ЗАВИХРИТЕЛЬ ГИДРОУСИЛИТЕЛЬНЫЙ
SWIRLER WITH HYDRAULIC AMPLIFICATION

Изобретение относится к устройствам для закручивания потока жидкости или газа и может быть использовано не только в центробежных устройств для отделения капель жидкости из газового потока в химической, газовой, нефтяной и других отраслях промышленности, но и для увеличения напора истечения.
Известен завихритель (А.с. СССР №396117, кл. B01D 45/12, 1971), выполненный в виде ленты, закрученной по спирали вокруг собственной оси симметрии, и установленный внутри трубопровода - в цилиндрическом патрубке.
Недостатком известного устройства является недостаточные технологические возможности, недостаточная эффективность и высокое гидравлическое сопротивление, вызванное наличием внутри цилиндрического патрубка ленты, закрученной по спирали вокруг собственной оси симметрии, и создание на пути движения потока материалов препятствия - в виде самого завихрителя.
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 установленный внутри трубопровода - в цилиндрическом патрубке.
Недостатком известного устройства является недостаточные технологические возможности, недостаточная эффективность и высокое гидравлическое сопротивление, вызванное наличием внутри цилиндрического патрубка ленты закрученной по спирали вокруг собственной оси симметрии, и создание на пути движения потока материалов препятствия в виде самого завихрителя.
Техническим решением является расширение технологических возможностей, повышение эффективности и уменьшение гидравлического сопротивления за счет удаления с пути движения потока материалов, размещенного в центральной части трубопровода, завихрителя в виде ленты, закрученной по спирали, и увеличение напора истечения.
Техническое решение достигается тем, что завихритель гидроусилительный, выполненный в виде ленты, закрученной по спирали вокруг собственной оси симметрии, выполнен из пустотелого корпуса, смонтированного из пяти и более лент выпуклой криволинейной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения с образованием по периметру внутри корпуса винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей выпуклой формы относительно оси симметрии корпуса с центрами кривизны внутри корпуса, а также напусков внутри корпуса в виде винтовых лопастей по всей длине корпуса от входного отверстия до выходного отверстия.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого завихрителя гидроусилительного.
Новизна заключается также в том, что завихритель состоит лишь из одной детали - многозаходного пустотелого корпуса, внутри которого отсутствует свернутая вокруг оси симметрии лента, которая сама и создает дополнительное гидравлическое сопротивление, снижает эффективность работы завихрителя гидроусилительного.
Новизна усматривается также в том, что закрутка потока производится многозаходными каналами криволинейной формы, что увеличивает эффективность работы завихрителя гидроусилительного.
Новизна заключается также в том, что площадь внутренней поверхности корпуса за счет того, что лента по периметру корпуса согнута криволинейно в продольном и поперечном направлениях увеличивается, что способствует повышению эффективности закрутки потока газа или жидкости.
Новизна обусловлена тем, что такое конструктивное оформление позволяет не только придание потоку вращательного движения, но и обеспечивает увеличение напора истечения.
Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям двоякой кривизны вектору скорости движения материалов плавно изменяются, что способствует интенсификации процесса завихрения и расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление завихрителя гидроусилительного позволяет обеспечить постепенное увеличение напора истечения и расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что корпус выполнен в виде параболоида вращения и по всей длине имеет переменное не только поперечное, но и продольное сечение, что обеспечивает плавное движение жидкостей или газов, уменьшает сопротивление их движению и расширяет технологические возможности установки.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление корпуса параболоидной формы позволяет обеспечить последовательное постепенное повышение напора жидкостей или газов по мере продвижения их от входного отверстия до выходного отверстия и расширяет технологические возможности установки.
Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений корпуса изменяются по всей его длине от входного отверстия до выходного отверстия, что расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что по периметру барабана образованы винтовые поверхности с переменной шириной выпуклой криволинейной формы по длине корпуса, что уменьшает сопротивление движению потоков жидкостей или газов внутри корпуса.
Новизна обусловлена также тем, что шаг винтовых линий по периметру изменяется по длине корпуса от входного отверстия до выходного отверстия, что расширяет технологические возможности установки.
Новизна обусловлена также тем, что корпус по периметру выполнен из пяти и более свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных между собой по длине корпуса винтовых лент выпуклой криволинейной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении с образованием по периметру корпуса винтовых линий и винтовых поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри корпуса, а также напусков внутри корпуса в виде винтовых лопастей по всей длине корпуса от загрузки к выгрузке, что обеспечивает не только закрутку жидкостей или газов, но и облегчает их перемещение и расширяет технологические возможности.
