本發(fā)明涉及流體的傳熱、傳質(zhì)、催化及設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及高效旋流擾流器。

背景技術(shù)：

目前工業(yè)生產(chǎn)中使用的擾流器品種繁多且應(yīng)用廣泛，然而傳統(tǒng)的擾流器存在阻力大、擾流效果不理想和安裝不規(guī)范的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力小、擾流效果好且用途廣泛的高效旋流擾流器。

為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

高效旋流擾流器，設(shè)于管道內(nèi)，其包括由螺旋擾流片構(gòu)成的擾流件，所述螺旋擾流片的邊緣為齒形結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要，可將螺旋擾流片的邊緣都設(shè)置成齒形結(jié)構(gòu)，所述螺旋擾流片邊緣的齒形結(jié)構(gòu)可以強(qiáng)化擾流效果、降低擾流阻力，還可以作為安裝自身體或者夾持管道的支撐件。

作為本發(fā)明旋流擾流片的其中一種實(shí)施形式，所述的螺旋擾流片設(shè)于管道中心時(shí)，所述的齒形結(jié)構(gòu)設(shè)于螺旋擾流片徑向指向管壁的邊緣，螺旋擾流片螺旋型的芯部還設(shè)置有用于固定螺旋擾流片的軸，螺旋擾流片徑向指向管壁的邊緣還可以為不規(guī)則結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要，也可將螺旋擾流片的邊緣都設(shè)置成不規(guī)則結(jié)構(gòu)，其中，所述的軸起到支撐螺旋擾流片和增加螺旋擾流片結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的功能。

進(jìn)一步，所述的螺旋擾流片設(shè)于管道中心，螺旋擾流片邊緣的齒形結(jié)構(gòu)與管道內(nèi)壁面相抵并將螺旋擾流片固定在管道內(nèi)。

作為本發(fā)明旋流擾流片的另一種實(shí)施形式，所述的螺旋擾流片設(shè)于管道內(nèi)壁面時(shí)，所述的齒形結(jié)構(gòu)設(shè)于螺旋擾流片徑向指向管心的邊緣，根據(jù)需要，所述螺旋擾流片徑向指向管心的邊緣還可以為不規(guī)則結(jié)構(gòu)；

進(jìn)一步，當(dāng)螺旋擾流片設(shè)于管道內(nèi)壁面時(shí)，所述的螺旋擾流片設(shè)于管道內(nèi)壁面且管道內(nèi)穿設(shè)有套管，所述螺旋擾流片的齒形結(jié)構(gòu)邊緣與套管外壁相抵并將套管固定于管道中心。

其中所述的管道可以根據(jù)需要設(shè)置成截面為任意形式，從提高換熱效率、節(jié)約材料出發(fā)，優(yōu)選為圓管。

進(jìn)一步，所述的螺旋擾流片在軸向上的輪廓呈波紋狀，通過(guò)波紋狀的輪廓結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步強(qiáng)化擾流效果。

進(jìn)一步，所述螺旋擾流片的徑向截面為三角形，所述螺旋擾流片三角形的底邊設(shè)于管道內(nèi)壁面或軸的外表面，三角形截面的螺旋擾流片可以進(jìn)一步強(qiáng)化擾流效果。

進(jìn)一步，所述螺旋擾流片的有效截面積與其所在管道的截面積的比值為大于等于30%且小于等于90%。

優(yōu)選的，所述螺旋擾流片的有效截面積與其所在管道的截面積的比值為大于等于40%且小于等于80%。

優(yōu)選的，所述螺旋擾流片的有效截面積與其所在管道的截面積的比值為大于等于50%且小于等于70%。

優(yōu)選的，所述螺旋擾流片的有效截面積與其所在管道的截面積的比值為50%。

所述螺旋擾流片的有效截面積指的是，螺旋擾流片最少旋轉(zhuǎn)360度時(shí)截面的正投影面積，其中所述的面積比可以根據(jù)使用介質(zhì)的流速、黏度、流道截面積等因素進(jìn)行結(jié)合實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)確定。

采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明將旋流擾流器的螺旋擾流片邊緣設(shè)為齒形、軸向設(shè)為波紋形，可以在相同擾流阻力條件下，提高擾流效率，還通過(guò)控制螺旋擾流片的有效截面積與螺旋擾流片所處的管道截面積比，降低流動(dòng)阻力的同時(shí)，提高擾流效果，并且所述螺旋擾流片邊緣的齒形，用于將旋流擾流器固定與管道內(nèi)，或固定管道中心的另一根管道，以減少安裝部件，通過(guò)該方案使得本發(fā)明的高效螺旋擾流器可用于流體的傳熱、傳質(zhì)、催化領(lǐng)域，可顯著提高工藝效率，減少設(shè)備體積。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明高效旋流擾流器所述螺旋擾流片設(shè)于管道中心時(shí)，螺旋擾流片外邊緣為齒形結(jié)構(gòu)的其中一種實(shí)施方式示意圖；

圖2是本發(fā)明高效旋流擾流器所述螺旋擾流片設(shè)于管道內(nèi)壁面時(shí)，螺旋擾流片內(nèi)邊緣為齒形結(jié)構(gòu)的其中一種實(shí)施方式示意圖；

圖3為圖2所示螺旋擾流片設(shè)于管道中的實(shí)施剖面示意圖；

圖4為圖2所示螺旋擾流片設(shè)于管道中的透視示意圖；

圖5為本發(fā)明高效旋流擾流器設(shè)于環(huán)形管道，螺旋擾流片指向管道內(nèi)壁面和管道中心的邊緣均為齒形結(jié)構(gòu)時(shí)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)要透視示意圖；

