CN103691584A - 一种稳旋流场调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳旋流场调整装置，涉及气动乳化过滤技术中的气场旋流领域，包括内部设置有旋流板叶片的旋流发生筒、环形转盘和驱动装置，驱动装置包括驱动电机和螺杆齿轴、主轴齿轮、宽齿轮轴、外齿内螺、超宽齿轮、推拉环套、摆转底板、三杆连板、板环连杆和转摆推拉杆；驱动电机与螺杆齿轴连接；被动齿轮与主轴齿轮啮合；超宽齿轮与外齿内螺啮合；外齿内螺和推拉环套连接；推拉环套开有2个固定螺孔，板环连杆通过固定螺孔与推拉环套连接，另一端与三杆连板固定，转摆推拉杆远离三杆连板的一端与驱动装置连接。本发明的驱动装置的减速比较大，不仅能够精确的调整旋流板叶片的角度，而且结构比较简单，生产成本和制造成本较低。

Description

一种稳旋流场调整装置

技术领域

本发明涉及气动乳化过滤技术中的气场旋流领域，具体涉及一种稳旋流场调整装置。

背景技术

随着烟气净化技术的进步，越来越多的工程开始应用气动乳化过滤技术；气动乳化过滤技术可靠运行的关键，在于气流旋转产生的所需的液柱高度。但是，液柱的高度与气流的旋转速度和烟气的诸因素（例如烟气流量、烟气温度、烟气压力等）有关；实际工程中的烟气流量需要根据具体过滤调整变化，由于不同工程中的烟气含硫量、烟气流量、烟气温度不同，因此，在实际应用中，气动乳化过滤技术中产生气旋转的旋流板的叶片与水平面的夹角需要可调。

调整旋流板叶片的角度需要有一定大小、速度较慢的推动力，进而导致需要使用多个大减速比的减速箱，其结构比较复杂，生产和制造成本较高。

申请号为03148538.3的发明专利《多相反应的混合方法及采用该方法的超强湍流传质塔》，能够调整超强湍流传质塔旋流板与水平面之间的夹角。所述发明专利中的变流管的形状为相同的直角梯形叶片，变流管较短的一边通过中心支杆支承，较长的一边通过外壁支承。实际上旋流板叶片片面与筒壁母线平行时，相贯线是直边；旋流板叶片片面与筒壁母线垂直时，相贯线是圆形；旋流板叶片片面与筒壁母线成锐角时，相贯线贯线是椭圆线。

申请号为03148538.3的发明专利在实际使用时，存在以下缺陷：

（1）在实际使用过程中，由于旋流板叶片片面与筒壁母线之间的夹角只可能是锐角，因此旋流板叶片片面与筒壁母线的相贯线贯线是椭圆线，旋流板叶片边无法与变流管的管壁形成无缝接触，而且直角梯形叶片与筒壁的间隙较大，会导致严重的漏风现象，进而降低调整气流的旋转速度的精度，调整效果较差。

（2）旋流板叶片为直角梯形，其中部面积较大，两侧轴孔小，旋流板叶片难以制造成形后安装在变流管的管内，安装时，只能先安装叶片轴，然后安装旋流板叶片，安装过程比较困难。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种稳旋流场调整装置，本发明在使用时驱动装置的减速比较大，不仅能够精确的调整旋流板叶片的角度，调整效果较好，而且结构比较简单，生产成本和制造成本较低。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种稳旋流场调整装置，包括内部设置有旋流板叶片的旋流发生筒、用于调整旋流板叶片角度的环形转盘和驱动装置，所述旋流发生筒的横截面为圆形，所述旋流板叶片的数量有多个，旋流板叶片沿旋流发生筒的径向分布，所述环形转盘通过轴承连接于旋流发生筒的外壁，每个旋流板叶片均通过1个连接装置与环形转盘连接，环形转盘与驱动装置连接；

所述驱动装置包括齿轮箱体，水平设置的驱动电机、弹性轴节、螺杆齿轴和宽齿轮轴；所述驱动电机的输出轴通过弹性轴节与螺杆齿轴连接；所述宽齿轮轴和螺杆齿轴分别通过滚动轴承与齿轮箱体固定，螺杆齿轴靠近驱动电机之处设置有主轴齿轮，宽齿轮轴与主轴齿轮对应之处设置有被动齿轮，被动齿轮与主轴齿轮啮合；

