專利名稱：一種負(fù)壓排氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種排放裝置，屬于F23L 17/14類，尤其是能產(chǎn)生負(fù)壓的排氣裝置?？膳c內(nèi)然機(jī)排氣管、煙囪出口或排油煙機(jī)的排氣筒相連接。
現(xiàn)有的有動力源的排氣管道，其出口段多是圓型、矩型、橢圓形的等截面的筒狀，或漸縮錐筒狀，如內(nèi)燃機(jī)的排氣管、工廠的煙囪、工廠的通風(fēng)除塵排氣管、排油煙機(jī)排氣筒等。這種結(jié)構(gòu)，特別是漸縮錐筒狀排氣筒，實際上增加了排氣阻力，使得在一定的風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇功率情況下，排氣流量減小，從而使內(nèi)燃機(jī)排氣功消耗過大，功率不足；使工廠的煙囪抽力不足；使通風(fēng)除塵設(shè)備除塵效果不佳；排油煙機(jī)的排煙效果差，達(dá)不到人們對室內(nèi)環(huán)境的更高要求等。
現(xiàn)有的無動力源的排氣管道，其出口段也多是圓形、矩形、橢圓形的等截面的筒狀，或漸縮錐筒狀，如廣大農(nóng)村使用的靠自然通風(fēng)的煙囪以及石油天燃?xì)獾牟蓺夤艿赖?。由于現(xiàn)有的排氣筒結(jié)構(gòu)，使得煙囪抽力不足，燃燒狀況不佳，既浪費了燃料又污染了環(huán)境。對于石油天然氣采氣管，在井底氣藏減少，井口壓力不足時，氣產(chǎn)量下降，甚至不能維持生產(chǎn)。
許多年來，如何減少排氣管的排氣反壓是人們關(guān)注的問題之一。許多已有技術(shù)都取得了一定的效果。如美國專利US4665691，就是利用流體力學(xué)中的文特利效應(yīng)減少內(nèi)燃機(jī)排氣管的反壓，但是它必須借助汽車的運動速度，當(dāng)汽車慢速行駛或停車時就作用很小或根本不起作用，而且這種結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。而中國專利CN1090620A，則公開了石油天然氣的負(fù)壓開采工藝，效果也不錯，只是要配置一套龐大的設(shè)備，資金投入頗大。
本實用新型的目的在于研制一種結(jié)構(gòu)簡單的產(chǎn)生負(fù)壓的裝置。根據(jù)流體力學(xué)基本原理，可降低有動力源和無動力源排氣裝置的反壓，減少阻力，從而在不增加能源消耗的情況下，顯著增大排氣流量，達(dá)到節(jié)能、增加生產(chǎn)的目的。
本實用新型的技術(shù)方案是本實用新型，它包括排氣筒，其特征在于還設(shè)有擴(kuò)張段，其排氣筒的出口端與擴(kuò)張段的入口端連為一體。
本實用新型的擴(kuò)張段的當(dāng)量擴(kuò)張角為4°≤θ≤20°，其中心線長度L在0.5D3～2.5D3之間，其截面形狀與排氣筒的截面形狀相同，其擴(kuò)張段出口端的截面大于排氣筒的出口端的截面，兩部分合成一體時，用一個半徑R使其兩者交接處光滑連接。
本實用新型的第二種連接方式是擴(kuò)張段的入口端設(shè)有與排氣筒的出口部位的相應(yīng)截面形狀的套接口，并與排氣筒的出口端相插接。
本新型的第三種連接方式是排氣筒的出口端與擴(kuò)張段的入口端都設(shè)有相互對接的法蘭。
本新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1、該新型應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，如內(nèi)燃機(jī)的排氣管、排油煙機(jī)的排氣筒、通風(fēng)除塵設(shè)備的排氣管、煙囪出口、高壓容器充氣管的出口、石油天然氣的采氣管出口等都可與該裝置連接。在不增加能耗的情況下，可顯著降低排氣反壓，提高排氣裝置的排氣流量，從而可增加內(nèi)燃機(jī)的功率，達(dá)到節(jié)油的目的；可以改善通風(fēng)除塵效果；可以提高排油煙機(jī)的排煙能力；增加各類煙囪的"抽力"，從而改善爐子的燃燒狀況，減少環(huán)境污染；并可增加天然氣的產(chǎn)量及減少高壓容器的充氣時間等。
2、該新型具有結(jié)構(gòu)簡單、新穎、效果顯著，成本低，投資回報率高等特點。


