CN211345369U - 一种离心式可变截面导流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离心式可变截面导流装置，用于烟道内的烟气导流，包括：外壳，为筒状结构，其一端为输入端，另一端为输出端；底盖，呈环形结构且与外壳输出端结构固定连接；管道，与外壳的输出端固定连接且与外壳同轴并用于输出烟气，管道的内径小于外壳；若干片第一转片，均为扇形结构且其侧边相互并排贴合后形成环形结构，该环形结构内径小于管道的内径；离心机构，与若干片第一转片连接，且由离心机构带动若干片第一转片沿接近或远离其中心方向移动，该方案在面对不同的风力条件下，依据离心运动原理，可实现根据不同风速改变烟道截面的大小来满足工业现场的需求，其结构简单，成本较低，能够满足实际生产需求，具有广阔的应用市场前景。

Description

一种离心式可变截面导流装置

技术领域

本实用新型涉及烟气导流装置领域，尤其是一种离心式可变截面导流装置。

背景技术

在锅炉或烧结机实际运行中，其负荷会根据外部条件发生变化（比如经济萧条时，产能需求低则会低负荷运行，经济景气时产能需求高则会满负荷运行），满负荷运行时，由于通过干法脱硫吸收塔底部流速能满足不落灰要求，因此无需补烟气进行辅助烟气排出；而在低负荷运行时，由于吸收塔底部流速较低，循环烟道需补烟气回吸收塔底部，以保证塔底部流速较高不产生落灰现象，但由于补循环烟道的烟气比较耗能，因此，基于在业主的角度而言，在装置是低负荷情况下，后面的脱硫装置基本需要75%以上负荷运行，因此比较耗能，针对这点情况，结合图1，若是能够提供一种能够改变烟道直径或改变其截面口径的可变截面导流装置进行辅助，则在锅炉或烧结机低负荷运行时，可以通过调整该变径装置，减小原有塔底截面，以达到提速的目的而不发生落灰的现象，那么将大大改善现有技术问题的困扰和局限，以及起到良好的节约成本、能源的效果。

然而，目前，市场上几乎没有纯机械自动化可变截面装置，其大多数是采用电控的可变截面装置，这又存在着成本过高，不满足实际工业需求的局限性。

发明内容

针对现有技术的情况，本实用新型的目的在于提供一种非电控纯机械配合、结构简单、使用可靠且能够降低能耗和实时自动调节的离心式可变截面导流装置。

为了实现上述的技术目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种离心式可变截面导流装置，用于烟道内的烟气导流，其包括：

外壳，为两端敞开的筒状结构，其一端为输入端，另一端为输出端；

底盖，呈环形结构且其外周侧与外壳输出端结构相适应并固定连接；

管道，与外壳的输出端固定连接且与外壳同轴并用于输出烟气，所述管道的内径小于外壳内径；

若干片第一转片，均为扇形结构且其侧边相互并排贴合后形成环形结构，该环形结构的内径小于管道的内径；

离心机构，与若干片第一转片连接，且由离心机构带动若干片第一转片沿接近或远离其中心方向移动。

作为一种可能的实施形式，进一步，所述的离心机构包括转轴、若干个弹簧、第二转片和螺旋桨，所述转轴的一端转动固定在外壳内的轴向轴心，其另一端穿入到管道中并与螺旋桨固定连接，所述的第二转片为环形结构，且设于底盖和第一转片之间并同轴转动固定，第二转片的内径大于等于管道的内径，其接近第一转片的端面上设有若干个与若干片第一转片一一对应的导槽，且导槽由第二转片轴心方向至其边缘方向延伸，所述的若干片第一转片接近第二转片的端面上均转动设置有与导槽配合连接的第一连接件，所述的若干个弹簧与若干片第一转片一一对应且弹簧一端与转轴连接，另一端与第一转片连接，由螺旋桨旋转驱动转轴旋转，令若干片第一转片在离心力作用下沿第二转片的导槽滑动。

作为一种优选的可能实施的叠加方案，所述的离心机构还包括固定支架、轴承座、轴承、所述的固定支架固定在外壳输入端的内周侧，固定支架沿外壳轴心方向延伸有固定条且与轴承座固定连接，所述轴承的外圈固定连接在轴承座上，所述转轴的一端与轴承的内圈固定连接。