所述螺杆齿轴的中部螺纹连接有外齿内螺，所述宽齿轮轴与外齿内螺对应之处固定连接有超宽齿轮，超宽齿轮与外齿内螺啮合；外齿内螺背对螺杆齿轴的一侧套有用于与外齿内螺周向相对旋转而轴向固定的推拉环套，外齿内螺和推拉环套固定连接；

所述齿轮箱体的底部设置有摆转底板，摆转底板与推拉环套对应之处设置有三杆连板，推拉环套与三杆连板之间设置有2根板环连杆；推拉环套开有2个固定螺孔，2根板环连杆的一端与1个固定螺孔螺纹连接，另一端均穿过齿轮箱体与三杆连板的内侧螺纹连接，三杆连板的外侧固定有一根转摆推拉杆，转摆推拉杆远离三杆连板的一端与环形转盘连接。

在上述技术方案的基础上，所述旋流板叶片的横截面为扇形，旋流板叶片包括相对设置的大径圆弧侧面和小径圆弧侧面；所述小径圆弧侧面设置有小径固定转轴，所述旋流发生筒的中心设置有旋流板固定装置，旋流板固定装置的外壁开有多个转轴孔，每个旋流板叶片的小径固定转轴通过1个转轴孔与旋流板固定装置固定；所述大径圆弧侧面设置有穿过旋流发生筒的大径固定转轴，旋流板叶片的大径固定转轴通过连接装置与环形转盘连接。

在上述技术方案的基础上，所述大径固定转轴与旋流发生筒之间设置有用于密封、并且轴向固定旋流板叶片的环形垫圈和密封胶圈。

在上述技术方案的基础上，所述旋流板固定装置的内部设置有防垢磁环。

在上述技术方案的基础上，旋流板固定装置包括相互连接的旋流中心下板和旋流中心上板，旋流中心下板和旋流中心上板均为半球形，旋流板固定装置的转轴孔分别开于旋流中心下板的外壁、以及旋流中心上板的外壁。

在上述技术方案的基础上，所述连接装置包括定位球套和纵向设置的叶轴摆杆，所述叶轴摆杆开有第一连接孔和第二连接孔，所述旋流板叶片的第二固定轴通过第一连接孔与叶轴摆杆固定，所述定位球套通过销轴与第二连接孔固定；所述旋流发生筒与环形转盘之间开有球套定位槽，所述定位球套邻近销轴之处与球套定位槽的内槽侧面啮合。

在上述技术方案的基础上，所述摆转底板的底部设置有固定底板，摆转底板通过一个摆转心轴与固定底板铰接。

在上述技术方案的基础上，所述环形转盘的外沿设置有转盘耳座，转盘耳座通过一个转动铰销与转摆推拉杆连接。

在上述技术方案的基础上，所述环形转盘通过转盘轴承与旋流发生筒连接，所述转盘轴承通过压环螺栓和轴承压环与旋流发生筒固定。

在上述技术方案的基础上，所述旋流板叶片的数量为6～24个。

本发明的优点为：

（1）开启驱动电机后能够依次带动螺杆齿轴、主轴齿轮、被动齿轮、宽齿轮轴、超宽齿轮、外齿内螺、推拉环套、板环连杆、三杆连板、转摆推拉杆、环形转盘、球套定位槽、销轴、定位球套、叶轴摆杆和旋流板叶片运动。旋流板叶片的摆转使得旋流板叶片间的通气流道面积发生变化，进而引起通过烟气的流速发生变化，使得产生的烟气在旋流发生筒内周向的流速化；旋流发生筒内的气动乳化过滤的旋转参数随着周向的流速化发生改变。

当气动乳化过滤系统的信号装置测得锅炉烟气流量变化信号后，运行驱动电机电动机转动，进而对气动乳化过滤的旋转参数作相应的调整；当气动乳化过滤的液柱高稳定在最佳位置时，气动乳化过滤系统的信号装置停止驱动电机。本发明通过4个的齿轮（主轴齿轮、被动齿轮、超宽齿轮和外齿内螺）差动减速后，经转摆推拉杆推动环形转盘转动，通过环形转盘同步带动每个旋流板叶片的偏心轴摆动，不仅减速比较大，能够精确调整旋流板叶片角度，而且结构比较简单，生产成本和制造成本较低。

