一个附面层,转轮轴向表面附面层内流体向转轮外围甩出,可利用向外围甩出的流体阻挡、化解高压流体向传动轴区域流动的压力,可利用附面层减少流体向传动轴区域流动。可根据需要,采用精密加工,尽量减少转轮轴向表面与壳体之间的间隙。壳体也可顺应转轮外表面形状,尽量缩小壳体与转轮轴向表面之间的间隙。加厚转轮外周边缘,使转轮外周边缘形成一道圆环,可更好的利用圆环内壁旋转产生的离心力将流体向转轮外周甩出,减少流体向传动轴区域流动。环流器作为流体增压设备使用时,加厚转轮外周边缘可实现更高压力和更高流量。环流器作为水轮机、汽轮机使用时,加厚转轮外周边缘可更好的利用流体携带的能量,使能量得以更充分的转化为扭力,可实现更大的扭力。转轮3做成实心或空心均可,转轮3可做成多种形状,下面简单列举几种常用形状:转轮3可做成中间一个圆盘连接外周一个圆筒的结构,可简化结构,节省材料,降低造价,降低转轮重量,降低启动动力要求;转轮3轴向表面也可以设置成平面结构,缺点是增加材料用量,增加流体向传动轴区域流动;转轮3轴向表面也可以设置成错台结构,转轮边缘区域可以做的厚一些,从转轮轴心区到转轮边缘区形成一道或多道错台,使转轮3轴向表面外部形成错台结构,可更好地避免高压流体向轴心区泄漏;转轮3轴向表面外部也可以设置成锥面结构,壳体1内壁对应转轮3轴向表面设置成锥形结构,可加大转轮3重量,提高转轮3强度,提高转轮转速承受力,同时可使转轮3旋转更加平稳,更加不易受到流体影响出现振动,可利用离心力将流体甩开,可减少流体向转轮中心处流动。转轮3轴向表面也可以设置成弧面结构,效果与锥形结构大同小异。
转轮3外围的壳体1内壁上设置环流腔4。环流腔4环绕在壳体1内壁上,环流腔4内腔横截面可设置成多种形状,设置成方形时,可提高流量,可降低流体与环流腔内壁之间的磨损能耗,环流腔内壁可设耐磨材料层或耐磨衬套增加壳体使用寿命。生产泡沫材料时,环流腔外壁可采用耐高温材料制造,外部可设置耐高温保温材料层。缩小环流腔4内腔,可提高环流器的抽吸能力,提高环流器转速可制造出高真空设备。转轮3旋转时,在环流腔4内形成一个从中心到外围转速递减的涡流,为更好的形成涡流,更好地实现增压,转轮直径与壳体内腔直径的比例可根据需要任意选择,以选择1∶1.382较好,可更好的调节流体流量和压力。环流腔4轴向高度大于转轮3外缘厚度,可降低流体与环流腔内壁之间的磨擦能耗。
环流腔4一端设置A环流腔口5。A环流腔口5即可作为环流腔进口也可作为环流腔出口,可根据需要具体设定。A环流腔口5设在环流腔横截面切线方向上,可在壳体上设置弧形流道,使流体更顺畅的进入或流出环流腔4。A环流腔口5也可以设置在转轮3轴向上,可减小环流器外径,比较适用于深井泵等对泵体外径要求严格的设备。也可以在A环流腔口5上设置流量调节装置,可更好的调节环流器流量和压力。
环流腔4另一端设置B环流腔口6。B环流腔口6即可作为环流腔进口也可作为环流腔出口,可根据需要具体设定。B环流腔口6可以设置在转轮3外周,可设置在环流腔横截面切线方向上,出口朝向转轮3旋转方向的前方,可更好的使流体从环流腔内顺畅的进入或流出。B环流腔口6也可以设置在转轮3轴向上,可减小环流器外径,比较适用于深井泵等对泵体外径要求严格的设备。也可以在B环流腔口6上设置流量调节装置,可更好的调节环流器流量和压力。也可以在环流腔一端设置增压筒,增压筒内腔向出口端逐渐收缩形成一个锥形增压筒,在锥尖部设置增压筒出口,锥形增压筒可以制成三角锥、四方锥或圆锥形等多种锥形。环流器用于流体加压、输送、泡沫材料生产时,增压筒可使流体推进速度提高,可对流体进一步增压,可更好的提高流体压力。作为喷雾设备使用时可提高喷射距离,作为泡沫材料生产设备使用时可更好的发泡。锥尖角度不宜过大,锥尖角度过大或过小都会增加流体运动阻力,降低增压效果,锥尖角度选择15-45度之间效果较好一些,同样锥尖角度下,延长增压筒长度,使增压筒出口面积越小,增压效果越大。增压筒可调整压力,可产生高压力。环流器输送颗粒物等时,增压筒内壁可设置耐磨层或耐磨衬套增加使用寿命。设置增压筒的环流腔一端作为流体进口时,可提高环流器抽真空能力。
A环流腔口5与B环流腔口6之间的壳体1内壁上设置隔离体7。隔离体7可直接与壳体1内壁制成一体,隔离体7可避免高压流体向低压区流动,使环流器内形成环流通道。隔离体7贴近转轮3外缘,隔离体7与转轮上的叶片外缘之间的间隙越小越好,可更好地避免高压流体向低压区流动。