圖6為本發(fā)明高效旋流擾流器所述螺旋擾流片展開(kāi)時(shí)軸向呈波浪狀的示意圖；

圖7為本發(fā)明高效旋流擾流器所述螺旋擾流片截面為三角形的示意圖；

圖8為本發(fā)明高效旋流擾流器所述螺旋擾流片的有效截面積與其所在管道截面積的投影示意圖。

具體實(shí)施方式

高效旋流擾流器，設(shè)于管道內(nèi)，其包括由螺旋擾流片構(gòu)成的擾流件，所述螺旋擾流片的邊緣為齒形結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要，可將旋流擾流片的邊緣都設(shè)置成齒形結(jié)構(gòu)，所述螺旋擾流片邊緣的齒形結(jié)構(gòu)可以強(qiáng)化擾流效果、降低擾流阻力，還可以作為安裝自身體或者夾持管道的支撐件，

作為本發(fā)明螺旋擾流片的其中一種實(shí)施形式，如圖1所示，所述的螺旋擾流片1設(shè)于管道中心時(shí)，所述的齒形結(jié)構(gòu)11設(shè)于螺旋擾流片1徑向指向管壁的邊緣，旋流擾流片螺旋型的芯部還設(shè)置有用于固定螺旋擾流片的軸2，還可以根據(jù)需要將螺旋擾流片指向管壁的邊緣設(shè)置成不規(guī)則結(jié)構(gòu)，也可以將螺旋擾流片的兩側(cè)邊緣都設(shè)置成不規(guī)則結(jié)構(gòu)，其中所述的軸2起到支撐螺旋擾流片和增加螺旋擾流片結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的功能。

其中，還可以根據(jù)需要將螺旋擾流片1邊緣的齒形結(jié)構(gòu)11與管道內(nèi)壁面相抵，使得螺旋擾流片被抵接固定在管道內(nèi)。

作為本發(fā)明螺旋擾流片的另一種實(shí)施形式，如圖2至4之一所示，所述的螺旋擾流片1設(shè)于管道3內(nèi)壁面時(shí)，螺旋擾流片1徑向指向管心的邊緣為齒形結(jié)構(gòu)11；所述螺旋擾流片1邊緣的齒形結(jié)構(gòu)11可以強(qiáng)化擾流效果、降低擾流阻力，還可以作為安裝自身體或者夾持管道的支撐件，根據(jù)需要，還可以將螺旋擾流片1徑向指向管心的邊緣還可以為不規(guī)則結(jié)構(gòu)；還可以將螺旋擾流片1徑向指向管壁的邊緣也設(shè)置成不規(guī)則結(jié)構(gòu)。

所述的管道3可以根據(jù)需要設(shè)置成截面為任意形式，從提高換熱效率、節(jié)約材料出發(fā)，優(yōu)選為圓管。

如圖5所示，進(jìn)一步，作為本發(fā)明螺旋擾流片的另一種設(shè)置形式，所述的螺旋擾流片1設(shè)于管道3與套管4組成的環(huán)形流道內(nèi)，螺旋擾流片1的兩邊緣都設(shè)置成齒形結(jié)構(gòu)11，通過(guò)齒形結(jié)構(gòu)11與環(huán)形流道的內(nèi)外壁相抵并將螺旋擾流片1固定與環(huán)形流道中。

進(jìn)一步，所述的螺旋擾流片1在軸向上的輪廓呈波紋狀，通過(guò)波紋狀的輪廓結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步強(qiáng)化擾流效果，其中圖6示出了本發(fā)明螺旋擾流片展開(kāi)時(shí)軸向呈波浪狀的示意圖。

如圖7所示，進(jìn)一步，所述螺旋擾流片的徑向截面為三角形，所述螺旋擾流片三角形的底邊設(shè)于管道內(nèi)壁面或軸的外表面，三角形截面的螺旋擾流片可以進(jìn)一步強(qiáng)化擾流效果。

如圖8所示，進(jìn)一步，所述螺旋擾流片的有效截面積與其所在管道的截面積的比值為大于等于30%且小于等于90%。

優(yōu)選的，所述螺旋擾流片的有效截面積與其所在管道的截面積的比值為大于等于40%且小于等于80%。

優(yōu)選的，所述螺旋擾流片的有效截面積與其所在管道的截面積的比值為大于等于50%且小于等于70%。

優(yōu)選的，所述螺旋擾流片的有效截面積與其所在管道的截面積的比值為50%。

所述螺旋擾流片的有效截面積指的是，螺旋擾流片最少旋轉(zhuǎn)360度時(shí)端面的正投影面積，所述的螺旋擾流片芯部設(shè)有軸時(shí)，所述的正投影面積含軸的投影面積，即擾流器的有效截面積為標(biāo)注5所示的陰影部分，管道的截面積為標(biāo)注6所示的管道內(nèi)流道截面的圓形面積，其中所述的面積比可以根據(jù)使用介質(zhì)的流速、黏度、流道截面積等因素進(jìn)行結(jié)合實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)確定。

本發(fā)明將旋流擾流器的螺旋擾流片邊緣設(shè)為齒形、軸向設(shè)為波紋形，可以在相同擾流阻力條件下，提高擾流效率；通過(guò)控制螺旋擾流片的有效截面積與螺旋擾流片所處的管道截面積比，降低流動(dòng)阻力的同時(shí)，提高擾流效果；將螺旋擾流片邊緣設(shè)置為齒形，用于將旋流擾流器固定與管道內(nèi)，或固定管道中心的另一根管道，以減少安裝部件。

以上所述僅為本發(fā)明的舉例說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化、修改、替換和變型，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。