CN107131785A - 高效旋流扰流器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高效旋流扰流器，涉及流体的传热、传质、催化及设备领域，通过将旋流扰流器的螺旋扰流片边缘设为齿形，螺旋扰流片轴向设为波纹形，可以在相同扰流阻力条件下，提高扰流效率，通过控制螺旋扰流片的有效截面积与螺旋扰流片所处的管道截面积比，降低流动阻力的同时，提高扰流效果，将旋流扰流器固定与管道内，或固定管道中心的另一根管道，可减少安装部件，将本发明装置用于流体的传热、传质、催化领域，可显著提高工艺效率，减少设备体积。

Description

高效旋流扰流器
技术领域
本发明涉及流体的传热、传质、催化及设备领域，尤其是涉及高效旋流扰流器。
背景技术
目前工业生产中使用的扰流器品种繁多且应用广泛，然而传统的扰流器存在阻力大、扰流效果不理想和安装不规范的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种设计合理、结构简单、阻力小、扰流效果好且用途广泛的高效旋流扰流器。
为了实现上述的技术目的，本发明的技术方案为：
高效旋流扰流器，设于管道内，其包括由螺旋扰流片构成的扰流件，所述螺旋扰流片的边缘为齿形结构，根据需要，可将螺旋扰流片的边缘都设置成齿形结构，所述螺旋扰流片边缘的齿形结构可以强化扰流效果、降低扰流阻力，还可以作为安装自身体或者夹持管道的支撑件。
作为本发明旋流扰流片的其中一种实施形式，所述的螺旋扰流片设于管道中心时，所述的齿形结构设于螺旋扰流片径向指向管壁的边缘，螺旋扰流片螺旋型的芯部还设置有用于固定螺旋扰流片的轴，螺旋扰流片径向指向管壁的边缘还可以为不规则结构，根据需要，也可将螺旋扰流片的边缘都设置成不规则结构，其中，所述的轴起到支撑螺旋扰流片和增加螺旋扰流片结构强度的功能。
进一步，所述的螺旋扰流片设于管道中心，螺旋扰流片边缘的齿形结构与管道内壁面相抵并将螺旋扰流片固定在管道内。
作为本发明旋流扰流片的另一种实施形式，所述的螺旋扰流片设于管道内壁面时，所述的齿形结构设于螺旋扰流片径向指向管心的边缘，根据需要，所述螺旋扰流片径向指向管心的边缘还可以为不规则结构；
进一步，当螺旋扰流片设于管道内壁面时，所述的螺旋扰流片设于管道内壁面且管道内穿设有套管，所述螺旋扰流片的齿形结构边缘与套管外壁相抵并将套管固定于管道中心。
其中所述的管道可以根据需要设置成截面为任意形式，从提高换热效率、节约材料出发，优选为圆管。
进一步，所述的螺旋扰流片在轴向上的轮廓呈波纹状，通过波纹状的轮廓结构可以进一步强化扰流效果。
进一步，所述螺旋扰流片的径向截面为三角形，所述螺旋扰流片三角形的底边设于管道内壁面或轴的外表面，三角形截面的螺旋扰流片可以进一步强化扰流效果。
进一步，所述螺旋扰流片的有效截面积与其所在管道的截面积的比值为大于等于30%且小于等于90%。
优选的，所述螺旋扰流片的有效截面积与其所在管道的截面积的比值为大于等于40%且小于等于80%。
优选的，所述螺旋扰流片的有效截面积与其所在管道的截面积的比值为大于等于50%且小于等于70%。
优选的，所述螺旋扰流片的有效截面积与其所在管道的截面积的比值为50%。
所述螺旋扰流片的有效截面积指的是，螺旋扰流片最少旋转360度时截面的正投影面积，其中所述的面积比可以根据使用介质的流速、黏度、流道截面积等因素进行结合实际测试数据来确定。
采用上述的技术方案，本发明的有益效果为：本发明将旋流扰流器的螺旋扰流片边缘设为齿形、轴向设为波纹形，可以在相同扰流阻力条件下，提高扰流效率，还通过控制螺旋扰流片的有效截面积与螺旋扰流片所处的管道截面积比，降低流动阻力的同时，提高扰流效果，并且所述螺旋扰流片边缘的齿形，用于将旋流扰流器固定与管道内，或固定管道中心的另一根管道，以减少安装部件，通过该方案使得本发明的高效螺旋扰流器可用于流体的传热、传质、催化领域，可显著提高工艺效率，减少设备体积。
附图说明
图1是本发明高效旋流扰流器所述螺旋扰流片设于管道中心时，螺旋扰流片外边缘为齿形结构的其中一种实施方式示意图；
图2是本发明高效旋流扰流器所述螺旋扰流片设于管道内壁面时，螺旋扰流片内边缘为齿形结构的其中一种实施方式示意图；
图3为图2所示螺旋扰流片设于管道中的实施剖面示意图；
图4为图2所示螺旋扰流片设于管道中的透视示意图；
图5为本发明高效旋流扰流器设于环形管道，螺旋扰流片指向管道内壁面和管道中心的边缘均为齿形结构时的结构简要透视示意图；
图6为本发明高效旋流扰流器所述螺旋扰流片展开时轴向呈波浪状的示意图；
图7为本发明高效旋流扰流器所述螺旋扰流片截面为三角形的示意图；
图8为本发明高效旋流扰流器所述螺旋扰流片的有效截面积与其所在管道截面积的投影示意图。
具体实施方式
高效旋流扰流器，设于管道内，其包括由螺旋扰流片构成的扰流件，所述螺旋扰流片的边缘为齿形结构，根据需要，可将旋流扰流片的边缘都设置成齿形结构，所述螺旋扰流片边缘的齿形结构可以强化扰流效果、降低扰流阻力，还可以作为安装自身体或者夹持管道的支撑件，
作为本发明螺旋扰流片的其中一种实施形式，如图1所示，所述的螺旋扰流片1设于管道中心时，所述的齿形结构11设于螺旋扰流片1径向指向管壁的边缘，旋流扰流片螺旋型的芯部还设置有用于固定螺旋扰流片的轴2，还可以根据需要将螺旋扰流片指向管壁的边缘设置成不规则结构，也可以将螺旋扰流片的两侧边缘都设置成不规则结构，其中所述的轴2起到支撑螺旋扰流片和增加螺旋扰流片结构强度的功能。
其中，还可以根据需要将螺旋扰流片1边缘的齿形结构11与管道内壁面相抵，使得螺旋扰流片被抵接固定在管道内。
作为本发明螺旋扰流片的另一种实施形式，如图2至4之一所示，所述的螺旋扰流片1设于管道3内壁面时，螺旋扰流片1径向指向管心的边缘为齿形结构11；所述螺旋扰流片1边缘的齿形结构11可以强化扰流效果、降低扰流阻力，还可以作为安装自身体或者夹持管道的支撑件，根据需要，还可以将螺旋扰流片1径向指向管心的边缘还可以为不规则结构；还可以将螺旋扰流片1径向指向管壁的边缘也设置成不规则结构。
所述的管道3可以根据需要设置成截面为任意形式，从提高换热效率、节约材料出发，优选为圆管。
如图5所示，进一步，作为本发明螺旋扰流片的另一种设置形式，所述的螺旋扰流片1设于管道3与套管4组成的环形流道内，螺旋扰流片1的两边缘都设置成齿形结构11，通过齿形结构11与环形流道的内外壁相抵并将螺旋扰流片1固定与环形流道中。
进一步，所述的螺旋扰流片1在轴向上的轮廓呈波纹状，通过波纹状的轮廓结构可以进一步强化扰流效果，其中图6示出了本发明螺旋扰流片展开时轴向呈波浪状的示意图。
如图7所示，进一步，所述螺旋扰流片的径向截面为三角形，所述螺旋扰流片三角形的底边设于管道内壁面或轴的外表面，三角形截面的螺旋扰流片可以进一步强化扰流效果。
如图8所示，进一步，所述螺旋扰流片的有效截面积与其所在管道的截面积的比值为大于等于30%且小于等于90%。
优选的，所述螺旋扰流片的有效截面积与其所在管道的截面积的比值为大于等于40%且小于等于80%。
优选的，所述螺旋扰流片的有效截面积与其所在管道的截面积的比值为大于等于50%且小于等于70%。
优选的，所述螺旋扰流片的有效截面积与其所在管道的截面积的比值为50%。
所述螺旋扰流片的有效截面积指的是，螺旋扰流片最少旋转360度时端面的正投影面积，所述的螺旋扰流片芯部设有轴时，所述的正投影面积含轴的投影面积，即扰流器的有效截面积为标注5所示的阴影部分，管道的截面积为标注6所示的管道内流道截面的圆形面积，其中所述的面积比可以根据使用介质的流速、黏度、流道截面积等因素进行结合实际测试数据来确定。
本发明将旋流扰流器的螺旋扰流片边缘设为齿形、轴向设为波纹形，可以在相同扰流阻力条件下，提高扰流效率；通过控制螺旋扰流片的有效截面积与螺旋扰流片所处的管道截面积比，降低流动阻力的同时，提高扰流效果；将螺旋扰流片边缘设置为齿形，用于将旋流扰流器固定与管道内，或固定管道中心的另一根管道，以减少安装部件。
以上所述仅为本发明的举例说明，对于本领域的技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (11)