本主体结构的环流器可实现对流体的加压输送,传动装置正转、反转均可实现对流体的加压输送,可作为通用设备使用,可作为泵、风机、喷雾器、反应器、水轮机、泡沫材料生产设备等使用。本主体结构的环流器用于管道泵、液压泵、反应器、换气风扇时,可实现流体的正向输送和反向输送,可实现一机两用,可实现流体输送方向快速切换,用于液压设备时可使设备产生特殊效果,可使设备做往复运动做功,可提高设备工作效率。用于挖掘机等工程机械的液压系统时,可大大提高工程机械工作效率。用于换气风扇时,可更方便的将室外空气供入室内,将室内空气排出室外。
本发明实施例之一的结构是:在主体结构基础上,转轮3两端与壳体1内壁上对应设置至少一道环形挡体9。可在转轮3两端外壁上与壳体1内壁上分别对应设置一道或多道环形挡体9,可用车床分别在转轮3两端外壁上与壳体1内壁上车出环形凹槽和环形凸出体,环形凹槽和环形凸出体相互咬合留出一定间隙形成环形挡体9,间隙越小越好。环形挡体9可阻挡流体,避免或减少流体从环流腔内泄露出来,可降低传动轴处密封难度。也可在转轮3外壁上与壳体1内壁上焊接上环形挡体9,环形挡体9相互咬合留出一定间隙即可。
本实施例环流器可以更好地避免高压流体从环流腔4内泄漏出来,可作为通用设备使用,可作为泵、风机、喷雾器、反应器等使用,可实现更高效率和更高压力或吸力。本实施例环流器正转、反转均可。
本发明实施例之二的结构是:在以上结构基础上,环流腔4从一端到另一端内腔径向宽度逐渐扩张。环流腔4内腔径向宽度由环流腔进口端向环流腔出口端逐渐扩张,可以更好的使流体运动顺畅,用于流体加压输送时可提高效率;环流腔4内腔径向宽度由环流腔出口端向环流腔进口端逐渐扩张,可以更好的使流体运动顺畅,用于汽轮机、水轮机时可提高效率,用于流体加压输送时可提高对流体的增压能力,用于抽真空时可提高抽真空能力。
本实施例环流器结构简化,正转反转产生不同的效果,可作为通用设备使用,可作为泵、风机、喷雾器、反应器等使用,更加节能,功能更多。
本发明实施例之三的结构是:在以上结构基础上,传动装置2与壳体1之间设置旋转密封装置10。旋转密封装置10可以更好地避免高压流体从环流腔4内泄漏出来。旋转密封装置10可采用石墨密封件、轴承、密封圈、密封填料、密封盘根、机械密封等装置。
本实施例环流器结构简化,可以更好地避免高压流体从环流腔4内泄漏出来,可作为通用设备使用,可作为泵、风机、喷雾器、反应器等使用。本实施例环流器正转、反转均可。
本发明实施例之四的结构是:在以上结构基础上,多个环流器串联为一体,多个环流器共用一条传动轴15。可以将多个环流器串联在一起,将多个转轮设置在同一条传动轴上,将多个环流腔相互串联在一起即可,相互串连的环流腔口可以设置在转轮3轴向上,可减少外径,降低环流器体积,提高整体结构强度。为降低密封难度,可将输出或输入高压流体的壳体一端的旋转稳定装置(轴承、轴瓦等)安装在壳体内,可采用石墨轴承等自润滑轴承装置,抽真空时,可将吸气端的旋转稳定装置安装在壳体内。
本实施例环流器大大提高了环流腔长度,可实现对流体的多级做功、多级增压。可更好的提高流体压力,可更好的提高环流器吸力。
本发明实施例之五的结构是:在以上结构基础上,隔离体7将环流腔4隔离成螺旋状环流腔。螺旋状环流腔每旋转一圈,即相当于一级增压,螺旋状环流腔可根据不同的需要设置不同的螺旋圈数。可使环流器实现多级增压,可实现更高压力,可提高效率,可更加节能,可减小环流器外径,缩小壳体体积,降低造价。本实施例的环流器,也可使高压流体更充分的释放能量,产生更大的扭力,可作为水轮机、汽轮机、风力轮机、利用发动机余热的涡轮增压器等使用,可更充分的利用流体压力转化为动能。作为真空泵可产生更高的吸力。为降低密封难度,可将输出或输入高压流体的壳体一端的旋转稳定装置(轴承、轴瓦等)安装在壳体内,可采用石墨轴承等自润滑轴承装置,抽真空时,可将吸气端的旋转稳定装置安装在壳体内。可将叶片设置成与旋传动轴垂直的环形叶片或螺旋状扭曲环绕在转轮上的螺旋叶片,可减少流体沿叶片之间的间隙泄漏。本实施例环流器正转、反转均可,可产生不同的效果。转轮3也可以从环流腔一端到另一端直径逐渐加大,可提高线速度,更好的加大对流体的作用力;也可使高压流体更充分的释放能量,产生更大的扭力,可更充分的利用流体压力转化为动能;也可以将两个环流器设置在一起,两个壳体一端设置在一起形成一个整体,两个螺旋状环流腔旋转方向相反,两个转轮3一端设置在一起形成一个整体。两个环流器可以共用一套传动装置2,也可以分别设置一套传动装置2。连接时可以将两个环流腔尽量往一起靠拢,最大限度的节省空间。效果近似于双开泵,可降低高压流体密封难度。环流器输出或输入高压流体时,可将高压流体输出口或输入口设在设置在一起的两个环流器之间,可降低高压密封难度,可避免高压泄漏。