（2）本发明的旋流板叶片的横截面为扇形，旋流板叶片包括小径圆弧侧面和大径圆弧侧面，小径圆弧侧面设置有小径固定转轴，每个旋流板叶片的小径固定转轴通过1个转轴孔与旋流板固定装置固定；大径圆弧侧面通过大径固定转轴通过连接装置与环形转盘连接。本发明的旋流板叶片先按照设计精度制造好，在将旋流板叶片旋流发生筒内向外移动插入安装；与现有技术中直角梯形的旋流板叶片相比，本发明中扇形的旋流板叶片能够制造成功后从筒内向外插入式安装，旋流板叶片与旋流发生筒之间产生的缝隙较小，漏风较少，不仅安装方便，而且能够准确的调整旋流板叶片。

（3）本发明旋流板叶片的大径固定转轴与旋流发生筒之间设置有环形垫圈和密封胶圈，旋流发生筒的筒壁不易出现漏风现象。

（4）本发明的旋流板固定装置的内部设置有防垢磁环，防垢磁环能够使得旋流板固定装置内部形成磁场，当气流流经旋流板固定装置时，气流会切割磁力线而带电，进而生成细微疏松结晶，已达到防垢效果。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图。

图中：1-转盘耳座，2-转动铰销，3-齿轮箱体，4-摆转底板，5-固定底板，6-环形垫圈，7-旋流发生筒，8-环形转盘，9-球套定位槽，10-定位球套，11-叶轴摆杆，12-密封胶圈，13-旋流板固定装置，14-旋流中心下板，15-防垢磁环，16-旋流中心上板，17-旋流板叶片，18-摆转心轴，19-驱动电机，20-弹性轴节，21-滚动轴承，22-被动齿轮，23-主轴齿轮，24-宽齿轮轴，25-超宽齿轮，26-螺杆齿轴，27-外齿内螺，28-推拉环套，29-板环连杆，30-板环连杆，31-转摆推拉杆。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明实施例中的稳旋流场调整装置，包括旋流发生筒7、环形转盘8和驱动装置。旋流发生筒7的横截面为圆形，旋流发生筒7的内部沿周向设置有多个沿旋流发生筒7径向分布的旋流板叶片17；环形转盘8通过轴承连接于旋流发生筒7的外壁，每个旋流板叶片均通过1个连接装置与环形转盘8连接，环形转盘8的外沿设置有转盘耳座1，转盘耳座1通过一个转动铰销2与驱动装置连接。驱动装置通过驱动连接装置调整旋流板叶片17的倾斜角度。

本发明实施例中，旋流板叶片17的数量为6～24个，旋流板叶片17的横截面为扇形，其包括相对设置的小径圆弧侧面和大径圆弧侧面，旋流板叶片17的小径圆弧侧面设置有小径固定转轴，旋流发生筒7的中心设置有旋流板固定装置13，旋流板固定装置13的外壁开有多个转轴孔，每个旋流板叶片17的小径固定转轴通过1个转轴孔与旋流板固定装置13固定。旋流板固定装置13的内部设置有防垢磁环15。旋流板叶片17的大径圆弧侧面设置有穿过旋流发生筒7的大径固定转轴，旋流板叶片17的大径固定转轴通过连接装置与环形转盘8连接；大径固定转轴与旋流发生筒7之间设置有环形垫圈6和密封胶圈12，环形垫圈6和密封胶圈12能够长久的密封旋流板叶片17，轴向固定旋流板叶片17，保证旋流板叶片17不作轴向运动。

连接装置包括纵向设置的叶轴摆杆11和定位球套10，叶轴摆杆11开有第一连接孔和第二连接孔，旋流板叶片17的大径固定轴通过第一连接孔与叶轴摆杆11固定，定位球套10通过销轴与第二连接孔固定。旋流发生筒7与环形转盘8之间开有球套定位槽9，定位球套10邻近销轴之处与球套定位槽9的内槽侧面啮合。环形转盘8转摆时，球套定位槽9能够限定定位球套10沿球套定位槽9的水平方向和垂直方向运动；这种水平方向和垂直方向运动的对应定位构成了环形转盘8与旋流板叶片17的转动啮合，保证了环形转盘8转动时旋流板叶片17能精确地偏转角度。

驱动装置包括齿轮箱体3、水平设置的驱动电机19、弹性轴节20、螺杆齿轴26和宽齿轮轴24。驱动电机19的输出轴通过弹性轴节20与螺杆齿轴26连接，宽齿轮轴24和螺杆齿轴26分别通过滚动轴承21与齿轮箱体3固定。螺杆齿轴26靠近驱动电机19之处设置有主轴齿轮23，宽齿轮轴24与主轴齿轮23对应之处设置有被动齿轮22，被动齿轮22与主轴齿轮23啮合。

