一種流體細化裝置的製作方法

2023-11-04 11:27:27

專利名稱：一種流體細化裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種流體混合裝置，具體涉及一種對流體進行細化的裝置。
背景技術：
在現有技術中，存在多種氣/液混合細化方式，如氣體與流體混合、水與各 種油質混合、各種油之間的混合、各種汙水的淨化等，上述氣/液等統稱為流體， 目前有很多對流體進行混合細化的裝置，以對不同的流體進行禮化，達到節能 減耗、提高利用率的目的，但是很多裝置存在耗電量大、浪費油且耗時多、機 器笨重複雜等客觀因素，不能根據現場情況調整細化裝置，這其中機器設計的
不合理，是造成現有細化裝置問題的根本原因。如專利號為95105936. X專利公 開了一種液體溶氣裝置，根據其公開的技術方案實現不了其要解決的技術問題， 對螺旋件的結構也未做出任何公開，僅描述了一種理想狀態下的計算公式，按 其所述的方案，利用螺旋件在管殼內運動來達到細化目的，螺旋件需要動力驅 動，增加了為減少摩察而使用的軸承座，如此細化裝置整體配件多，維修和維 護的成本也相應上升，再有其混合後流體出水方向與螺旋件的方向相切，還影 響了流體的細化效果，最終的效果也遠遠達不到細化目的。

發明內容
為解決現有裝置細化效果低、設備笨重、結構不合理和能耗大的問題，本 發明提供一種結構簡單、部件少、細化效果高及適應性強的細化裝置，具體技術方案如下 一種流體細化裝置，所述裝置包括管殼、安裝在管殼內的螺旋件， 其改進在於，所述螺旋件由多個的墊片組成，所述墊片由中間的圓盤、圓盤四 周凸起的葉片構成，所述螺旋件的旋轉通道由疊加後墊片葉片之間的空隙構成。 本發明技術方案的再一優選方式所述葉片有四片並在圓盤圓周上相互垂直。
本發明技術方案的另一優選方式所述圓盤中間有軸孔，軸孔中穿有中間 軸，所述構成螺旋件的墊片通過中間軸固定在一起，所述管殼按液體的流入方 向分為流入端和流出端，從流入端開始，所述中間軸上的後一個墊片與前一個 墊片錯開一個角度，所述螺旋件上的墊片錯開角度相同。
本發明技術方案的另一優選方式所述墊片形成的螺距由流入端至流出端 逐漸減小。
本發明技術方案的另一優選方式所述螺旋件由流入端至流出端等分為第 一段、第二段和第三段，每段內墊片厚度按1/3比例依次縮小。
本發明技術方案的另一優選方式所述流入端中心軸的端部為錐體，所迷 管殼在流入端安裝有加氣管，所述加氣管上開有出氣口，所述出氣口與所述錐 體的錐尖對應，所述螺旋件的兩端安裝有與管殼內壁接觸的支撐環，所述支撐 環通過支杆固定在中心軸上。
本發明技術方案的還一優選方式所述流出端管殼內徑上有圈凸臺，所述 凸臺的內徑小於支撐環的直徑。
本發明技術方案的又一優選方式所述出氣口與所述錐尖的距離〈10cm且 〉0cm，所述錐尖的錐度〈80°且〉10° 。
本發明技術方案的再一優選方式所述圓盤直徑與葉片長度的比例為4:5.5，所述墊片(6)的有效面積與管殼橫截面積之比為1/5 1/15，所述管殼的內 徑與長度之比為1/2 3/10。
本發明技術方案的另一優選方式所述中心軸前端的錐體為錐形螺帽。 本技術方案可以應用在多種流體混合方式上，如氣體與流體、流體與流體 等，本發明裝置中的螺旋件與管殼採用固定方式，螺旋件並不旋轉，而是利用 流體穿過螺旋件的螺旋通道時採生的壓力來實現細化目的，因此取消了軸承座、 驅動電機等，減輕了裝置重量和減少了安裝工序，利用管殼自身加工的凸臺固 定螺旋件，結構簡單且不增加重量。此工作方式還避免了電機與出水口相互影 響的情況。採用墊片組成的螺旋件，可以方便操作人員對螺旋件進行各種調整， 如視工作場所不同調整墊片的旋轉角度、螺距的大小、墊片的厚度等，實用性 和適應性大大增強，使流體流量與細化之間效果最大化。螺旋件由寬至窄的螺 距使流體形成漸進切割，產生的湍流或渦流強度更大。墊片的面積與管徑的橫 截面積之比在1/5 1/15之間變化，以流體的密度、參數來決定，當流體密度 較小時面積比值也小。