本实施例的环流器,可产生超高压力和吸力,可广泛应用于需要超高压力或吸力的领域,可作为锅炉给水泵、深井泵、自吸泵、水切割泵、气体压缩机、压气机、真空泵等使用;也可用于汽轮机、水轮机、风力轮机、利用发动机余热的涡轮增压器等领域,可更充分的利用能量。
本发明实施例之六的结构是:在以上结构基础上,环流腔4外围设置多道隔挡体13,环流腔4设置沉降室16,沉降室16至少设置一个沉降室出口17。可在环流腔4外围设置多道隔挡体13,隔挡体13一边离开转轮叶片外缘一定距离,两端连接在环流腔轴向内壁上,部分隔挡体13外缘也可以连接在环流腔4外周侧壁上,可将环流腔外围分割成多个区域,可以将分离物汇集起来。隔挡体13可以做成直板状,隔挡体13沿环流腔半径方向设置效果较好,隔挡体13外缘也可以向转轮旋转运动的后方略微倾斜设置,与环流腔半径略微呈倾斜角度。隔挡体13也可以做成弯曲板状或圆弧板状;隔挡体13也可以做成多道筛网状,可利用筛网缓冲能量,改变流体运动方向。多个隔挡体13紧密排列在一起形成网格状排列或蜂窝状排列的流道,流道连通沉降室16。环流腔4设置沉降室16,沉降室16至少设置一个沉降室出口17。可在环流腔4外围的外周或外围的下方设置沉降室16,可在沉降室下部或侧部至少设置一个沉降室出口17,利用重力或环流腔内压力将沉降物排出。也可在沉降室出口17设置流量调节装置,可更好的调节流量,也可间歇打开流量调节装置将沉降物卸出。隔挡体13使环流运动的流体运动方向改变为径向运动,可化解能量冲击,避免颗粒物或大分子反弹回环流腔内,使颗粒物或大分子沿流道进入沉降室16,在沉降室内完成沉降、收集、排出。可在环流器出口内底部设置挡板,挡板与隔挡体连接在一起将环流器出口内底部封闭起来,可避免分离物沿环流器出口底部泄漏出来。
本实施例环流器可作为分离器、吸尘器、除尘器、制氧设备、空气分离设备、水处理器、污水设备、海水淡化设备、抽油烟机等使用,可有利于分离物分离与收集,可同时将流体输送出去。环流器传动轴竖置安装使用时效果更好。环流器用于除尘时,可使粉尘在沉降室内沉降后排出,可更好地避免粉尘在环流腔内沉积。
环流器使用高速传动装置时,可用它作为制氢设备、制冷设备使用,可用水蒸汽作为原料或制冷剂,环流器可分离水蒸气,将水蒸气送入环流器,可从沉降室出口17中分离出氧气,从环流腔出口端分离出氢气,氢气可作为燃料或直接排放掉,将氧气直接输送进房间或制冷室中即可制造出低温环境。本环流器也可作为二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、硫化氢、二恶英等有害气体分离处理设备使用。碳、硫等固体元素可从沉降室出口17中分离出来,氧等气体元素从环流腔出口端分离出。作为抽油烟机使用时,可将油烟分离,使烟气排放更加环保,处理后的烟气可从环流腔出口端排出,废油从沉降室出口17排出。作为除尘设备使用时,可从环流腔出口端排出无尘气体,从沉降室出口17排出灰尘,在沉降室出口17设置活动密封装置,间歇打开或固定流量排出灰尘即可。作为吸尘器使用时,灰尘清理方便,噪音低,吸尘效果好,造价便宜,更加节能,作为吸尘器使用时没有微尘污染,更加卫生、环保。作为制氧设备、空气分离设备使用时,可从沉降室出口17排出氧气,从环流腔出口端排出氮气。处理污水或海水淡化时,将污水或海水送入环流器,可使重元素、金属元素、沙尘、含盐重水或盐水混合物从沉降室出口17排出,气体成份、有机成份、水从环流腔出口端排出。设置母子环流器,用各个子环流器对排出的含盐重水、有机成份、气体成份等进行二次处理、多级处理可进一步分离多种盐分、有机成份、气体成份。
本实施例环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直接输入环流器内,流体会在环流器内快速反应,可加快反应速度。为使流体之间反应充分,可使流体反复的进入环流器,使流体之间充分完成反应。
本实施例环流器使用高速传动装置,采用超常规转速时,可用它作为二氧化碳分解处理设备、有害气体分解处理设备等使用。作为二氧化碳分解处理设备、有害气体分解处理设备等使用时,可从环流腔出口端输出无害气体,从沉降室出口17输出多种有用元素。分解二氧化碳时,可从沉降室出口17输出富勒烯,从环流腔出口端输出氧气。
