CN209663879U - 一种湍流发生结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种湍流发生结构，该结构包括壳体，所述壳体具有两端开放的空腔结构，所述空腔结构一端形成射口；所述壳体侧壁开设有切线进水口；芯体，所述芯体的内部中空形成吸砂通道；所述芯体包括第一凸起部、湍流推进螺旋段、第二凸起部以及吸砂管连接段。本申请提供的湍流发生结构，结构简单合理，安装使用方便。应用于清洗设备时可以使得清洗设备在水上产生湍流现象，是湍流清洗技术的核心设备。具有清洗成本低、安全速度快、清净率高、不损坏被清洗物、应用范围广、不污染环境等特点。节约了相应的人力和物力，也大大缩短了工作周期。还能够节省大量能源消耗，降低排放，对于环境保护具有重大意义。

Description

一种湍流发生结构

技术领域

本实用新型涉及清洗设备技术领域，特别是涉及一种清洗设备用湍流发生结构。

背景技术

在传统的清洗作业中采用的清洗技术有机械钻孔清洗、蒸汽清洗、化学清洗、超声波清洗、以及水射流清洗等几十种形式。无论是化学清洗还是人工清洗都存在着清洗成本高、效率低、污染环境等问题，远远不能满足现代社会日益增长的工业及民用清洗要求。

化学清洗：是指利用酸、碱、有机螯合剂，分散剂等化学药剂，溶解、清

除附在金属表面的污垢、水垢等的方法。有酸洗、碱洗、氨洗、污泥剥离，溶剂清洗等。适用于金属表面处理要求高的设备清洗。以工业设备的化学清洗最为复杂。对于新设备主要进行除油、除锈、清洗和钝化处理；而检修后的设备则要进行酸洗，中和防锈和污泥剥离，对于炼油厂和石油化工厂的换热器还须考虑溶剂清洗，以除去有机垢。由于这种清洗方法使用较高浓度的强酸，对设备的腐蚀性、操作人员人身安全、环境污染极大。

高压水清洗：是指通过高压水发生装置将水加压至数百至上千个大气压以上，再通过具有细小孔径的喷射装置转换为高速的微细"水射流"，这种"水射流"的速度一般都在一倍马赫数以上，具有巨大的打击能量。可以完成不同种类的清洗任务。将这种高度聚能的水射流用来完成各种清洗作业的技术称为"高压水射流清洗技术"。高压水射流用于清洗，具有效率高、不污染环境等优点，已经普及应用,作为环保高新技术取代污染环境的化学清洗,在发电，石油，化工，铸造，核电厂，机场，水泥等行业。但是由于该项技术工作压力过高，清洗靶件的适用范围受到极大的限制。操作人员的人身安全等因素的影响更突出了这项技术的不足。

人工清洗：工作效率低、清洗成本高，清洗效果差、安全性差、经济回报小。

因此，如何提供一种高效、安全、环保、低成本的清洗设备，是迫切需要本领域技术人员解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种湍流发生结构。

本实用新型提供了如下方案：

一种湍流发生结构，包括：

壳体，所述壳体具有两端开放的空腔结构，所述空腔结构一端形成射口；所述壳体侧壁开设有切线进水口；

芯体，所述芯体的内部中空形成吸砂通道；所述芯体包括第一凸起部、湍流推进螺旋段、第二凸起部以及吸砂管连接段；所述壳体套装于所述芯体外部并与所述第二凸起部相连接；

所述第一凸起部、所述湍流推进螺旋段、所述第二凸起部以及所述壳体内部共围合形成环形密闭空腔，所述切线进水口与所述湍流推进螺旋段相对；

所述第一凸起部上开设有多个直线射孔，各所述直线射孔的第一端均与所述射口导通，各所述直线射孔的第二端均与所述环形密闭空腔导通；所述直线射孔的第二端距离所述芯体的轴线的长度大于所述直线射孔的第一端距离所述芯体的轴线的长度。

