CN105731080B - 一种双向调节多用涡旋流起旋器 - Google Patents
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Abstract
一种双向调节多用涡旋流起旋器，包括剖分式壳体、进气调节环、轴向起旋叶轮和出气调节管，剖分式壳体左端和右端分别为主进气口和出气口，轴向起旋叶轮设在剖分式壳体内，进气调节环设在轴向起旋叶轮左端部，出气调节管设在轴向起旋叶轮右端部，剖分式壳体包括上壳体和下壳体；轴向起旋叶轮包括中心套管和设在中心套管外壁上的螺旋叶片，中心套管内形成轴向气流通道，上壳体和下壳体与轴向起旋叶轮之间形成涡旋气流通道；上壳体上开设有辅助进气口，辅助进气口内设有螺塞。本发明适用范围广、能够降低颗粒最小输送速度、减轻管路磨损、减少颗粒破碎、避免管路堵塞、产生的涡流强度和流场速度分布可调。
Description
技术领域
本发明属于气力输送技术领域，尤其涉及一种双向调节多用涡旋流起旋器。
背景技术
气力输送技术是利用高速气流在管道内实现非粘结性散粒物料（如面粉、粉煤灰、小麦等）的短距离输送。气力输送具有清洁、环保、安全、自动化程度高等优点，但同时也具有动力消耗大、易产生物料破碎、管路堵塞、管路磨损严重等缺点。目前，采用气力输送一般采用轴向气流气力输送，为改善上述缺点，可采用降低输送速度、改善流场气流速度分布、分段补气增压等方式。其中，涡旋气流气力输送改变输送气流形式，由单纯轴向气流改为轴向速度和切向速度结合的涡旋气流。相对于传统轴向气流气力输送，涡旋气流气力输送可有效降低最小输送气流速度，减轻物料破碎、防止管路堵塞和管路磨损均匀等优点。
起旋器是涡旋流气力输送的关键部件，用于涡旋流场的产生，常采用径向螺旋叶片、切向进气和螺旋管壁等形式，但上述几种方式均存在不足之处，径向螺旋叶片可产生较强涡旋气流，但中间有叶片，不能用于管道输送中有物料通过的场合，一般仅用于气流入口位置；切向进气方式适用场合较广，但湍流能量损失大，且一旦结构确定，产生的涡旋流场强度和气流速度分布不易调整；螺旋管壁可用于管道输送有物料通过场合，但产生旋流强度较弱且气流速度分布完全由管壁结构决定，也不能调整。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种适用范围广、能够降低颗粒最小输送速度、减轻管路磨损、减少颗粒破碎、避免管路堵塞、产生的涡流强度和流场速度分布可调的双向调节多用涡旋流起旋器。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种双向调节多用涡旋流起旋器，包括剖分式壳体、进气调节环、轴向起旋叶轮和出气调节管，剖分式壳体呈管体结构并且左右两端开口，剖分式壳体的左右两端部的直径小于剖分式壳体中部的直径，剖分式壳体左端和右端分别为主进气口和出气口，轴向起旋叶轮沿剖分式壳体的轴线设在剖分式壳体内，进气调节环设在轴向起旋叶轮左端部，出气调节管设在轴向起旋叶轮右端部；
剖分式壳体包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体的左右两端部外壁均设有螺纹，上壳体和下壳体的左端外部螺纹连接有第一法兰盘，上壳体和下壳体的右端外部螺纹连接有第二法兰盘，上壳体和下壳体内壁上开设有卡槽，轴向起旋叶轮卡接在上壳体和下壳体内；轴向起旋叶轮包括中心套管和设在中心套管外壁上的螺旋叶片，中心套管右端部与螺旋叶片右端部齐平，中心套管左端部位于螺旋叶片左端部的左侧，中心套管的左端部外壁和右端部内壁分别设有螺纹，中心套管内形成两端分别与主进气口和出气口连通的轴向气流通道，上壳体和下壳体的内壁与轴向起旋叶轮之间形成涡旋气流通道；进气调节环同轴向螺纹连接在中心套管的左端部外壁，出气调节管左端部同轴向螺纹连接在中心套管的右端部内壁；上壳体上开设有位于中心套管左端部上方的辅助进气口，辅助进气口内设有螺塞。