管殼的內徑與長度之比採用1/2 3/10，此標準是按流體 的密度和流體的量來決定的，在量大、密度小的時候，採用短管、大口徑的細 化裝置。墊片的厚度分段依次遞減，可以控制螺距的大小，進而加強細化效果。 本裝置可以安裝在現有的管道中進行細化，利用兩端螺紋接口與現有管道 連接。利用流入端中心軸的錐體分散流體，可減小流體進入阻力，增大管殼內 壓力，中心軸錐體可以直接形成也可以安裝錐形螺帽之類，出氣孔與錐尖對應 可使噴出的流體被錐尖分散，進而達到充分混合的目的，錐形出氣孔使流體成 發散狀，更易與管殼內流體混合。利用安裝在螺旋件兩端的支撐環來固定保持 螺旋件在管殼中心的位置，利用流出端的凸臺緊固螺旋件。本裝置利用流體自
6身的壓力及衝力達到細化目的，本方案結構簡單適應性強，減少了成本，與現 有裝置接合方便，也可以單獨使用。


圖1 細化裝置結構示意圖
圖2 墊片在中心軸上旋轉角度示意圖 圖3 螺旋件一端支撐環示意圖
具體實施例方式
如圖1所示，本技術方案的細化裝置外殼為圓形管殼1，將螺旋件2安裝 在管殼內，管殼1兩端有外接卡口， 一般採用螺絲口，也可以採用卡接等方式， 只要能夠與待接管道緊密連接即可，按流體的流入方向將管殼前端定為流入端 13，後端定為流出端14，管殼的內徑與其長度的比例為1/2 3/10。
螺旋件2採用多個墊片6疊加在一起構成，如圖2所示，墊片6形狀為 中間一個圓盤5，圓盤中間有軸孔12，圓盤5的外圓周上均勻分布四個凸起的 葉片7，四個葉片7之間相互垂直，整個墊片6形成一個十字形，墊片上圓盤5 與葉片7的比值為4: 5.5，各墊片通過穿過軸孔的中間軸4疊加固定在一起， 固定方式可以用螺杆、粘接、凹凸卡合等方式。後一個墊片6與前一個墊片6 依次錯開同一個角度，錯開的方向相同，疊加、錯開後的墊片以中間軸為中心 形成一個四頭螺旋，疊加後墊片葉片之間的空隙就形成螺旋的旋轉通道。利用 不同的錯開角度可以調整出不同的螺距。螺旋件2按長度等分為三份，段與段 內的墊片厚度不一樣，但每段內的墊片厚度一樣，從流入端13至流出端14螺旋件2各段的墊片6厚度依次遞減，這樣旋轉通道形成的螺距由流入端13開始 逐漸減小，各段墊片縮小的比例是1/3。每個墊片的有效面積與管殼的橫截面積 比為1/5 1/15，墊片的有效面積包括圓盤的面積和四個葉片的面積。本方案還 可以採用如下方式調整螺距，將兩片或多片墊片完全重疊形成一個較厚的墊片， 再以重疊後的兩片或多片墊片為單位與前面的錯開同樣的角度以形成需要的螺 距。此方式可以更方便的按需要調整細化裝置，大大增強其適應性。
位於流入端的螺旋件中心軸4端頭是一個錐體9，利用錐體的特性來分散 流體，本方案採用安裝錐形螺帽的方式在前端形成一個錐體，其錐體的錐度〈80 °且〉10°優選為〈6(T且〉40° ，錐尖可以減小流體的流入阻力。
如圖3所示，螺旋件2的兩端安裝有支撐環3，支撐環3使螺旋件的中心 軸4與管殼1的軸心線重合，支撐環3直徑與管殼1內徑相同，支撐環3通過 支杆8與螺旋件中心軸4固定，支杆8數與螺旋件墊片的葉片數目、位置對應， 這樣可以儘量減小流體進入螺旋件時支杆造成的阻力。
在流入端13的管殼1上安裝有進氣/液的加氣管10，加氣管10伸入管殼 內的一端有出氣孔11，出氣孔11正對中心軸錐體的錐尖，這樣出氣孔11出來 的流體以散開方式與流體進入端的流體混合，更易被細化，出氣孔11呈內小外 大的錐形狀以利氣體分散。加氣管按照通入的流體密度調整與錐尖的距離，流 體密度越大距離錐尖越遠，但加氣孔與錐尖的距離在〈10cm且〉0cm之間變化。
在管殼流出端14的內徑上有圈凸臺15，此凸臺15可以由管殼自身形成， 也可以另行安裝，凸臺15內徑小於螺旋件上支撐環3直徑，固定並防止螺旋件 2從管殼流出端14脫出。
管殼內的螺旋件在工作時是固定不動的，從流入端進入的流體和由加氣管
8進入的流體，被中心軸上的錐形螺帽所分開，兩種流體在管殼內沿著螺旋件上 的旋轉通道前進並充分混合，在壓力作用下，旋轉通道內的流體形成複雜的湍 流及渦流，產生的剪切力將流體物質大分子團切割成為幾個或單個分子，然後 由流出端流出，形成細化後的流體。