圖1是負(fù)壓排氣裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是圖1的B-B剖視圖；圖5、圖6是本實用新型的實施例2結(jié)構(gòu)剖視圖；圖7、圖8是本實用新型實施例3結(jié)構(gòu)剖視以下結(jié)合附圖和實施例對本方案進(jìn)一步詳細(xì)描述實施例1參見圖1～4，該負(fù)壓排氣裝置是在圓形或漸縮錐形的排氣筒1上加接一段擴(kuò)張段2形成的。擴(kuò)張段2的制做材料可以與排氣筒1相同，也可以不同。擴(kuò)張段2與排氣筒1用金屬或非金屬材料制成，兩部分的連接處光滑連接，擴(kuò)張段2的出口端4的當(dāng)量直徑D4(當(dāng)量直徑指在流量相同情況下，與非圓截面相當(dāng)?shù)膱A截面的直徑)大于排氣筒1的出口端3的當(dāng)量直徑D3，其當(dāng)量擴(kuò)張角為4°≤θ≤20°，其擴(kuò)張段2的出口端與入口端之間相連的母線可以是直線，也可是曲線，其中心線長度L為0.5D3～2.5D3之間θ=2tg-1(D4-D32L)]]>
實施例2參見圖5、圖6，在擴(kuò)張段2的入口段設(shè)有與排氣筒1的出口段相應(yīng)形狀的套接口5，套接口5的卡槽處的擴(kuò)張段2的當(dāng)量直徑與排氣筒1的出口端3當(dāng)量的直徑D3相等，使與排氣筒1插接時，其接縫處不漏氣。其它與實施例1相同。
實施例3參見圖7、圖8，擴(kuò)張段1的入口段的外部設(shè)有法蘭6，并排氣筒1的出口端3和擴(kuò)張段2的入口端截面相等。兩者對接后，在其對接處的外部用法蘭6固定。其它與實施例1相同。
該負(fù)壓排氣裝置產(chǎn)生負(fù)壓的原理排氣裝置的排氣口僅為排氣筒1時，其出口反壓為大氣壓力Pb。設(shè)排氣總壓為P*不變，則在該排氣裝置出口3處氣流靜總壓比Pb/P*，它對于給定的排氣裝置是個定值。然而在負(fù)壓排氣裝置情況下，即在排氣筒1后端加接一個適當(dāng)?shù)臄U(kuò)張段2后，截面4成為出口截面，其出口反壓仍是大氣壓力Pb。但是由于擴(kuò)張段2的擴(kuò)壓作用，排氣筒1的截面3處壓力降到P3，它低于大氣壓力Pb，因此P3/P*＜Pb/P*，根據(jù)流體力學(xué)原理，必使截面3的流速增大，因而通過排氣筒的流量增加，其增加的幅度取決于擴(kuò)張段2的擴(kuò)張角。在擴(kuò)張段2的內(nèi)壁附面層不分離的情況下，θ越大，排氣流量越大，選擇在4°≤θ≤20°。
權(quán)利要求1.一種負(fù)壓排氣裝置，它包括排氣筒(1)，其特征在于還設(shè)有擴(kuò)張段(2)，其排氣筒(1)的出口端(3)與擴(kuò)張段(2)的入口端連為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)壓排氣裝置，其特征在于擴(kuò)張段(2)的當(dāng)量擴(kuò)張角在4°≤θ≤20°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)壓排氣裝置，其特征在于擴(kuò)張段(2)的中心線長度L在0.5D3～2.5D3之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)壓排氣裝置，其特征在于擴(kuò)張段(2)的截面形狀與排氣筒(1)的截面形狀相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)壓排氣裝置，其特征在于擴(kuò)張段(2)的出口端(4)的截面大于排氣筒(1)的出口端(3)的截面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)壓排氣裝置，其特征在于排氣筒(1)的出口端(3)與擴(kuò)張段(2)的入口端光滑連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)壓排氣裝置，其特征在于擴(kuò)張段(2)入口端設(shè)有與排氣筒(1)的出口部位的相應(yīng)截面形狀的套接口(5)，并與排氣筒(1)的出口端(3)相插接。
8.根權(quán)利要求1所述的一種負(fù)壓排氣裝置，其特征在于排氣筒(1)的出口端(3)與擴(kuò)張段(2)的入口端上均設(shè)有相互連接的法蘭(6)。
專利摘要本實用新型涉及一種負(fù)壓排氣裝置,它包括排氣筒和擴(kuò)張段,其排氣筒的出口端與擴(kuò)張段入口端連為一體。由于在排氣筒后端加接一個適當(dāng)?shù)臄U(kuò)張段使排氣筒的出口截面處的反壓降低,因而通過的流量增大。該新型可與內(nèi)燃機(jī)的排氣管、排油煙機(jī)的排氣筒、煙囪出口及通風(fēng)除塵排氣筒等相連接,從而可增加內(nèi)燃機(jī)功率,達(dá)到節(jié)油的目的;提高排油煙機(jī)的排煙能力;增加各類煙囪的“抽力”,改善爐子的燃燒狀況,減少環(huán)境污染;改善除塵效果等。
文檔編號F23L17/14GK2297645SQ97215328
公開日1998年11月18日 申請日期1997年4月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月25日
發(fā)明者申振華 申請人:申振華