中心套管左端部螺纹连接有位于进气调节环右侧的第一锁紧螺母，出气调节管外壁上设有第二锁紧螺母，第二锁紧螺母左侧面与螺旋叶片右端面压接配合。
进气调节环左侧设有第一锥形密封面，上壳体和下壳体的左侧内壁设有与第一锥形密封面接触密封配合的第二锥形密封面；当拧松第一锁紧螺母，再拧动进气调节环向左移动，第一锥形密封面与第二锥形密封面接触密封，气流或料气混合气流依次通过主进气口、轴向气流通道和出气口形成轴向气流，拧下螺塞，从辅助进气口内通入补强气流，补强气流依次通过辅助进气口、涡旋气流通道和出气口；当第一锥形密封面与第二锥形密封面之间具有间隙时，气流既依次通过主进气口、轴向气流通道和出气口形成轴向气流，又依次通过主进气口、涡旋气流通道和出气口形成切向气流；通过拧松第二锁紧螺母，轴向移动出气调节管，调节出气调节管的伸出长度，改变切向气流与轴向气流汇合位置。
采用上述技术方案，本发明具有如下优点：
1、本发明可用作气流进口涡旋流起旋器、管路涡旋气流补强器和轴流气力输送补气防堵器，适用范围广，可通过调整螺旋叶片的数量和螺旋角度来改变涡流强度，通过轴向移动进气调节环，从而调整入口气流进入中心轴向气流通道与涡旋气流通道的比例，从而改变形成的涡旋流场的旋流强度，通过轴向移动出气调节管，调节出气调节管的伸出长度，改变切向气流与中心轴向气流汇合位置，从而调节产生的涡旋流场气流速度分布；本发明能够降低颗粒最小输送速度、减轻管路磨损、减少颗粒破碎、避免管路堵塞；
2、本发明在用作气流进口涡旋流起旋器时，气流进口涡旋流起旋器用于涡旋气流气力输送系统，将本发明通过第一法兰盘和第二法兰盘安装在气流入口处，气流由本发明的主进气口流入后，分别进入轴向气流通道和涡旋气流通道，辅助进气口由螺塞密封，其中进入涡旋气流通道的气流在轴向起旋叶轮的作用下变为切向气流，随后切向气流与中心轴向气流混合，形成涡旋流场；
3、本发明在用作管路涡旋气流补强器时，管路涡旋气流补强器用于涡旋气流气力输送系统，将本发明通过第一法兰盘和第二法兰盘安装在涡流强度衰减处，本发明在组装前，调整进气调节环的轴向位置使得第一锥形密封面与第二锥形密封面接触密封，补强气流由辅助进气口进入涡旋气流通道，在轴向起旋叶轮作用下变为切向气流，与由中心轴向气流通道进入的料气混合气流汇合，补强流场的涡流强度；
4、本发明在用作轴流气力输送补气防堵器时，轴流气力输送防堵器用于轴向气流气力输送系统，将本发明通过第一法兰盘和第二法兰盘安装在易堵塞管路位置，本发明在组装前，调整进气调节环的轴向位置使得第一锥形密封面与第二锥形密封面接触密封，补强气流由辅助进气口进入涡旋气流通道，在轴向起旋叶轮作用下变为切向气流，与由中心轴向气流通道进入的料气混合气流汇合，由切向气流扰动堵塞物料，使堵塞物料被涡旋气流带起，继续沿输送方向流动。
附图说明
图1是本发明的爆炸图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明作为气流进口涡旋流起旋器时的工作示意图；
图4是本发明作为管路涡旋气流补强器或轴流气力输送补气防堵器时的工作示意图。
具体实施方式