优选的：所述切线进水口连接有进水弯头。

优选的：所述进水弯头连接有螺丝接头，所述螺丝接头用于与供水管相连。

优选的：所述第一凸起部具有内陷的弧形端面。

优选的：所述直线射孔为六个，六个所述直线射孔各自的第一端均匀分布于以所述芯体轴线为圆心的同一圆周上。

优选的：所述壳体内侧开设有第一槽口以及第二槽口，所述第一凸起部位于所述第一槽口内，所述第二凸起部位于所述第二槽口内。

优选的：所述第二槽口内侧开设有内螺纹，所述第二凸起部的外侧开设有与所述内螺纹适配的外螺纹。

优选的：所述第一凸起部以及所述第二凸起部上均开设有用于放置O型圈的密封槽。

优选的：所述湍流推进螺旋段包括沿其周向设置拱形凸体。

优选的：所述拱形凸体包括沿所述芯体轴向设置且彼此分离的多个。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

通过本实用新型，可以实现一种湍流发生结构，在一种实现方式下，该结构可以包括壳体，所述壳体具有两端开放的空腔结构，所述空腔结构一端形成射口；所述壳体侧壁开设有切线进水口；芯体，所述芯体的内部中空形成吸砂通道；所述芯体包括第一凸起部、湍流推进螺旋段、第二凸起部以及吸砂管连接段；所述壳体套装于所述芯体外部并与所述第二凸起部相连接；所述第一凸起部、所述湍流推进螺旋段、所述第二凸起部以及所述壳体内部共围合形成环形密闭空腔，所述切线进水口与所述湍流推进螺旋段相对；所述第一凸起部上开设有多个直线射孔，各所述直线射孔的第一端均与所述射口导通，各所述直线射孔的第二端均与所述环形密闭空腔导通；所述直线射孔的第二端距离所述芯体的轴线的长度大于所述直线射孔的第一端距离所述芯体的轴线的长度。本申请提供的湍流发生结构，结构简单合理，安装使用方便。应用于清洗设备时可以使得清洗设备在水上产生湍流现象，是湍流清洗技术的核心设备。具有清洗成本低、安全速度快、清净率高、不损坏被清洗物、应用范围广、不污染环境等特点。节约了相应的人力和物力，也大大缩短了工作周期。还能够节省大量能源消耗，降低排放，对于环境保护具有重大意义。

当然,实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种湍流发生结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的壳体的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的芯体的结构示意图。

图中：壳体1、射口2、切线进水口3、芯体4、吸砂通道5、第一凸起部6、湍流推进螺旋段7、第二凸起部8、吸砂管连接段9、直线射孔10、进水弯头11、螺丝接头12、弧形端面13、第一槽口14、第二槽口15、密封槽16、拱形凸体17。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

参见图1、图2、图3，为本实用新型实施例提供的一种湍流发生结构，如图1、图2、图3所示，该结构包括壳体1，所述壳体1具有两端开放的空腔结构，所述空腔结构一端形成射口2；所述壳体1侧壁开设有切线进水口3；

芯体4，所述芯体4的内部中空形成吸砂通道5；所述芯体4包括第一凸起部6、湍流推进螺旋段7、第二凸起部8以及吸砂管连接段9；所述壳体1套装于所述芯体4外部并与所述第二凸起部8相连接；

所述第一凸起部6、所述湍流推进螺旋段7、所述第二凸起部8以及所述壳体1内部共围合形成环形密闭空腔，所述切线进水口3与所述湍流推进螺旋段7相对；具体的，所述湍流推进螺旋段7包括沿其周向设置拱形凸体17。进一步的，所述拱形凸体17包括沿所述芯体4轴向设置且彼此分离的多个。

所述第一凸起部6上开设有多个直线射孔10，各所述直线射孔10的第一端均与所述射口2导通，各所述直线射孔10的第二端均与所述环形密闭空腔导通；所述直线射孔10的第二端距离所述芯体4的轴线的长度大于所述直线射孔10的第一端距离所述芯体4的轴线的长度。进一步的，所述第一凸起部6具有内陷的弧形端面13。所述直线射孔10为六个，六个所述直线射孔10各自的第一端均匀分布于以所述芯体轴线为圆心的同一圆周上。

进一步的，所述切线进水口3连接有进水弯头11。所述进水弯头11连接有螺丝接头12，所述螺丝接头用于与供水管相连。

为了保证芯体与壳体结合后的密封性能，所述壳体内侧开设有第一槽口14以及第二槽口15，所述第一凸起部6位于所述第一槽口14内，所述第二凸起部8位于所述第二槽口15内。所述第二槽口15内侧开设有内螺纹，所述第二凸起部8的外侧开设有与所述内螺纹适配的外螺纹。所述第一凸起部6以及所述第二凸起部8上均开设有用于放置O型圈的密封槽16。