1
1
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид завихрителя гидроусилительного; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - одна из лент, общий вид; на фиг.4 - вид ленты после скручивания ее концов относительно горизонтальной оси О-О; на фиг.5 - вид ленты после скручивания ее на оправке в виде параболоида вращения; на фиг.6 - разрез А-А на фиг.5.
Завихритель гидроусилительный (фиг.1, фиг.2, фиг.3) содержит пустотелый корпус 1 завихрителя, который снабжен известными приспособлениями (на чертежах не показаны) для монтажа и присоединения его к трубопроводу (на чертежах не показаны).
Пустотелый корпус 1 выполнен с внутренними криволинейными поверхностями выпуклой формы относительно оси симметрии корпуса 1 с центрами кривизны внутри корпуса 1 (фиг.2) и с входным отверстием 2 и выходным отверстием 3.
1
1
Пустотелый корпус 1 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) выполнен из пяти лент 4, 5, 6, 7, 8 с боковыми кромками 9 и 10 выпуклой криволинейной формы (фиг.3), выполненными кривыми второй степени кривизны с разными размерами по ширине ленты 11 и 12, с уменьшением их по длине корпуса 1 от входного отверстия 2 к выходному отверстию 3, скрученных по винтовой линии в продольном направлении (фиг.4) относительно продольной оси O-O и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения 13 (фиг.5) с образованием по периметру корпуса 1 винтовых линий и винтовых поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри корпуса 1, а также напусков внутри корпуса 1 в виде винтовых лопастей 14, 15, 16, 17, 18 по всей длине корпуса 1 от входного отверстия 2 до выходного отверстия 3 по всей длине корпуса 1.
Ленты 4, 5, 6, 7, 8 после сгиба снимают с оправки (фиг.5) и соединяют друг с другом боковыми сторонами (кромками) известными методами, например сваркой, с образованием по периметру корпуса 1 винтовых линий и внутренних винтовых канавок, с переменным, уменьшающимся по длине корпуса 1 шагом S. Одна из винтовых линий 19-20 показана на фиг.1, фиг.2 утолщенной линией.
1
1
Таким образом, каждая из пяти лент 4, 5, 6, 7, 8 с боковыми кромками 9 и 10 выпуклой криволинейной формы (фиг.3), выполненными кривыми второй степени кривизны с разными размерами 11 и 12 по ширине ленты, с уменьшением их по длине корпуса 1 от входного отверстия 2 к выходному отверстию 3, предварительно скрученных в продольном направлении относительно оси O-O, например 4 (фиг.6), помещают на оправке 13 в виде параболоида вращения (фиг.5) и изгибают так, чтобы кромки 9 и 10, например, ленты 4 свернуты были по винтовым линиям. После этого ленту 4 деформируют и снимают с оправки 13 либо фиксируют на этой оправке. Аналогичным образом обрабатывают остальные ленты 5, 6, 7, 8. Далее пять деформированных таким образом лент 4, 5, 6, 7, 8 после совмещения продольных кромок лент друг с другом с образованием напусков 14, 15, 16, 17, 18 соединяют, например, сваркой. В результате по периметру корпуса 1 (фиг.1, фиг.2) по наружной и внутренней поверхностям образуются пять плавных винтовых линий, одна из которых показана на фиг.1, фиг.2 утолщенной линией 19-20, и винтовых поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри корпуса 1 по всей длине корпуса 1 от входного отверстия 2 до выходного отверстия 3.
Завихритель гидроусилительный работает следующим образом.
1
1
Поток жидкости или газа поступает во входное отверстие 2 и при прохождении через конической формы корпус 1 приобретает не только вращательное движение, за счет образования по периметру внутри конической формы корпуса пяти и более винтовых канавок и винтовых линий с переменным, уменьшающимся шагом от входного отверстия 2 до выходного отверстия 3, а также внутренних криволинейных выпуклой формы относительно продольной оси O-O корпуса 1 с центрами кривизны, расположенными внутри корпуса 1, но и обеспечивает увеличение напора истечения из выходного отверстия 3 корпуса 1 жидкости или газа.
Технико-экономические преимущества возникают за счет создания на поверхности внутри корпуса однонаправленных конических винтовых линий и винтовых поверхностей в виде каналов криволинейной формы, а также напусков внутри корпуса в виде винтовых лопастей по всей длине корпуса от входного отверстия до выходного отверстия, которые не только закручивают газовый поток или поток жидкости через пустотелый конической формы корпус завихрителя гидроусилительного, но и обеспечивают при этом увеличение напора истечения жидкостей или газов из выходного отверстия по сравнению с напором у входного отверстия.