螺杆齿轴26的中部螺纹连接有外齿内螺27，宽齿轮轴24与外齿内螺27对应之处固定连接有超宽齿轮25，超宽齿轮25与外齿内螺27啮合。外齿内螺27的一侧套有推拉环套28，外齿内螺27和推拉环套28通过压环螺母压紧固定。压环螺母能够轴向固定外齿内螺27和推拉环套28同时，保证外齿内螺27和推拉环套28相对转动。参见图1、图3所示，齿轮箱体3的底部设置有摆转底板4，摆转底板4与推拉环套28对应之处设置有三杆连板30，推拉环套28与三杆连板30之间设置有2根板环连杆29。推拉环套28开有2个固定螺孔；2根板环连杆29的一端与1个固定螺孔螺纹连接，另一端均穿过齿轮箱体3与三杆连板30的内侧螺纹连接，三杆连板30的外侧固定有一根转摆推拉杆31，转摆推拉杆31的另一端与转动铰销2铰接。摆转底板4的底部设置有固定底板5，摆转底板4通过一个摆转心轴18与固定底板5铰接。

本发明实施例中的环形转盘8通过转盘轴承与旋流发生筒7支承，环形转盘8通过压环螺栓和轴承压环与旋流发生筒7构成旋转支承；环形转盘8围绕旋流发生筒7的外壁摆转、环形转盘8的摆转角度由转摆推拉杆31的行程确定。旋流板固定装置13包括相互连接的旋流中心下板14和旋流中心上板16，旋流中心下板14和旋流中心上板16均为半球形，旋流板固定装置13的转轴孔分别开于旋流中心下板14的外壁、以及旋流中心上板16的外壁，旋流中心下板14和旋流中心上板16之内安放防垢磁环15。

本发明实施例的工作过程如下：

烟气脱硫系统运行驱动电机19，驱动电机19通过弹性轴节20带动螺杆齿轴26转动，螺杆齿轴26带动主轴齿轮23转动，主轴齿轮23带动被动齿轮22和宽齿轮轴24转动，宽齿轮轴24带动超宽齿轮25转动。超宽齿轮25带动外齿内螺27旋转，由于外齿内螺27的内螺旋与螺杆齿轴26之间存在相对的转速差，因此外齿内螺27会相对于螺杆齿轴26发生旋转，外齿内螺27在螺杆齿轴26上轴向移动。外齿内螺27的轴向移动带动推拉环套28轴向移动，推拉环套28的轴向移动带动板环连杆29、三杆连板30和转摆推拉杆31推拉移动。

转摆推拉杆31推拉移动时，转摆推拉杆31通过转动铰销2和转盘耳座1带动环形转盘8摆转，环形转盘8的摆转带动球套定位槽9摆转，球套定位槽9摆转后，推动销轴、定位球套10、叶轴摆杆11和旋流板叶片17摆转。旋流板叶片17的摆转使得旋流板叶片17间的通气流道面积发生变化，进而引起通过烟气的流速发生变化，使得产生的烟气在旋流发生筒7内周向的流速化；旋流发生筒7内的气动乳化过滤的旋转参数随着周向的流速化发生改变。在转摆推拉杆31推拉移动的同时，齿轮箱体3绕固定底板5上的摆转心轴18作相应摆转。本发明实施例使用时，能够通过开启驱动电机19来调整气动乳化过滤的旋转参数；当烟气脱硫系统的相关烟气参数变化时，烟气脱硫系统能够控制驱动电机19正转运行、反转运行和停止，进而控制气动乳化的流动状态，保证整个烟气脱硫系统的稳定旋流工作。防垢磁环15能够使得旋流板固定装置13内部形成磁场，当气流流经旋流板固定装置13时，气流会切割磁力线而带电，进而生成细微疏松结晶，已达到防垢效果。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种稳旋流场调整装置，包括内部设置有旋流板叶片（17）的旋流发生筒（7）、用于调整旋流板叶片（17）角度的环形转盘（8）和驱动装置，所述旋流发生筒（7）的横截面为圆形，所述旋流板叶片（17）的数量有多个，旋流板叶片（17）沿旋流发生筒（7）的径向分布，所述环形转盘（8）通过轴承连接于旋流发生筒（7）的外壁，每个旋流板叶片均通过1个连接装置与环形转盘（8）连接，环形转盘（8）与驱动装置连接；其特征在于：

