CN105716081A - 一种低阻力可调节旋流盘 - Google Patents

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宋光武
宋少鹏
陈敏
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/70—Baffles or like flow-disturbing devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
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Abstract

本公开涉及一种低阻力可调节旋流盘，所述旋流盘旋流盘内环、旋流盘外环、旋流叶片和中心钝体；所述旋流叶片呈流线型，通过可调节角度的方式固定在旋流盘内环和旋流盘外环之间；所述中心钝体呈台状，通过支撑杆以可调节所述中心钝体和旋流盘内环之间缝隙宽度的方式固定。本公开通过将旋流叶片设计为流线型减小阻力，通过台状的中心钝体，方便在不拆卸的情形下调节其与旋流盘内环之间的缝隙宽度进而起到改变回流区大小的作用。而对旋流叶片的出口倾斜角度的可调节，能够在不更改旋流盘的情况下调整旋流数的大小。

Description

一种低阻力可调节旋流盘
技术领域
本发明涉及一种气体旋流装置，特别是一种低阻力旋流盘。
背景技术
旋流气流可以通过控制物质与气流的相互作用来促进混合，同时形成回流区，在工业燃烧器、混合器、燃气轮器等装置上有着广泛的应用。
旋流的基本原理通过运用一个旋流盘或者切向气流进口来生成一个有切向速度的气流，旋转过程及产生了旋流，旋流的强度可以用一个无量纲数旋流度S表示：
S＝Gθ/Gxr
其中Gθ为切向动量矩，Gx为轴向动量，r为定性尺寸，一般为旋流盘出口直径。当旋流度超过一定数值(一般为0.6)，气流中将会产生足够的径向和轴向压力梯度，这会导致气流反转，在火焰中心产生一个环形的再循环区域，这个区域一般被称为中心回流区(centraltoroidalrecirculationzone，CTRZ)。回流区边界上的气流与周围气流产生强烈的剪切作用，混合作用强烈，在回流区尾部产生大量的涡，也能促进混合。
目前旋流盘存在阻力过大，流场结构不稳定的特点，不能很好地提供稳定的旋流气流。
发明内容
针对上述部分问题，本公开提供了一种低阻力旋流盘。
一种低阻力可调节旋流盘，所述旋流盘包括旋流盘内环、旋流盘外环、旋流叶片和中心钝体；所述旋流叶片呈流线型，通过可调节角度的方式固定在旋流盘内环和旋流盘外环之间；所述中心钝体呈台状，通过支撑杆以可调节所述中心钝体和旋流盘内环之间缝隙宽度的方式固定。
优选的，所述旋流盘外环的内壁上有外环孔和外环旋转轨道，在所述旋流盘内环的外壁上有对应的内环孔和内环旋转轨道；所述旋流叶片的两端分别通过连接件固定在旋流盘外环和旋流盘内环的孔和旋转轨道上。
进一步地，所述旋流叶片与所述旋流盘外环的内壁、旋流盘内环的外壁的相接部位在任意出口倾斜角度上均为无缝相接。
优选的，所述缝隙宽度的调整范围为2-6mm。
优选的，所述旋流叶片的个数为10～20个。
优选的，所述旋流叶片可调整的出口倾斜角度范围为10-30°。
优选的，所述旋流盘外环与旋流盘内环比例范围为3:1～5:1。
本公开通过将旋流叶片设计为流线型减小阻力，通过台状的中心钝体，方便在不拆卸的情形下调节其与旋流盘内环之间的缝隙宽度进而起到改变回流区大小的作用。而对旋流叶片的出口倾斜角度的可调节，能够在不更好旋流盘的情况下调至旋流数的大小。
附图说明
图1本公开一个实施例中带有支撑杆支撑的低阻力可调旋流盘示意图；
其中：1、中心钝体；2、旋流盘内环；3、支撑杆；4、旋流盘外环；5、旋流叶片；
图2本公开一个实施例中旋转轨道示意图；
其中：6、旋流盘外环轨道；7、旋流盘内环轨道。
具体实施方式
在一个基础的实施例中，提供了一种低阻力可调节旋流盘，所述旋流盘包括旋流盘内环、旋流盘外环、旋流叶片和中心钝体；所述旋流叶片呈流线型，通过可调节角度的方式固定在旋流盘内环和旋流盘外环之间；所述中心钝体呈台状，通过支撑杆以可调节所述中心钝体和旋流盘内环之间缝隙宽度的方式固定。如图1所示，提供了一个带有支撑杆支撑的低阻力可调旋流盘示意图；其中：1为中心钝体；2为旋流盘内环；3为支撑杆；4为旋流盘外环；5为旋流叶片。
通过将旋流叶片设计为流线型减小阻力。
所述中心钝体与旋流盘内环之间有缝隙，缝隙的大小影响旋流盘后的流场结构，起到改变回流区大小的作用；中心钝体有利于气流稳定，可作为中心值班火焰的稳焰器。通过台状的中心钝体，方便在不拆卸的情形下调节其与旋流盘内环之间的缝隙宽度进而起到改变回流区大小的作用。所述中心钝体呈台状，这里没有限定台状上下底面的形状，优选为圆形，但也可以是多边形。
所述通过支撑杆以可调节所述中心钝体和旋流盘内环之间缝隙宽度的方式固定，其调节方式可以是支撑杆是可调节长度的，也可以是中心钝体可通过改变其与支撑杆的连接位置来调节缝隙宽度。所述连接位置可以通过旋接移动中心钝体的位置，也可以通过改变卡接深度来移动中心钝体的位置。
优选的，所述缝隙宽度的调整范围为2-6mm。
优选的，所述旋流盘外环的内壁上有外环孔和外环旋转轨道，在所述旋流盘内环的外壁上有对应的内环孔和内环旋转轨道；所述旋流叶片的两端分别通过连接件固定在旋流盘外环和旋流盘内环的孔和旋转轨道上。所述旋流叶片的两端分别通过连接件固定在外环孔和内环孔上，所述外环孔和内环孔所在直线构成旋流叶片的旋转轴；通过同时旋松外环旋转轨道和内环旋转轨道上的连接件以使旋流叶片能够绕轴旋转，进而调整旋流叶片的出口倾斜角度。如图2所示，提供了安装好旋流叶片后可看到的旋转轨道示意图，其中：6为旋流盘外环轨道；7为旋流盘内环轨道。
进一步地，所述旋流叶片与所述旋流盘外环的内壁、旋流盘内环的外壁的相接部位在任意出口倾斜角度上均为无缝相接。
在一种实施例中，所述旋流叶片的两端为直线段，则所述外环旋转轨道和内环旋转轨道所在的曲面均为一平面，以使旋流叶片在调整出口倾斜角度以改变旋流数的大小时，旋流叶片和旋松旋流盘外环内壁以及旋流盘内环外壁之间都不会有空隙。
在一种实施例中，所述旋流叶片的两端为弧线段，则所述外环旋转轨道和内环旋转轨道所在的曲面均为一弧面。所述弧面可以分别看成相应一端旋流叶片的弧线段绕轴旋转一定角度后构成的曲面。所述轴为内环孔和外环孔所在的直线。这样在旋流叶片在调整出口倾斜角度以改变旋流数的大小时，旋流叶片和旋松旋流盘外环内壁以及旋流盘内环外壁之间都不会有空隙。
在其他实施例中，所述旋流叶片的两端还可以为流线型或其它线条形状。
优选的，所述旋流叶片的个数为10～20个。
优选的，所述旋流叶片可调整的出口倾斜角度范围为10-30°。
优选的，所述旋流盘外环与旋流盘内环比例范围为3:1～5:1。所述旋流盘外环和旋流盘内环可以根据具体应用装置对旋流风量的需求来确定具体的比例。
综上，本公开的旋流盘通过流线型旋流叶片减小阻力；旋流叶片的出口倾斜角度可调节，用于改变旋流数大小；中心钝体和内环之间的缝隙可调节，可提供稳定可调的流场结构；本公开具有低阻力可调节的特点，可用于工业气体燃烧器、煤粉燃烧器及燃气轮机等各种工业装置。
以上对本公开进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本公开的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想；同时，对于本领域技术人员，依据本公开的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本公开的限制。