如图1-4所示，本发明的一种双向调节多用涡旋流起旋器，包括剖分式壳体、进气调节环1、轴向起旋叶轮和出气调节管2，剖分式壳体呈管体结构并且左右两端开口，剖分式壳体的左右两端部的直径小于剖分式壳体中部的直径，剖分式壳体左端和右端分别为主进气口3和出气口4，轴向起旋叶轮沿剖分式壳体的轴线设在剖分式壳体内，进气调节环1设在轴向起旋叶轮左端部，出气调节管2设在轴向起旋叶轮右端部；
剖分式壳体包括上壳体5和下壳体6，上壳体5和下壳体6的左右两端部外壁均设有螺纹，上壳体5和下壳体6的左端外部螺纹连接有第一法兰盘7，上壳体5和下壳体6的右端外部螺纹连接有第二法兰盘8，上壳体5和下壳体6内壁上开设有卡槽，轴向起旋叶轮卡接在上壳体5和下壳体6内；轴向起旋叶轮包括中心套管9和设在中心套管9外壁上的螺旋叶片10，中心套管9右端部与螺旋叶片10右端部齐平，中心套管9左端部位于螺旋叶片10左端部的左侧，中心套管9的左端部外壁和右端部内壁分别设有螺纹，中心套管9内形成两端分别与主进气口3和出气口4连通的轴向气流通道11，上壳体5和下壳体6的内壁与轴向起旋叶轮之间形成涡旋气流通道12；进气调节环1同轴向螺纹连接在中心套管9的左端部外壁，出气调节管2左端部同轴向螺纹连接在中心套管9的右端部内壁；上壳体5上开设有位于中心套管9左端部上方的辅助进气口13，辅助进气口13内设有螺塞14。
中心套管9左端部螺纹连接有位于进气调节环1右侧的第一锁紧螺母15，出气调节管2外壁上设有第二锁紧螺母16，第二锁紧螺母16左侧面与螺旋叶片10右端面压接配合。
进气调节环1左侧设有第一锥形密封面17，上壳体5和下壳体6的左侧内壁设有与第一锥形密封面17接触密封配合的第二锥形密封面18；当拧松第一锁紧螺母15，再拧动进气调节环1向左移动，第一锥形密封面17与第二锥形密封面18接触密封，气流或料气混合气流依次通过主进气口3、轴向气流通道11和出气口4形成轴向气流，拧下螺塞14，从辅助进气口13内通入补强气流，补强气流依次通过辅助进气口13、涡旋气流通道12和出气口4；当第一锥形密封面17与第二锥形密封面18之间具有间隙时，气流既依次通过主进气口3、轴向气流通道11和出气口4形成轴向气流，又依次通过主进气口3、涡旋气流通道12和出气口4形成切向气流；通过拧松第二锁紧螺母16，轴向移动出气调节管2，调节出气调节管2的伸出长度，改变切向气流与轴向气流汇合位置。
本发明的一种双向调节多用涡旋流起旋器，可用作气流进口涡旋流起旋器、管路涡旋气流补强器和轴流气力输送补气防堵器。
如图3所示，本发明用作气流进口涡旋流起旋器时，其工作过程为：气流进口涡旋流起旋器用于涡旋气流气力输送系统，将本发明通过第一法兰盘7和第二法兰盘8安装在气流入口处，气流由本发明的主进气口3流入后，分别进入轴向气流通道11和涡旋气流通道12，辅助进气口13由螺塞14密封，其中进入涡旋气流通道12的气流在轴向起旋叶轮的作用下变为切向气流，随后切向气流与中心轴向气流混合，形成涡旋流场，调节进气调节环1，可以调整入口气流进入中心轴向气流通道11与涡旋气流通道12的比例，改变产生的切向气流的强度，进而改变形成的涡旋流场的旋流强度，调节出气调节管2的伸出长度，改变切向气流与中心轴向气流汇合位置，进而调整切向速度沿径向的分布。
如图4所示，本发明用作管路涡旋气流补强器时，其工作过程为：管路涡旋气流补强器用于涡旋气流气力输送系统，将本发明通过第一法兰盘7和第二法兰盘8安装在涡流强度衰减处，本发明在组装前，调整进气调节环1的轴向位置使得第一锥形密封面17与第二锥形密封面18接触密封，补强气流由辅助进气口13进入涡旋气流通道12，在轴向起旋叶轮作用下变为切向气流，与由中心轴向气流通道11进入的料气混合气流汇合，补强流场的涡流强度，可以通过调节出气调节管2的伸出长度，改变切向气流与中心轴向气流汇合位置，进而调整切向速度沿径向的分布。
