[发明专利]圆锥型气旋喷口低压发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆锥型气旋喷口低压发生器，特别是提供了一种利用圆锥型气旋喷口喷出的高速旋转气流，产生扩张段空间的低气压，用于需要抽吸流体介质和发生低气压的设备，有效利用高压气体的压力势能和动能，适合在需要抽吸空气的燃烧装置和吸出特定空间内的流体介质中使用。

背景技术

燃烧装置需要消耗空气中的氧气，可采用吸气或增大空气压力装置提供，例如燃烧锅炉用鼓风机给空气增压。蒸汽透平需要吸出冷凝器中的空气；化工企业需要使用低压发生装置运送流体介质或吸出特定环境中的流体介质等应用场合，广泛使用结构简单的拉法尔喷管提供所需的低压发生装置，但这类装置普遍存在气源能量利用率低的缺点。

近年来在气体喷流及喷口设计和应用领域受到人们的关注，先后公开了许多发明创造，如中国发明专利021321221等。这些发明创造普遍存在的难题是不能进一步地提高气源所具有的能量，提高喷流和喷口整体的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种圆锥型气旋喷口低压发生器，该圆锥型气旋喷口低压发生器利用具有压力的气体在收缩管处形成高速喷射气流，高速气流按圆周切向进入一个圆锥型腔体直径较大空间的一端，形成高速旋转气流。这个圆锥型腔体的另一端具有一个收缩的圆锥型气旋喷口，高速旋转气流在压力推动下由圆锥型腔体的大直径一端向收缩的圆锥型气旋喷口方向移动，在圆锥型气旋喷口处以较高的径向速度和轴向速度喷出，圆锥型气旋喷口的出口处开有喇叭口形成旋转气流扩张段的空间，与圆锥型气旋喷口紧密相邻的内侧或外侧安装需要产生低气压的圆型进气口，当高速旋转气流经圆锥型气旋喷口喷出时，进气口产生局部的低气压，吸入与进气口连通的外部空间的空气或流体介质。

本发明的圆锥型气旋喷口低压发生器，对来自气源的压力进行二次分配，一部分气源压力用于形成圆锥型空腔圆周切向的高速旋转气流，另一部分气源压力用于推动圆锥型腔体内的高速旋转气流经由圆锥型气旋喷口向外喷出，压力的分配由气源喷口和圆锥型气旋喷口截面的大小决定。在进气口的外侧，安装有节流锥体用于调节进入低压区气体和流体介质的流量。进气口可以布置在圆锥型气旋喷口的内侧，形成内部的圆锥型进气通道，这种结构有利于发挥旋转气流产生的离心力吸入空气或流体介质。进气口布置在内侧，外部气旋锥体的尺寸较大，便于形成高速旋转气流，在圆锥型气旋喷口形成一个低压的漩涡中心。进气口布置在圆锥型气旋喷口的外侧，吸入作用对气旋的速度较敏感，有利于发挥气流的合成速度具有的能量。进气口布置在圆锥型气旋喷口外侧的缺点是形成气旋的锥体空间变小，还要单独安装一个形成气旋的内圆锥形旋转体。节流锥体采用对扩散气流运动影响较小的结构件固定在圆锥体的外壳体上，可采用手动或自动调节装置调节吸入气流或介质的流量。圆锥型腔体至少要有一个高速气流喷口用于形成圆锥型腔体内的旋转气流，当使用多个高速气流喷口时，每个喷口在圆锥型腔体的大直径端圆周上均匀分布。

本发明的圆锥型气旋喷口低压发生器由于能形成高速旋转气流，有效的利用气源的压力势能和气流运动的动能，在圆锥型气旋喷口的扩张段形成高速旋转气流，旋转气流的离心力作用产生类同漩涡中心的低气压，产生强烈的抽吸作用，可高效率利用气源的能量。

附图说明

图1.是本发明的圆锥型气旋喷口低压发生器的结构和工作原理示意图；

图2.是本发明的圆锥型气旋喷口低压发生器进气口在圆锥型气旋喷口外侧的结构示意图。

具体实施方式

结合图1，外锥套2和内锥套3包围一个圆锥型腔体，圆锥型腔体的一端收缩形成一个圆锥型气旋喷口1，靠近圆锥型气旋喷口内侧的圆型开口是进气口18，进气口与进气锥体相连通，进气锥体通过进气接口法兰11与外部设备相连通。在外锥套2和内锥套3包围的圆锥型腔体大直径端，沿圆周切向安装上喷口4和下喷口5，上喷口4和下喷口5通过收缩管和上喷口法兰15、下喷口法兰16与外部高压气源相连通，在外部高压气源压力的作用下，高速气流经上喷口4和下喷口5沿圆锥型腔体圆周的切向13和14进入圆锥型腔体，形成旋转气流。圆锥型腔体内的高速旋转气流在压力作用下从大直径端向收缩端的圆锥型气旋喷口方向移动并经圆锥型气旋喷口喷出。圆锥型气旋喷口的外侧开有喇叭口7，形成扩张段空间。高速旋转气流在扩张段的空间形成低气压区，与进气口连通的外部空间的空气或流体介质沿方向12进入这个低压区并随高速旋转气流向外部扩散。在进气口外侧安装有节流锥6，通过调节螺杆9旋入节流锥固定架10上，用锁紧螺母8锁紧。调节螺杆9带动节流锥6运动可调节进气口的进气量。

图2中，进气口18安装在圆锥型气旋喷口1的外侧，为形成内部圆锥型腔体内的旋转气流，需要安装一个内部的实心内锥体17，与气源喷口的高速气流匹配形成旋转气流。节流锥6的形状调整为圆型头，留出空间用于调整圆锥型气旋喷口的位置和形状，使喷出的旋转气流靠近进气口。