Claims (7)

1.一种低阻力可调节旋流盘，其特征在于：
所述旋流盘包括旋流盘内环、旋流盘外环、旋流叶片和中心钝体；
所述旋流叶片呈流线型，通过可调节角度的方式固定在旋流盘内环和旋流盘外环之间；
所述中心钝体呈台状，通过支撑杆以可调节所述中心钝体和旋流盘内环之间缝隙宽度的方式固定。
2.根据权利要求1所述的旋流盘，其特征在于：
优选的，所述旋流盘外环的内壁上有外环孔和外环旋转轨道，在所述旋流盘内环的外壁上有对应的内环孔和内环旋转轨道；
所述旋流叶片的两端分别通过连接件固定在旋流盘外环和旋流盘内环的孔和旋转轨道上。
3.根据权利要求1所述的旋流盘，其特征在于：
所述旋流叶片与所述旋流盘外环的内壁、旋流盘内环的外壁的相接部位在任意出口倾斜角度上均为无缝相接。
4.根据权利要求1所述的旋流盘，其特征在于：
所述缝隙宽度的调整范围为2-6mm。
5.根据权利要求1所述的旋流盘，其特征在于：
所述旋流叶片的个数为10～20个。
6.根据权利要求1～4任一所述的旋流盘，其特征在于：
所述旋流叶片可调整的出口倾斜角度范围为10-30°。
7.根据权利要求1所述的旋流盘，其特征在于：
所述旋流盘外环与旋流盘内环比例范围为3:1～5:1。
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