理论分析:本实施例环流器可作为新型冶金设备使用,可用它提炼多种元素,可将矿石用激光加热、电弧加热、燃料燃烧加热等技术方法汽化后,送入环流器,实现矿石分子分离,提炼出多种元素,可从环流腔出口端排出氧气等气体成分,从沉降室出口17排出冶炼获得的多种元素,冶炼过程更加环保。环流器可采用石墨、钨或钨合金等耐高温材料制造,轴承、密封可采用石墨轴承、石墨密封。采用快速冷却技术时,可直接生产多种纳米材料粉末。用于炼铅等低沸点元素非常实用,可实现无污染炼铅。本环流器也可用于合金分离,可将液态合金熔液中的多种元素分离出来。本环流器也可用于各种湿法冶金中,可更好的提炼出各种元素。
本发明实施例之七的结构是:在以上结构基础上,沉降室16外周设置多个沉降室出口17。可在沉降室16外周侧壁上设置多个沉降室出口17,每个沉降室出口17进口处可作成漏斗状,可更好的使沉降物从沉降室出口17排出,避免沉降物在沉降室出口处累积造成堵塞。
本实施例环流器具有实施例之六的所有功能,可实现对分离物的进一步分选。处理污水或海水淡化时,可使重元素、金属元素、沙尘、含盐重水或盐水混合物依次从靠近环流腔进口端的各个沉降室出口17排出。
不同比重的分离物向涡流外围的运动速度不一样,流体经过环流腔的环流运动过程中,不同比重的分离物分别进入不同的沉降室出口17,即可实现不同分离物分选。作为污水、废气处理设备使用时,可从污水、废气中提取分选各种有用成分。可利用窑炉尾气提取二氧化硫制酸,提取二氧化碳等,实现资源利用。
尾气除尘时可从粉尘中选出多种有用成份,作为除尘设备使用时,可从沉降室出口17分离出多种成分的粉尘颗粒物,环流腔出口端排出无尘气体,将无尘气体进一步分离即可获得多种不同成分的气体,可从沉降室出口17分离出比重较大的气体,从环流腔出口端分离出比重较轻的气体。
本实施例环流器作为选矿设备、垃圾处理设备使用时,可将矿物或垃圾粉碎成颗粒后,利用一定压力的水流将颗粒输送进环流器进行湿选:将有用成份或比重较大的矿物从靠近环流腔进口端的各个沉降室出口17分离出来,水、气体与有机成份从环流腔出口端排出,无用成份或比重较轻的矿物从远离壳体腔进口的各个沉降室出口17分离出来。
本发明实施例之八的结构是:在以上结构基础上,环流腔4外围侧壁上设置多个出料口11,出料口11内设流道14。可在环流腔4外围侧壁上紧密排列设置多个出料口11,设置多个出料口11可分选出多种分离物,可实现对分离物的分选。出料口11口径与环流腔4轴向高度相等时可使分离物更好地进入出料口内。延长出料口内部流道14长度,使流道14沿环流腔半径方向紧密排列设置在环流腔4外围,将相邻的出料口11紧密排列在一起形成网格状排列或蜂窝状排列的环流腔壁。流道14沿环流腔半径方向设置效果较好,流道14出口端也可以向转轮旋转运动的后方略微倾斜设置,与环流腔半径略微呈倾斜角度。流道14也可以做成弯曲状或圆弧状;流道14出口端也可以向环流器轴向开口,环流器竖置使用用于水处理时可有利于气体成份排出。流道14使环流运动的流体运动方向改变为径向运动,可化解能量冲击,避免颗粒物或大分子反弹回环流腔内,使颗粒物或大分子从出料口11排出。各个出料口11也可通过流道后共用一个集尘室或集尘管,将灰尘收集、排出即可。出料口11可根据需要通过流道14后设置成固定流量,也可设置流量调节装置,设置成可调流量。出料口11可以通过流道14后连接活动密封卸料装置,可设置管道、阀门、螺杆输送器等装置,活动密封卸料装置可调节流量,可使分离物根据分离量,在环流腔内压力、重力或离心力的作用下,从环流腔4内卸出。也可间歇式打开活动密封卸料装置将分离物卸出。作为吸尘器、除尘器、水质净化器等使用时,活动密封卸料装置可制成集尘室、集尘管、沉淀室、排气室等。出料口11从环流腔进口端向环流腔出口端依次靠近转轮外缘可更好地将不同比重的流体分离开。环流腔4外围设置多道隔挡体13,环流腔4设置沉降室16,沉降室16外周设置多个沉降室出口17时,可利用隔挡体13、沉降室16和沉降室出口17代替部分流道14的功能,可减少流道14出口数量,可简化结构。
本实施例的环流器具有实施例之七的所有功能,可作为吸尘器、除尘器、选粉器、制氧设备、空气分离设备、污水设备或海水淡化设备、炼油设备等使用。处理污水或海水淡化时,将污水或海水送入环流器,可使重元素、金属元素、沙尘、含盐重水或盐水混合物依次从靠近环流腔进口端的各个出料口11排出,气体成份从环流腔出口端排出,有机成份、水依次从靠近环流腔出口端的各个出料口11排出。设置母子环流器,用各个子环流器对排出的含盐重水、有机成份、气体成份等进行二次处理、多级处理可进一步分离多种盐分、有机成份、气体成份。用于水质净化器时,可设置沉淀室和排气室,可将重元素以及氯气等有害气体分离出去,可将环流器直接装在自来水管道上,设置自动水阀开关使环流器自动工作,水通过环流器后,分离出的重元素从最靠近环流器进口的出料口11进入沉淀室,沉淀室设置阀门间隔一定时间人工排出。自来水中的氯气等有害气体成分和有机成分从环流腔出口端进入排气室,排气室设置自动排气阀门,自动排出气体,排气室同时设置阀门定期将有机成分排出。处理后的自来水从最靠近环流器出口的出料口11流出进入域内自来水管道。自来水中有益元素较重元素比重小,设定环流器转速使自来水中的有益元素保留在水中,使自来水更符合饮用标准。