1.高效旋流扰流器，其设于管道内，其特征在于：其包括由螺旋扰流片构成的扰流件，所述螺旋扰流片的边缘为齿形结构。
2.根据权利要求1所述的高效旋流扰流器，其特征在于：所述的螺旋扰流片设于管道中心，所述的齿形结构设于螺旋扰流片径向指向管壁的边缘，螺旋扰流片螺旋型的芯部还设置有用于固定螺旋扰流片的轴。
3.根据权利要求2所述的高效旋流扰流器，其特征在于：所述螺旋扰流片边缘的齿形结构与管道内壁面相抵并将螺旋扰流片固定在管道内。
4.根据权利要求1所述的高效旋流扰流器，其特征在于：所述的螺旋扰流片设于管道内壁面，所述的齿形结构设于螺旋扰流片径向指向管心的边缘。
5.根据权利要求4所述的高效旋流扰流器，其特征在于：所述的管道内穿设有套管，所述螺旋扰流片的齿形结构边缘与套管外壁相抵并将套管固定于管道中心。
6.根据权利要求1所述的高效旋流扰流器，其特征在于：所述的螺旋扰流片在轴向上的轮廓呈波纹状。
7.根据权利要求1所述的高效旋流扰流器，其特征在于：所述螺旋扰流片的径向截面为三角形。
8.根据权利要求1至7之一所述的高效旋流扰流器，其特征在于：所述螺旋扰流片的有效截面积与其所在管道的截面积的比值为大于等于30%且小于等于90%。
9.根据权利要求8所述的高效旋流扰流器，其特征在于：所述螺旋扰流片的有效截面积与其所在管道的截面积的比值为大于等于40%且小于等于80%。
10.根据权利要求9所述的高效旋流扰流器，其特征在于：所述螺旋扰流片的有效截面积与其所在管道的截面积的比值为大于等于50%且小于等于70%。
11.根据权利要求10所述的高效旋流扰流器，其特征在于：所述螺旋扰流片的有效截面积与其所在管道的截面积的比值为50%。
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