作为一种优选的可能实施的叠加方案，所述的底盖接近第二转片的端面上设有环形导轨槽，所述的其一端面通过第二连接件与底盖上的环形导轨槽配合连接。

作为一种更为优选的可能实施的叠加方案，所述的第二连接件为在第二转片上呈环形阵列设置的若干个万向轮，所述的第二转片通过若干个万向轮与底盖上的环形导轨槽滑动连接。

作为一种优选方案，所述万向轮的数量为四个。

作为一种优选的可能的实施形式，进一步，所述的第一连接件为定向轮，所述的第一转片通过定向轮与第二转片的导槽配合连接。

作为一种优选的可能的实施形式，进一步，所述的轴承为角接触球轴承。

作为一种可能的实施形式，进一步，所述的外壳位于输入端的端末上设有密封胶圈，且外壳对应密封胶圈设有将其固定的密封胶圈固定支架。

作为一种可能的实施形式，进一步，所述的若干片第一转片远离底盖的端面中心还均设有配重块。

为了能够进一步对本实用新型所利用的原理进行详细说明，本方案所基于的科学原理补充如下：

离心力是一种假想力，即惯性力。当物体作圆周运动时，向心加速度会在物体的坐标系产生如同力一般的效果，类似於有一股力作用在离心方向，因此称为离心力。 也就是说,这种力并不真实存在.当物体进行圆周运动，即并非直线运\动,亦即物体於非牛顿环境下运动，物体所感受的力并非真实。补充：不单从牛顿观点解释离心力的可能微观实质：我们知道接触力都是由于分子间作用力宏观的体现，若在做匀速直线运动的物体受到大小不变方向时刻改变的向心力（实际存在的力，力方向指向圆心），就会时刻扭转物体的运动方向，这时物体就不是做匀速运动了，而是曲线运动（圆周运动是特例），受向心力物体内的分子也并不保持相对彼此近似静止了，而是由于向心力起初作用物体内的那一小块分子群的后面拉着一连串的分子，而且这个向心力时刻改变，物体内这一连串分子的运动状态也要时刻改变(分子改变运动状态是靠分子间距离的改变从而改变分子间作用力).而晚改变状态的分子会因为早改变状态的分子的分子间相互作用力而跟着改变运动状态，而恰恰是这个分子间延迟效果，把物体内的拉伸力体现为了外在的离心力，这才是离心力的实质，但是用牛顿定律从整体解释的话是不合理的，所以衍生出离心力。离心力之所以在物体受到向心力时才“产生”也是这个道理，但向心力一消失，离心力也会马上由于分子间收缩效用而消失。

采用上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，其具有的有益效果为：本方案的出发点旨在设计一种离心式可变截面导流装置来实现在锅炉或烧结机实际运行中，在负荷会根据外部条件发生变化后对管道截面的改变，从而使气体流速相应发生改变，充分降低能耗。

本方案具体采用的离心机构是一种利用螺旋桨来反馈烟气流动速度以旋转带动转轴同步旋转，使得第一转片能够在离心力作用下进行对应调节其与轴心的距离，在没有外界风力时，其横截面是完全向内收拢的。在有外来风力的影响下，且在外来的风力足够时，中心转轴上的螺旋桨的扇叶旋转带动转轴牵引第一转片和第二转片做圆周转动，产生的离心力带动第一转片往外伸展（即沿导槽方向向外移动），从而改变了管道被遮挡的横截面积。当风力减少时，第一转片在弹簧的作用下自动收缩一定的面积以满足合适的流速。针对不同烟道，可通过调试改变上层转片上的配重来满足实际需求，实现自动控制烟道截面的效果。

本方案从经济，能耗角度出发，解决实际工业现场问题。实现企业问题解决的同时响应国家绿色创新发展的号召。在面对不同的风力条件下，依据离心运动原理，可实现根据不同风速改变烟道截面的大小来满足工业现场的需求，并实现纯机械的自动化控制。本产品结构简单，成本较低，能够满足实际生产需求，具有广阔的应用市场前景。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型方案做进一步的阐述：

