УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОТОКОВ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
DEVICE TO CHANGE DIRECTION OF FLUID AND GAS FLOWS

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 (авт.св. 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. B01D 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 устройстве для изменения направления движения потоков жидкостей и газов, включающем пустотелый корпус, корпус выполнен в виде части тора с многозаходной винтовой поверхностью, снабженной винтовыми канавками внутри и наружи корпуса под углом к его оси в виде карманов в форме различных геометрических фигур с четырьмя и более боковыми сторонами, причем расстояние между прямыми линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника, при этом карманы по внутренней и наружной поверхностям могут отличаться как по форме, так и размерам по периметру корпуса, смонтирован из секций, каждая из которых выполнена из полосы, свернутой в кольцо с многогранной поверхностью и образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, расположенными параллельно друг другу, при этом секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелого корпуса.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого устройства.
Новизна обусловлена тем, что корпус выполнен в виде части тора по внутреннему и наружному периметру которого образованы многозаходные винтовые поверхности треугольной формы и однонаправленные винтовые линии с изменяющимся по диаметру корпуса шагом, что обеспечивает изменение направления движения закрученных потоков жидкостей, газов и расширение технологических возможностей.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство для изменения направления движения потоков жидкостей и газов, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - корпус устройства; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - полоса с размеченными прямыми линиями сгиба и линиями обрезки кромок четырехугольников; на фиг.6 - полоса после обрезки кромок четырехугольников; на фиг.7 - полоса после обрезки кромок четырехугольников, согнутая по прямым линиям сгиба, наглядное изображение; фиг.8 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в кольцо (в виде кругового сектора - секцию).
Устройство для изменения направления движения потоков жидкостей и газов (фиг.1, фиг.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, фиг.4) выполнен в виде части тора (кругового кольца) с многогранной 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 наружной и внутренней поверхностям винтовых линий (на фиг.3 одна из винтовых линий показана утолщенной линией 5-6-7-8-9-10-11-12-13) и винтовых поверхностей многоугольной формы в виде различных геометрических фигур с четырьмя и более боковыми сторонами, например, прямоугольника, трапеции, ромба и т.п., в виде (фиг.4) карманов наружной поверхности 14, 15, 16, 17, 18, 19 и карманов внутренней поверхности 20, 21, 22, 23, 24, 25.
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Каждая из секций 4 изготовлена в виде кругового сектора (фиг.3, фиг.4) и смонтирована из полосы 26 (фиг.5, фиг.6), на которой размечены прямоугольники, по диагоналям которых расположены линии сгиба, проходящие через точки 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 на расстояниях друг от друга, равных длине стороны геометрической фигуры, например, как на фиг.4, на расстоянии L, L, L. Линии сгиба полосы 26 показаны на фиг.5 утолщенной линией. На полосе 5 размечены также линии обрезки 51 и 52 кромок полосы 26, показанных на фиг.5 штрихпунктирной линией с двумя точками. После разметки по линии обрезки кромок 51 и 52 участки полосы 26 (на фиг.6 эти участки полосы 26 заштрихованы) отрезаются и полоса 26 приобретает вид, показанный на фиг.6, у которой линии сгиба полосы 26 разные по длине L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L.
Полоса 26 (фиг.7) после обрезки кромок прямоугольников по линии обрезки 51 и 52 сгибается по прямым линиям - линиям сгиба 27-50, размещенным под углом α к кромкам полосы 26 с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, т.е. по диагоналям, проходящим через точки 27-50 прямоугольников (фиг.5), параллельных друг другу, и затем сворачивается в кольцо 55 с многогранной поверхностью, как показано на фиг.8. Поперечные кромки, кромки 53 и 54, полосы 26 после сворачивания в кольцо 55 соединяются известными методами, например сваркой, пайкой и т.д., с образованием секции 4 в виде кругового сектора (фиг.8).
1
2
1
2
Таким образом, корпус 1 (фиг.3, фиг.4) выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями, изменяющимся по диаметру корпуса шагом по периметру корпуса (одна из винтовых линий показана на фиг.3 утолщенной линией 5-6-7-8-9-10-11-12-13 и винтовыми канавками внутри и наружи корпуса 1 в виде карманов многоугольной формы, под углом к оси корпуса 1. На фиг.3 показано, что по наружному диаметру D корпуса 1 шаг винтовых линий S, а по внутреннему диаметру d корпуса 1 шаг винтовых линий S. При этом S больше S.
Корпус 1 (фиг.3, фиг.4) в виде части тора (части кругового кольца) с криволинейной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру с образованием карманов многоугольной формы с изменяющимся по диаметру корпуса шагом может быть изготовлен и другими способами.
Технико-экономические преимущества возникают за счет выполнения корпуса устройства для изменения направления движения потоков жидкостей и газов в виде части тора, поверхность которого снабжена многозаходной винтовой поверхностью, снабженной винтовыми канавками внутри и наружи корпуса под углом к его оси в виде карманов многоугольной формы в форме различных геометрических фигур с четырьмя и более боковыми сторонами, которые и обеспечивают не только уменьшение гидравлического сопротивления, но и изменение направление потоков жидкости и газа, а также расширение технологических возможностей.