所述驱动装置包括齿轮箱体（3），水平设置的驱动电机（19）、弹性轴节（20）、螺杆齿轴（26）和宽齿轮轴（24）；所述驱动电机（19）的输出轴通过弹性轴节（20）与螺杆齿轴（26）连接；所述宽齿轮轴（24）和螺杆齿轴（26）分别通过滚动轴承（21）与齿轮箱体（3）固定，螺杆齿轴（26）靠近驱动电机（19）之处设置有主轴齿轮（23），宽齿轮轴（24）与主轴齿轮（23）对应之处设置有被动齿轮（22），被动齿轮（22）与主轴齿轮（23）啮合；

所述螺杆齿轴（26）的中部螺纹连接有外齿内螺（27），所述宽齿轮轴（24）与外齿内螺（27）对应之处固定连接有超宽齿轮（25），超宽齿轮（25）与外齿内螺（27）啮合；外齿内螺（27）背对螺杆齿轴（26）的一侧套有用于与外齿内螺（27）周向相对旋转而轴向固定的推拉环套（28），外齿内螺（27）和推拉环套（28）固定连接；

所述齿轮箱体（3）的底部设置有摆转底板（4），摆转底板（4）与推拉环套（28）对应之处设置有三杆连板（30），推拉环套（28）与三杆连板（30）之间设置有2根板环连杆（29）；推拉环套（28）开有2个固定螺孔，2根板环连杆（29）的一端与1个固定螺孔螺纹连接，另一端均穿过齿轮箱体（3）与三杆连板（30）的内侧螺纹连接，三杆连板（30）的外侧固定有一根转摆推拉杆（31），转摆推拉杆（31）远离三杆连板（30）的一端与环形转盘（8）连接。

2.如权利要求1所述的稳旋流场调整装置，其特征在于：所述旋流板叶片（17）的横截面为扇形，旋流板叶片（17）包括相对设置的大径圆弧侧面和小径圆弧侧面；所述小径圆弧侧面设置有小径固定转轴，所述旋流发生筒（7）的中心设置有旋流板固定装置（13），旋流板固定装置（13）的外壁开有多个转轴孔，每个旋流板叶片（17）的小径固定转轴通过1个转轴孔与旋流板固定装置（13）固定；所述大径圆弧侧面设置有穿过旋流发生筒（7）的大径固定转轴，旋流板叶片（17）的大径固定转轴通过连接装置与环形转盘（8）连接。

3.如权利要求2所述的稳旋流场调整装置，其特征在于：所述大径固定转轴与旋流发生筒（7）之间设置有用于密封、并且轴向固定旋流板叶片（17）的环形垫圈（6）和密封胶圈（12）。

4.如权利要求2所述的稳旋流场调整装置，其特征在于：所述旋流板固定装置（13）的内部设置有防垢磁环（15）。

5.如权利要求2所述的稳旋流场调整装置，其特征在于：旋流板固定装置（13）包括相互连接的旋流中心下板（14）和旋流中心上板（16），旋流中心下板（14）和旋流中心上板（16）均为半球形，旋流板固定装置（13）的转轴孔分别开于旋流中心下板（14）的外壁、以及旋流中心上板（16）的外壁。

6.如权利要求1所述的稳旋流场调整装置，其特征在于：所述连接装置包括定位球套（10）和纵向设置的叶轴摆杆（11），所述叶轴摆杆（11）开有第一连接孔和第二连接孔，所述旋流板叶片（17）的第二固定轴通过第一连接孔与叶轴摆杆（11）固定，所述定位球套（10）通过销轴与第二连接孔固定；所述旋流发生筒（7）与环形转盘（8）之间开有球套定位槽（9），所述定位球套（10）邻近销轴之处与球套定位槽（9）的内槽侧面啮合。

7.如权利要求1所述的稳旋流场调整装置，其特征在于：所述摆转底板（4）的底部设置有固定底板（5），摆转底板（4）通过一个摆转心轴（18）与固定底板（5）铰接。

8.如权利要求1至7任一项所述的稳旋流场调整装置，其特征在于：所述环形转盘（8）的外沿设置有转盘耳座（1），转盘耳座（1）通过一个转动铰销（2）与转摆推拉杆（31）连接。

9.如权利要求1至7任一项所述的稳旋流场调整装置，其特征在于：所述环形转盘（8）通过转盘轴承与旋流发生筒（7）连接，所述转盘轴承通过压环螺栓和轴承压环与旋流发生筒（7）固定。

10.如权利要求1至7任一项所述的稳旋流场调整装置，其特征在于：所述旋流板叶片（17）的数量为6～24个。

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