本实施例环流器作为炼油设备使用时,可将原油直接输送入环流器,原油受到涡流流体运动影响和涡流产生的离心力以及重力等共同影响,实现低温裂解,实现各种成份分离。可使含重元素、金属、硫、沥青、石蜡等的重油从靠近环流腔进口端的出料口排出,润滑油、柴油、煤油、汽油依次从远离环流腔进口的出料口排出,使轻质油从环流腔出口端的出料口排出,石油气从环流腔出口端排出。设置母子环流器,用各个子环流器对排出的各种成份进行二次分离、多级分离,可实现各种成分的超高纯净度,可提炼出高纯度汽油、柴油、润滑油、蜡质、多种石油产品、硫、重金属、金属、铅、放射性元素等,可使油品实现彻底无铅、无放射元素污染。整个生产过程无污染,水可循环利用,气体可回收利用,没有废水、废气排放,可实现炼油过程彻底环保,资源彻底收得利用,可大大降低炼油成本。石油低温裂解,大大减少了高温对原油内大分子结构的破坏,减少了石油气的产生,也减少了沥青、蜡质等的产生,可大大提高出油率,可大大提高高品质汽油的出油率。
本实施例环流器用于炼油中重油催化裂化反应设备时,可向环流器内输入蒸汽、石油气、氢气等作为雾化气体,将重油雾化后,送入环流器,也可将催化剂掺入重油中一起雾化后一并加入环流器中,可加强催化反应,催化反应在环流腔内快速进行,形成的各种油分别进入不同的出料口。本方案可提高出油率。
不同比重的分离物向涡流外围的运动速度不一样,流体经过环流腔的环流运动过程中,不同比重的分离物分别进入不同的出料口11,即可实现不同分离物分选。作为污水、废气处理设备使用时,可从污水、废气中提取分选各种有用成分。可利用窑炉尾气提取二氧化硫制酸,提取二氧化碳等,实现资源利用。
尾气除尘时可从粉尘中选出多种有用成份,作为除尘设备使用时,可从出料口分离出多种成分的粉尘颗粒物,环流腔出口端排出无尘气体,将无尘气体进一步分离即可获得多种不同成分的气体,可从出料口分离出比重较大的气体,从环流腔出口端分离出比重较轻的气体。除尘与气体分离也可同步完成,可从靠近环流腔进口端的各个出料口分离出各种不同成分的粉尘,从远离环流腔进口端的各个出料口分离出多种比重较大的气体,从环流腔出口端分离出比重较轻的气体。特殊需要时,将各种气体进一步二次分选即可获得高纯度气体。
可用它作为海水淡化设备、海洋化工设备、制氧设备、制氮设备等使用。作为海水淡化设备、海洋化工设备、污水处理设备使用时,将污水或海水送入环流器,可使重元素、金属元素、沙尘、含盐重水或盐水混合物依次从靠近环流腔进口端的各个出料口11排出,气体成份从环流器出口端排出,有机成份、水依次从靠近环流器出口端的各个出料口11排出。
作为制氧设备、制氮设备、稀有气体制取设备使用时,可将空气输入环流器,可从出料口分离出氧气、氮气、惰性气体、放射性气体等多种气体,从环流腔出口端分离出氢气、氦气等,一般情况下直接将各种气体收集、分装利用即可。特殊需要时,将各种气体进一步二次分选即可获得高纯度气体。
本实施例环流器作为选矿设备、垃圾处理设备使用时,可将矿物或垃圾粉碎成颗粒后,利用一定压力的水流将颗粒输送进环流器进行湿选:将有用成份或比重较大的矿物从靠近环流腔进口端的各个出料口分离出来,水从远离环流腔进口端的出料口排出后循环利用,气体与有机成份从环流腔出口端排出,无用成份或比重较轻的矿物从远离壳体腔进口的各个出料口分离出来,垃圾处理时,无用成份可填埋,有机成份发酵后压制成颗粒有机肥,可彻底杜绝环境污染,实现资源循环利用。
本实施例环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直接输入环流器内,流体会在环流器内快速反应,可加快反应速度。为使流体之间反应充分,可使流体反复的进入环流器,使流体之间充分完成反应。反应后的不同成分的化合物可进入不同的出料口内,实现不同成分化合物的分选。
环流器传动轴竖置安装使用效果更好。也可以在A环流腔口5上和B环流腔口6上设置流量调节装置,可更好的调节环流器流量和压力。本实施例环流器可同时将流体输送出去。