该结构的工作原理为：

液体由切线进水口进入环形密闭空腔内，在环形密闭空腔内形成旋转涡流，液体环绕湍流推进螺旋段运转，经过湍流推进螺旋段处理后产生液体空泡，高速旋转的液体携带空泡经由直线射孔射出，经由射孔射出后在射口处爆破崩溃形成倍增的能量液体射出。

本申请提供的湍流发生结构，应用于清洗设备时可以使得清洗设备在水上产生湍流现象，是湍流清洗技术的核心设备。在这个先决条件下整体装备在较低压力环境下开始工作，液体里的局部压力下降，这主要是由于其速度增加和真空半周期中产生强有力的声波转移，从而气体和蒸汽的混合物被挤压而形成汽泡。当汽泡在几微秒的瞬间内凝结的时候，汽泡内的压力可达到400个大气压，空泡射流冲蚀靶物时，凝结液滴的温度约达5200K和50mpa以上的高压，温度变化率高190K/s，并伴随强烈冲击波和速度达100m/s的微射流，这就是我们常说的空化产生了。由于流入该区的较高压力移动，或在压缩半期期间，汽泡破裂，从而产生强大的冲击波，这种冲击波到达被清洁表面时能够使寄生物质受到剧烈破坏而脱落，从而达到表面清洗的目的，湍流技术的工作效率超过水上结构物清洗的其它所有方法。

磨料湍流清洗在一定条件下，使得清洗设备产生水上湍流现象。在一定压力下将定量的磨料通过特殊设计的混配器将水和磨料相互混合，从而形成液固两相空泡射流，使得空泡在水射流冲击靶件表面的滞止压作用下产生巨大能量的溃灭再加上湍流水的动能传递给磨料，从而在射流对靶件持续作用的同时，又增加了磨料粒子流对靶件的高频冲击磨削作用，从而大大提高了射流清洗清除质量和工作效率。利用低压压水泵，将普通水的压力调至10-15MPa，单设备流量约为40L/min,将水流从带有湍流发生器的清洗装置喷嘴射出，形成具有冲刷、楔劈、剪切、磨削等复合破碎作用水射流，能快速地将涂层、结垢、铁锈和油漆去除干净。采用这个清洗技术可使被清洗靶件一次性达到国标要求的除锈等级和粗糙度。在清洗时，可采用纯水射流清洗和磨料水射流清洗两种方式。采用纯水清洗时，清洗速度快，设备简单。采用磨料水射流清洗时，水射流的压力相对较小，磨料为便宜的砂料。利用湍射流技术比传统的化学方法、喷砂抛丸方法、简单机械及手工方法清洗速度快几倍到十几倍，对船舶等方面的清洗是一种高效高质量的维修维护方法。

磨料湍流清洗是在一定压力下将定量的磨料通过特殊设计的混配器将水和磨料相互混合，从而形成液固两相空泡射流，使得空泡在水射流冲击靶件表面的滞止压作用下产生巨大能量的溃灭再加上湍流水的动能传递给磨料，从而在射流对靶件持续作用的同时，又增加了磨料粒子流对靶件的高频冲击磨削作用，从而大大提高了射流清洗清除质量和工作效率。利用低压压水泵，将普通水的压力调至10-15MPa，单设备流量约为40L/min,将水流从带有湍流发生器的清洗装置喷嘴射出，形成具有冲刷、楔劈、剪切、磨削等复合破碎作用水射流，能快速地将涂层、结垢、铁锈和油漆去除干净。

本申请提供的湍流发生结构应用于清洗设备时的优点包括：

1、无环境污染，由于水射流清洗是以清水为介质，因而水射流清洗不像喷砂抛丸及简单的机械清洗那样产生大量粉尘，污染大气环境，损害人体健康；也不像有些化学清洗那样，产生大量废液污染河道、土质和水质。以清水为介质水射流，无臭、无味、无毒，喷出的射流雾化后，还可降低作业区的空气粉尘浓度，可使大气粉尘由其他方法的80mg/m33降低到国家规定的安全标准2mg/m33以下，因此不会造成任何污染。采用湍流水射流清洗后的部件，无需进行二次洁净处理；而化学清洗后，则需用清水将表面的化学药剂清洗掉。