如图4所示，本发明用作轴流气力输送补气防堵器时，其工作过程为：轴流气力输送防堵器用于轴向气流气力输送系统，将本发明通过第一法兰盘7和第二法兰盘8安装在易堵塞管路位置，本发明在组装前，调整进气调节环1的轴向位置使得第一锥形密封面17与第二锥形密封面18接触密封，补强气流由辅助进气口13进入涡旋气流通道12，在轴向起旋叶轮作用下变为切向气流，与由中心轴向气流通道11进入的料气混合气流汇合，由切向气流扰动堵塞物料，使堵塞物料被涡旋气流带起，继续沿输送方向流动，可以通过调节出气调节管2的伸出长度，改变切向气流与中心轴向料气混合气流汇合位置，进而调整切向速度沿径向的分布，改善切向气流对堵塞物料的扰动效果。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (3)
1.一种双向调节多用涡旋流起旋器，其特征在于：包括剖分式壳体、进气调节环、轴向起旋叶轮和出气调节管，剖分式壳体呈管体结构并且左右两端开口，剖分式壳体的左右两端部的直径小于剖分式壳体中部的直径，剖分式壳体左端和右端分别为主进气口和出气口，轴向起旋叶轮沿剖分式壳体的轴线设在剖分式壳体内，进气调节环设在轴向起旋叶轮左端部，出气调节管设在轴向起旋叶轮右端部；
剖分式壳体包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体的左右两端部外壁均设有螺纹，上壳体和下壳体的左端外部螺纹连接有第一法兰盘，上壳体和下壳体的右端外部螺纹连接有第二法兰盘，上壳体和下壳体内壁上开设有卡槽，轴向起旋叶轮卡接在上壳体和下壳体内；轴向起旋叶轮包括中心套管和设在中心套管外壁上的螺旋叶片，中心套管右端部与螺旋叶片右端部齐平，中心套管左端部位于螺旋叶片左端部的左侧，中心套管的左端部外壁和右端部内壁分别设有螺纹，中心套管内形成两端分别与主进气口和出气口连通的轴向气流通道，上壳体和下壳体的内壁与轴向起旋叶轮之间形成涡旋气流通道；进气调节环同轴向螺纹连接在中心套管的左端部外壁，出气调节管左端部同轴向螺纹连接在中心套管的右端部内壁；上壳体上开设有位于中心套管左端部上方的辅助进气口，辅助进气口内设有螺塞。
2.根据权利要求1所述的一种双向调节多用涡旋流起旋器，其特征在于：中心套管左端部螺纹连接有位于进气调节环右侧的第一锁紧螺母，出气调节管外壁上设有第二锁紧螺母，第二锁紧螺母左侧面与螺旋叶片右端面压接配合。
3.根据权利要求2所述的一种双向调节多用涡旋流起旋器，其特征在于：进气调节环左侧设有第一锥形密封面，上壳体和下壳体的左侧内壁设有与第一锥形密封面接触密封配合的第二锥形密封面；当拧松第一锁紧螺母，再拧动进气调节环向左移动，第一锥形密封面与第二锥形密封面接触密封，气流或料气混合气流依次通过主进气口、轴向气流通道和出气口形成轴向气流，拧下螺塞，从辅助进气口内通入补强气流，补强气流依次通过辅助进气口、涡旋气流通道和出气口；当第一锥形密封面与第二锥形密封面之间具有间隙时，气流既依次通过主进气口、轴向气流通道和出气口形成轴向气流，又依次通过主进气口、涡旋气流通道和出气口形成切向气流；通过拧松第二锁紧螺母，轴向移动出气调节管，调节出气调节管的伸出长度，改变切向气流与轴向气流汇合位置。
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