本发明实施例之九的结构是:在以上结构基础上,环流腔4内壁设置多个挡体12。可在环流腔4内壁上设置多个柱状挡体12,柱状挡体12可以与环流器横截面半径平行或倾斜设置,柱状挡体12与环流器横截面半径倾斜设置时,柱状挡体12可以向流体运动方向倾斜,可减少流体运动阻力。柱状挡体12边沿可贴近转轮外沿,可提高发泡效果,柱状挡体12相互之间交错设置可进一步提高发泡效果。柱状挡体12可使环流腔内形成气流碰撞,可使液体被气流更好的掺混、雾化。
本实施例的环流器可用于喷雾设备、泡沫材料生产设备等,可更好的使液体被气流掺混、雾化,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。采用超高转速时可更进一步提高掺混、增压、发泡。壳体、传动轴、转轮、轴承等可采用耐高温材料,可采用石墨轴承,壳体外部可设置耐高温保温材料层。本实施例的环流器作为喷雾设备使用时可提高雾化效果。本实施例的环流器正转、反转均可,挡体12倾斜方向不同可产生不同的效果。
本发明环流器使用时,将传动轴与外部动力装置连接,传动轴在动力装置带动下实现旋转,传动轴带动转轮旋转,使流体自动吸入环流器,在环流器内形成一个从中心到外围转速递减的涡流,在涡流内实现增压,使高压流体冲出,使环流器完成对流体的增压、输送。使流体在环流器的环流运动中从转轮吸收能量,产生压力和吸力,利用该吸力实现环流器自吸。
环流器连接管道,管道能够承受外压时,可使环流器实现抽吸功能。管道作为需要雾化的流体输送管时,可使环流器成为一个雾化器,可使需要雾化的液体连同空气被一并吸入环流器内,在环流器内完成雾化。
本发明环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,液体或干粉跟空气会被一起吸入环流器,在环流器内完成掺混,从环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环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,用本环流器喷雾施肥,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,可减轻消防人员作业强度,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。
本发明环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环流器内,流体会在环流器环流腔内快速反应,可加快反应速度。为使流体之间反应充分,可使流体反复的进入环流器,使流体之间充分完成反应。
本发明环流器作为水轮机、汽轮机、风力轮机使用时,将高压流体直接送入环流器,高压流体推动转轮旋转,通过传动轴实现动力输出,带动发电机或其它设备工作。环流器可串联使用,每个环流器均带动各自的发电机或其它设备工作,最末端的环流器转速最低,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。本发明环流器用于风力发电可大大提高风能利用效率,可设置喇叭口状集风罩收集风,将收集的高压风送入环流器推动环流器旋转发电。
本发明环流器作为吸气设备、真空泵设备使用时,转轮旋转,使流体自动吸入环流腔产生吸力。转轮直径和转速决定了抽吸能力,转轮强度决定了它的转速承受能力。
本发明环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的泡沫材料。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,可将材料体积发泡到十倍、百倍、千倍以上。
生产时调整环流器转速、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环流器,可利用管道输送材料熔液,将材料熔液与气体一并吸入环流器内,材料熔液和气体在环流器内快速掺混,在环流腔内的涡流内完成掺混后从环流腔内冲出,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,导致熔液快速膨胀、伸展,大大提高了发泡效果。环流器出来的高压流体压力越高,泡沫材料的发泡体积越大。
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,环流器可采用螺旋环流腔结构,可更好的提高发泡效果。生产结束后,可继续通入高温气体,直至环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。