本技術方案的形式並不局限於上述公開的方式，任何以本技術方案為基礎 做出的變形方式都在本申請的保護範圍之內。
權利要求
1、一種流體細化裝置，所述裝置包括管殼(1)、安裝在管殼內的螺旋件(2)，其特徵在於，所述螺旋件(2)由多個的墊片(6)組成，所述墊片由中間的圓盤(5)、圓盤四周凸起的葉片(7)構成，所述螺旋件(2)的旋轉通道由疊加後墊片(6)葉片(7)之間的空隙構成。
2、 如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述葉片(7)有四片並在圓 盤(5)圓周上相互垂直。
3、 如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述圓盤(5)中間有軸孔(12)， 軸孔中穿有中間軸(4)，所述構成螺旋件(2)的墊片(6)通過中間軸(4)固 定在一起，所述管殼(1)按液體的流入方向分為流入端(13)和流出端(14)， 從流入端(13)開始，所述中間軸(4)上的後一個墊片與前一個墊片錯開一個 角度，所述螺旋件(2)上的墊片(6)錯開角度相同。
4、 如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述墊片(6)形成的螺距由 流入端(13)至流出端(14)逐漸減小。
5、 如權利要求4所述的裝置，其特徵在於，所述螺旋件(2)由流入端(13) 至流出端(14)等分為第一段、第二段和第三段，每段內墊片(6)厚度按1/3 比例〗衣次縮小。
6、 如權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述流入端(13)中心軸(4) 的端部為錐體(9)，所述管殼(1)在流入端(13)安裝有加氣管(10)，所述 加氣管(10)上開有出氣口 (11)，所述出氣口 (11)與所述錐體(9)的錐尖 對應，所述螺旋件(2)的兩端安裝有與管殼(1)內壁接觸的支撐環(3)，所 述支撐環(3)通過支杆(8)固定在中心軸(4)上。
7、 如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述流出端(14)管殼(1)內徑上有圈凸臺(15)，所述凸臺(15)的內徑小於支撐環(3)的直徑。
8、 如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述出氣口 (11)與所述錐尖 的距離〈10cm且〉0cm，所述錐尖的錐度〈80。且>10° 。
9、 如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述圓盤(5)直徑與葉片(7) 長度的比例為4:5.5，所述墊片(6)的有效面積與管殼(1)橫截面積之比為1/5 1/15，所述管殼(1)的內徑與長度之比為1/2 3/10。
10、 如權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述中心軸前端的錐體(9) 為錐形螺帽。
全文摘要
本發明涉及一種流體細化裝置，具體涉及一種對混合液體進行細化的裝置。包括管狀外殼、安裝在管殼內的螺旋件，螺旋件由多個墊片疊加組成，墊片的中間形狀為圓形圓盤，圓盤四周有凸出葉片，形成一個十字形，每個後面的墊片與前面的墊片錯開一個角度，形成一個旋轉的螺旋件，其螺距從流入端至流出端逐漸縮小，螺旋件中心軸在進入端安裝有錐形螺帽，螺旋件的兩端安裝有支撐環，支撐環通過支杆與中心軸固定。本方案可以應用在多種液體混合方式上，取消了軸承座，減小了裝置的體積，安裝方便，利用錐形螺帽減小進入液體的阻力，利用充氣管可以使氣液混合更加方便，本方案結構簡單，可以根據實際情況即時調整螺旋件的螺距，減少了成本。
文檔編號B01F5/06GK101658768SQ200910176640
公開日2010年3月3日 申請日期2009年9月24日 優先權日2009年9月24日
發明者郝宏偉 申請人:郝宏偉