ПОВОРОТНЫЙ ЗАВИХРИТЕЛЬ
ROTARY SWIRLER

Изобретение относится к устройствам для закручивания потока газа или жидкости и может быть использовано в центробежных устройствах для отделения капель жидкости из газового потока в химической, газовой, нефтяной и других отраслях промышленности.
Известен завихритель (А.с. СССР №1247054, кл. B01D 45/12), выполненный в виде ленты, закрученной по спирали вокруг собственной оси симметрии, с обеих сторон которой выполнены поперечные прорези, при этом лепестки повернуты вокруг собственной оси навстречу потоку и установлены внутри трубопровода - в цилиндрическом патрубке.
Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности и невозможность изменения направления движения потоков жидкости и газа.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является завихритель (патент РФ №2266155, кл. В01D, 45/12), корпус которого выполнен из ленты, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам ленты, с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на ленте попеременно в противоположные стороны, при этом лента свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам в виде пустотелого корпуса, с образованием по периметру его наружной и внутренней поверхностей одинаковых многозаходных винтовых линий и многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы.
Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности, невозможность изменения направления движения потоков жидкости и газа.
Техническим решением является изменение направления движения потоков жидкости, газа и расширение технологических возможностей.
Техническое решение достигается тем, что в поворотном завихрителе, выполненном из ленты, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам ленты, при этом лента свернута в виде пустотелого корпуса, с образованием по его периметру наружной и внутренней поверхностей однонаправленных многозаходных винтовых линий и многозаходных винтовых поверхностей, корпус выполнен в виде части тора с изменяющимся по диаметру корпуса шагом винтовых линий по наружному периметру и с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы, при этом корпус смонтирован из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, изготовленного из полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами в виде линий сгиба, расположенными на полосе на равных расстояниях друг от друга и параллельно друг другу, при этом полоса свернута в кольцо, по периметру которого размещены карманы криволинейной формы, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников, при этом карманы криволинейной формы расположены острым углом к оси корпуса и могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояния между линиями сгиба равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренних поверхностей.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого поворотного завихрителя.
Новизна обусловлена тем, что корпус выполнен в виде части тора с изменяющимся по диаметру корпуса шагом винтовых линий по наружному периметру и с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и размерам, что обеспечивает изменение направления движения закрученных потоков жидкостей, газов и расширение технологических возможностей.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен поворотный завихритель, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - корпус поворотного завихрителя; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - полоса с размеченными прямыми линиями сгиба и линиями обрезки кромок четырехугольника; на фиг.6 - полоса после обрезки кромок четырехугольников; на фиг.7 - полоса после обрезки кромок четырехугольнков, согнутая по прямым линиям сгиба; фиг.8 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в кольцо (в виде кругового сектора - секцию).
Поворотный завихритель (фиг.1 и 2) содержит пустотелый корпус завихрителя 1 с фланцами 2 для крепления его к трубопроводу, в котором выполнены отверстия 3 для соединительных болтов.
Корпус 1 (фиг.3 и 4) выполнен в виде части тора (кругового кольца) с криволинейной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру и может быть изготовлен из секций 4 (одна из секций на фиг.3 выделена сплошными утолщенными линиями), соединенными между собой известными методами, например сваркой, клейкой и т.п., с образованием по наружному и внутреннему периметру корпуса 1 винтовых линий и винтовых поверхностей криволинейной формы в виде внутренних карманов полукруглой формы 5, 6, 7, 8, 9, 10 (фиг.4).
Каждая из секций 4 изготовлена в виде кругового сектора (фиг.3 и 4) и смонтирована из полосы 11 (фиг.5), на которой размечены прямоугольники 12 и линии сгиба 13, размещенные на равных расстояниях друг от друга, равных длине развертки периметра криволинейных карманов, например для карманов 5, 6, 7, 8, 9, 10, на расстояниях L и под углом α к кромкам полосы 11.
1
2
3
4
5
6
На полосе 11 размечены также линии обрезки 14 кромок полосы 11, показанных на фиг.5 штрихпунктирной линией с двумя точками. После разметки по линии обрезки кромок 14 участки полосы 11 (на фиг.5 эти участки полосы 11 заштрихованы) отрезаются, и полоса 11 приобретает вид, показанный на фиг.6, у которой линии сгиба полосы 13 разные по длине L, L, L, L, L, L с образованием при этом разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами - линиям сгиба 13, параллельных друг другу. Полоса 11 (фиг.7) после обрезки кромок прямоугольников 12 по линии обрезки 14 сгибается по прямым линиям, размещенным под углом α к кромкам полосы 11 с образованием криволинейных поверхностей 15 с кромками 16 и 17 и затем сворачивается в кольцо 18 (фиг.8) с криволинейной внутренней поверхностью в виде карманов. Кромки 16 и 17 полосы 11 после сворачивания в кольцо 18 соединяются известными методами, например сваркой, пайкой и т.д., с образованием секции 4 в виде кругового сектора.
1
2
1
2
Таким образом, корпус 1 (фиг.3 и 4), изготовленный в виде тора, выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями с изменяющимся по диаметру корпуса шагом по периметру корпуса и винтовыми канавками внутри корпуса 1 в виде карманов криволинейной формы под углом к продольной оси корпуса 1. На фиг.3 показано, что по наружному диаметру D корпуса 1 шаг винтовых линий S, a по внутреннему диаметру d корпуса 1 шаг винтовых линий S. При этом S больше S.
Корпус 1 (фиг.3 и 4) в виде части тора с криволинейной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру с образованием по его внутренней поверхностей карманов криволинейной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий с изменяющимся по диаметру корпуса шагом может быть изготовлен и иным способом.
Технико-экономические преимущества возникают за счет выполнения корпуса завихрителя в виде части тора (кругового кольца), поверхность которого снабжена однонаправленными винтовыми линиями и винтовыми поверхностями в виде каналов криволинейной формы, которые и обеспечивают изменение направления движения потоков жидкости, газа и расширение технологических возможностей.