本环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,可最大限度的节省资源,可淘汰现有的各种型材。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,性能可超过碳纤维材料,该材料可用于诸多新领域。
用保温、耐温材料制成泡沫纤维材料后,可制造出更加轻质的保温材料或耐火保温材料。用玻璃材料可制作各种家具,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、工业面料等使用,可更加环保,可大大节省木材等生物自然资源用量。充分利用自然界大量存在的硅元素作为主要原料,可以永远不存在资源紧缺问题,可以大大减轻环境污染问题。
本环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。一般情况下可取消筋材,可直接用泡沫玻璃作为钢筋混凝土使用,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,输入本环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泡气体送到环流器环流腔进口附近,高温废气与玻璃熔液即可一并吸入环流器内完成发泡,可充分利用余热和废气,实现发泡过程无污染。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环流器,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、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。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,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、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。
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,可切割、加工、铆钻、打磨、喷涂油漆、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、陶瓷、塑料、橡胶等多种材料,可用它制作家具、门窗、地板、装饰材料、机械部件、管道、航空航天材料、电线绝缘皮(永不老化)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;用本环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;用本环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;用本环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。
本发明环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:本发明环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,用它可做成性能优良的保温材料、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、蓄电池电极板材料等。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,可更好的利用自然降雨,可建造造价更低廉的永久性温室。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。将该材料做成球块状,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。