2、水射流清洗液和废渣的回收在技术上也相对容易实现。

3、适用范围广水射流清洗能清洗形状和结构复杂的零部件，能在空间狭窄复杂和操作环境较差的条件下进行清洗，对设备材质、特性、形状及垢物种类均无特殊要求，只要求能够直射，故其应用十分广泛。

4、易于机械化、自动化。

5、节能、省水、清洗成本低水射流使用的介质是自来水，它来源容易，普遍存在。在清洗过程中，由于能量强大，不需加任何填充物及洗涤剂，即可清洗干净，故清洗成本低，大约只有化学清洗的1/3左右。其次，水射流清洗方法与消防用水炮不同，属细射流喷射，故耗水量只有(3—5)m3/h，所用动力的功率为37--90kw，故属节水节能设备。

在清洗时，可采用纯水射流清洗和磨料水射流清洗两种方式。采用纯水清洗时，可采用旋转喷头，清洗速度快，设备简单。采用磨料水射流清洗时，水射流的压力相对较小，磨料为便宜的砂料。利用湍射流技术比传统的化学方法、喷砂抛丸方法、简单机械及手工方法清洗速度快几倍到十几倍，对船舶等方面的清洗是一种高效高质量的维修维护方法。

以目前国内个别企业进口和国内的高压水清除设备为例，从下表可看出高压水清洗技术无法与湍流清洗技术相媲美：

从上表可看出高压水清洗技术由于工作压力大存在安全隐患、能耗及原料消耗大运行高成本无法与湍流清洗技术相媲美。本申请提供的湍流发生结构，是水上能够砂液湍流双效清洗枪圆柱喷嘴的设计和制备。填补国内在该领域的空白，跨入世界先进行列意义重大。

本申请提供的湍流发生结构，结构简单合理，安装使用方便。具有清洗成本低、安全速度快、清净率高、不损坏被清洗物、应用范围广、不污染环境等特点。节约了相应的人力和物力，也大大缩短了工作周期。还能够节省大量能源消耗，降低排放，对于环境保护具有重大意义。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种湍流发生结构，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有两端开放的空腔结构，所述空腔结构一端形成射口；所述壳体侧壁开设有切线进水口；

芯体，所述芯体的内部中空形成吸砂通道；所述芯体包括第一凸起部、湍流推进螺旋段、第二凸起部以及吸砂管连接段；所述壳体套装于所述芯体外部并与所述第二凸起部相连接；

所述第一凸起部、所述湍流推进螺旋段、所述第二凸起部以及所述壳体内部共围合形成环形密闭空腔，所述切线进水口与所述湍流推进螺旋段相对；

所述第一凸起部上开设有多个直线射孔，各所述直线射孔的第一端均与所述射口导通，各所述直线射孔的第二端均与所述环形密闭空腔导通；所述直线射孔的第二端距离所述芯体的轴线的长度大于所述直线射孔的第一端距离所述芯体的轴线的长度。

2.根据权利要求1所述的湍流发生结构，其特征在于，所述切线进水口连接有进水弯头。

3.根据权利要求2所述的湍流发生结构，其特征在于，所述进水弯头连接有螺丝接头，所述螺丝接头用于与供水管相连。

4.根据权利要求1所述的湍流发生结构，其特征在于，所述第一凸起部具有内陷的弧形端面。

5.根据权利要求1所述的湍流发生结构，其特征在于，所述直线射孔为六个，六个所述直线射孔各自的第一端均匀分布于以所述芯体轴线为圆心的同一圆周上。

6.根据权利要求1所述的湍流发生结构，其特征在于，所述壳体内侧开设有第一槽口以及第二槽口，所述第一凸起部位于所述第一槽口内，所述第二凸起部位于所述第二槽口内。

7.根据权利要求6所述的湍流发生结构，其特征在于，所述第二槽口内侧开设有内螺纹，所述第二凸起部的外侧开设有与所述内螺纹适配的外螺纹。

8.根据权利要求1所述的湍流发生结构，其特征在于，所述第一凸起部以及所述第二凸起部上均开设有用于放置O型圈的密封槽。

9.根据权利要求1所述的湍流发生结构，其特征在于，所述湍流推进螺旋段包括沿其周向设置拱形凸体。

10.根据权利要求9所述的湍流发生结构，其特征在于，所述拱形凸体包括沿所述芯体轴向设置且彼此分离的多个。