图1为本实用新型装置的安装实施位置之一的简要示意图；

图2为本实用新型离心式可变截面导流装置轴测图（75%负荷）；

图3为本实用新型离心式可变截面导流装置俯视图（75%负荷）；

图4为本实用新型装置壳体与导轨轴测图；

图5为本实用新型离心式可变截面导流装置轴测图（去壳）；

图6为本实用新型离心式可变截面导流装置局部视图图（去壳）；

图7为本实用新型装置的轴承固定支架轴测图；

图8为本实用新型离心式可变截面导流装置前视图；

图9为本实用新型离心式可变截面导流装置轴测图（满负荷）；

图10为本实用新型离心式可变截面导流装置俯视图（满负荷）。

具体实施方式

如图2至8之一所示，本实用新型装置，用于烟道内的烟气导流，其包括：

外壳6，其为两端敞开的筒状结构，其一端为输入端，另一端为输出端；其中输入端用于与产生烟气的装置的出气端连接；

底盖12，呈环形结构且其外周侧与外壳6输出端结构相适应并固定连接；

管道22，与外壳6的输出端固定连接且与外壳6同轴并用于输出烟气，所述管道22的内径小于外壳内径；

若干片第一转片15，均为扇形结构且其侧边相互并排贴合后形成环形结构，该环形结构的内径小于管道22的内径；

离心机构，与若干片第一转片22连接，且由离心机构带动若干片第一转片22沿接近或远离其中心方向移动。

其中，作为一种可能的实施形式，所述的离心机构具体包括转轴5、若干个弹簧7、第二转片17和螺旋桨8，所述转轴5的一端转动固定在外壳6内的轴向轴心，其另一端穿入到管道22中并与螺旋桨8固定连接,螺旋桨8可以采用直接焊接固定或者为了便于拆卸，可以利用硝19进行锁定安装，所述的第二转片17为环形结构，且设于底盖12和第一转片15之间并同轴转动固定，第二转片17的内径大于等于管道22的内径，其接近第一转片15的端面上设有若干个与若干片第一转片15一一对应的导槽16，且导槽16由第二转片17轴心方向至其边缘方向延伸，所述的若干片第一转片15接近第二转片17的端面上均转动设置有与导槽16配合连接的第一连接件18，第一连接件18可以是定向轮，但并不局限于定向轮，也可以是滑块，所述的若干个弹簧7与若干片第一转片15一一对应且弹簧7一端与转轴5连接（转轴5上可以设置便于弹簧7连接的第一弹簧扣孔24，通过钩扣连接的形式，便于安装和拆卸维护），另一端与第一转片15连接，第一转片上对应设有第二弹簧扣孔14，由螺旋桨8旋转驱动转轴5旋转，令若干片第一转片15在离心力作用下沿第二转片17的导槽16滑动，而由于离心力与质量有关，为了提高第一转片15的响应反馈速度，所述的若干片第一转片15远离底盖12的端面中心还均设有配重块3。

而为了能够良好约束固定转轴5，所述的离心机构还包括固定支架2、轴承座4、轴承9、所述的固定支架2固定在外壳6输入端的内周侧，固定支架2沿外壳6轴心方向延伸有固定条且与轴承座4固定连接，所述轴承9的外圈固定连接在轴承座4上，所述转轴5的一端与轴承9的内圈固定连接，具体可以是过盈配合，所述轴承9的优选方案可以是角接触球轴承，但并不局限于该种，还可以是其他可以实现该功能的轴承。

为了能够在离心机构运行时，令第一转片15和第二转片17之间达到良好配合，所述的底盖12接近第二转片17的端面上设有环形导轨槽11，所述的其一端面通过第二连接件20与底盖12上的环形导轨槽11配合连接；作为一种更为优选的可能实施选择方案，所述的第二连接件20可以为在第二转片17上呈环形阵列设置的若干个万向轮，所述的第二转片17通过若干个万向轮与底盖12上的环形导轨槽11滑动连接；而万向轮的数量优选为四个。

为了便于装配和拆卸，所述的外壳6可以用插接的形式进行安装，而为了提高配合紧密性，所述的外壳6位于输入端的端末上设有密封胶圈1，且外壳6对应密封胶圈1设有将其固定的密封胶圈固定支架10。

本方案的简要原理如下：

烟气发生设备（例如锅炉或烧结机）将烟气从外壳6的输入端输入，由于烟气发生设备的单位时间处理量不同，其产生的烟气具有不同的风速，当风速达到一定时，烟气流动会带动螺旋桨8转动，从而带动转轴5转动，同时，带动与转轴5相连的第一15转片转动，第一转片15通过配重块3限制其竖直方向上的自由度且令其在固定连接的定向轮（即第一连接件18）引导下在第二转片17上的导槽16上沿定向运动。同时，第二转片17受第一转片15的力也与其一同做圆周运动在，具体是第二转片17通过固定连接的万向轮（即第二连接件20）在底盖12的环形导轨槽11上旋转运动。