用泡沫玻璃材料制造的小汽车造价可大大降低,采用体积发泡100倍的纳米泡沫玻璃材料代替金属材料、车窗玻璃等,采用体积发泡1000倍的泡沫玻璃材料代替车体内饰材料、轮胎材料、座椅材料等制造的机动小汽车,车重可降低到20公斤以下,电动小汽车车重可降低到50公斤以下,车体强度可超过碳纤维材料,可具有防弹车效果,可具有更好的静音效果,行车能耗可降低10倍以上,可大幅度加宽轮胎、增加导流装置,可大大提高车辆操控性能、安全性能。可将轮胎做成实体的有弹性的泡沫玻璃材料,可彻底杜绝爆胎事故发生。车内线路绝缘皮、内饰、座椅等均采用泡沫玻璃材料,可使车辆永不老化,可提高车辆使用寿命100-1000倍以上。车体外皮免漆,车体内饰、外皮只需打蜡即可保持车辆光亮如新。小刮、小蹭对车辆毫发无损,因车体极轻、车体强度和弹性极高,即使发生碰撞、翻车事故,一般情况下对车辆也基本无损伤。即使车速100公里每小时发生碰撞,在良好的安全气囊保护下,乘员也可毫发无损;车速2秒钟内即可实现从0到100公里/小时,从100公里/小时到静止刹车距离可低于5米,其加速、刹车能力可超过现有的任何一种汽车,用泡沫材料制造的小汽车堪称最安全的汽车。机动小汽车停车可像停放自行车一样实现人工随意移动、摆放,停车更方便快捷。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。用氧化铝或氧化锆等作为原材料制造的泡沫材料可以具有比玻璃材料更高的结构强度。用氢气、氦气或水蒸汽作为发泡气体可制成比空气还轻的飘浮材料,该材料可像气球一样飘浮在空中,用该材料制成的飞行器可更加节能,用该材料制成的飞行器也可以向飞艇一样运行,成为名符其实的飞船;用该材料制成的房子可飘浮在空中,在地面设置锚绳稳定即可,可真正建造出空中楼阁,可使人们住在天上,可彻底杜绝地震、海啸等自然灾害。用该材料可建造漂在空中的气象站、电视发射台、信号台、雷达台、导航台、天文台、观光台等。
理论分析:本发明环流器可将泡沫颗粒大小缩小到纳米级别,使材料形成纳米颗粒与纳米泡沫的结合体,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。本发明环流器将创造出一种前所未有的神奇材料——纳米泡沫材料,该材料是固体材料纳米颗粒与气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。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。
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。本环流器将创造出一个全新的世界。
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.环流器,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),传动装置(2)上设置转轮(3),转轮(3)外周上设置多个叶片(8),转轮(3)设置在壳体(1)内,转轮(3)外围的壳体(1)内壁上设置环流腔(4),环流腔(4)一端设置A环流腔口(5),环流腔(4)另一端设置B环流腔口(6),A环流腔口(5)与B环流腔口(6)之间的壳体(1)内壁上设置隔离体(7)。
2.根据权利要求1所述的环流器,其特征在于:转轮(3)两端与壳体(1)内壁上对应设置至少一道环形挡体(9)。
3.根据权利要求1所述的环流器,其特征在于:环流腔(4)从一端到另一端内腔径向宽度逐渐扩张。
4.根据权利要求1所述的环流器,其特征在于:传动装置(2)与壳体(1)之间设置旋转密封装置(10)。
5.根据权利要求1所述的环流器,其特征在于:多个环流器串联为一体,多个环流器共用一条传动轴(15)。
6.根据权利要求1所述的环流器,其特征在于:隔离体(7)将环流腔(4)隔离成螺旋状环流腔。
7.根据权利要求1所述的环流器,其特征在于:环流腔(4)外围设置多道隔挡体(13),环流腔(4)设置沉降室(16),沉降室(16)至少设置一个沉降室出口(17)。
8.根据权利要求7所述的环流器,其特征在于:沉降室(16)外周设置多个沉降室出口(17)。
9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8任一项所述的环流器,其特征在于:环流腔(4)外围侧壁上设置多个出料口(11),出料口(11)内设流道(14)。
10.根据权利要求1、2、3、4、5或6任一项所述的环流器,其特征在于:环流腔(4)内壁设置多个挡体(12)。
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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