实际工作中：螺旋桨8转动带动转轴5和第二转片17转动，第二转片17与转轴5固定连接且有四个万向轮在底部轨道运动。第一转片15具体可以是分为四片（即每片为一个圆环形结构的四分之一）带有定向轮（即第一连接件18）与转轴5通过弹簧7连接，第一转片15安装在第二转片17上并在第二转片17的环形导轨槽16上运动。

在没有外界风力时，横截面是完全向内收拢的，例如图2和图3所示的状态。

在有外界风力的影响下，且在外界的风力足够时，转轴5上螺旋桨8带动第一转片15做圆周转动，产生的离心力带动第一转片15往外伸展，从而改变横截面积，例如图9和图10所示的状态。

当风力减少时，第一转片15在弹簧7的作用下自动收缩一定的面积以满足合适的流速。针对不同烟道，可通过调试改变第一转片15上的配重来满足实际需求，实现自动控制烟道截面的效果。

以上所述为本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本实用新型的涵盖范。

Claims (10)

1.一种离心式可变截面导流装置，用于烟道内的烟气导流，其特征在于：其包括：

外壳，为两端敞开的筒状结构，其一端为输入端，另一端为输出端；

底盖，呈环形结构且其外周侧与外壳输出端结构相适应并固定连接；

管道，与外壳的输出端固定连接且与外壳同轴并用于输出烟气，所述管道的内径小于外壳内径；

若干片第一转片，均为扇形结构且其侧边相互并排贴合后形成环形结构，该环形结构的内径小于管道的内径；

离心机构，与若干片第一转片连接，且由离心机构带动若干片第一转片沿接近或远离其中心方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种离心式可变截面导流装置，其特征在于：所述的离心机构包括转轴、若干个弹簧、第二转片和螺旋桨，所述转轴的一端转动固定在外壳内的轴向轴心，其另一端穿入到管道中并与螺旋桨固定连接，所述的第二转片为环形结构，且设于底盖和第一转片之间并同轴转动固定，第二转片的内径大于等于管道的内径，其接近第一转片的端面上设有若干个与若干片第一转片一一对应的导槽，且导槽由第二转片轴心方向至其边缘方向延伸，所述的若干片第一转片接近第二转片的端面上均转动设置有与导槽配合连接的第一连接件，所述的若干个弹簧与若干片第一转片一一对应且弹簧一端与转轴连接，另一端与第一转片连接，由螺旋桨旋转驱动转轴旋转，令若干片第一转片在离心力作用下沿第二转片的导槽滑动。

3.根据权利要求2所述的一种离心式可变截面导流装置，其特征在于：所述的离心机构还包括固定支架、轴承座、轴承、所述的固定支架固定在外壳输入端的内周侧，固定支架沿外壳轴心方向延伸有固定条且与轴承座固定连接，所述轴承的外圈固定连接在轴承座上，所述转轴的一端与轴承的内圈固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种离心式可变截面导流装置，其特征在于：所述的底盖接近第二转片的端面上设有环形导轨槽，所述的其一端面通过第二连接件与底盖上的环形导轨槽配合连接。

5.根据权利要求4所述的一种离心式可变截面导流装置，其特征在于：所述的第二连接件为在第二转片上呈环形阵列设置的若干个万向轮，所述的第二转片通过若干个万向轮与底盖上的环形导轨槽滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种离心式可变截面导流装置，其特征在于：所述万向轮的数量为四个。

7.根据权利要求2所述的一种离心式可变截面导流装置，其特征在于：所述的第一连接件为定向轮，所述的第一转片通过定向轮与第二转片的导槽配合连接。

8.根据权利要求3所述的一种离心式可变截面导流装置，其特征在于：所述的轴承为角接触球轴承。

9.根据权利要求1所述的一种离心式可变截面导流装置，其特征在于：所述的外壳位于输入端的端末上设有密封胶圈，且外壳对应密封胶圈设有将其固定的密封胶圈固定支架。

10.根据权利要求1所述的一种离心式可变截面导流装置，其特征在于：所述的若干片第一转片远离底盖的端面中心还均设有配重块。

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