一种旋流器的蜗壳制造技术

本实用新型专利技术涉及一种旋流器的蜗壳包括直线进料管段，所述直线进料管段连接一段渐开线形蜗壁，所述渐开线形蜗壁另一端连接一段阿基米德线形蜗壁，所述阿基米德线形蜗壁另一端连接一段圆弧形蜗壁，圆弧形窝壁与直线进料管段连接。所述直线进料管段与渐开线形蜗壁的末端的切线重合，所述渐开线形窝壁的起点切线与阿基米德线形蜗壁的末端的切线重合，所述阿基米德线形蜗壁的起点与圆弧形窝壁的末端的切线重合。本实用新型专利技术所提供的蜗壳曲线光滑连接不存拐点，曲率中心位于同一侧，光滑过渡将使旋流器的内部的流线平稳，在内壁边界上，不产生漩涡；曲率中心位于位于同侧不发生气穴和气蚀现象，能使进料部位能耗降低，使处理能力增大。使处理能力增大。使处理能力增大。

【技术实现步骤摘要】
一种旋流器的蜗壳


[0001]本技术属于水力旋流器分离
，尤其涉及一种旋流器的蜗壳。

技术介绍

[0002]水力旋流器的进料管一般为二维结构，它与旋流器柱段相接的形式则常常为切线形。切线形进料管往往容易造成进料口处流体的扰动和湍动，而且由于流体的转向损失和涡流损失等而引起较大的局部阻力，所以这种进料管引起的进料部位局部能量损耗较大。蜗壳是将直线运动的液流变为圆周运动的转换器，国内水力旋流器领域通常利用的是单螺旋线入口或者是单渐开线入口形式的蜗壳，蜗壳作为将直线运动的液流变为圆周运动的转换器，应能够使矿浆顺利地进入旋流状态，即进入旋流状态的过渡状态沿程损失要小；内壁曲线光滑连接而没有拐点存在；曲率中心在同侧；沿程损失能量小，旋流器的效率高；光滑过渡将使旋流器内部的流线平顺，在内壁边界上，不产生漩涡；曲率中心同侧不发生气穴和气蚀现象。但目前单螺旋线入口或者是单渐开线入口形式的蜗壳，单螺旋线入口虽然分离效率较高，但是液流由直线进入螺线过程中压力损失较大，单渐开线虽然刚开始由直线向圆弧过渡过程中压力损失较小，但是分离效率比单螺旋线入口的分离效率低。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本技术提供一种旋流器的蜗壳，整合了单螺旋线和单渐开线，提供一种由渐开线与螺旋线相连而组成的、可实现减小入口沿程损失的曲线，从而来提高旋流器的分离效率。
[0004]一种旋流器的蜗壳，包括直线进料管段，所述直线进料管段连接一段渐开线形蜗壁，所述渐开线形蜗壁另一端连接一段阿基米德线形蜗壁，所述阿基米德线形蜗壁另一端连接一段圆弧形蜗壁，圆弧形窝壁与直线进料管段连接。
[0005]所述阿基米德线形蜗壁壁形的内壁的阿基米德螺旋线的方程是：
[0006]x＝r*(1+t)*cos(t*2*pi)，y＝r*(1+t)*sin(t*2*pi)
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(1)
[0007]其中：r——旋转半径，mm；
[0008]t——旋转圈数，r；
[0009]所述阿基米德螺旋线的起点与圆弧形窝壁的末端点的切线重合。
[0010]所述渐开线形窝壁壁形的内壁的渐开线的方程是：
[0011]x＝r*(t*sin(t)+cos(t))，y＝r*(sin(t)
‑
t*cos(t))
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(2)
[0012]其中：r——渐开线基圆半径，mm；
[0013]t——展角度数，rad；
[0014]所述渐开线的起点切线与阿基米德螺旋线的末端点的切线重合。
[0015]所述直线进料管段与渐开线形蜗壁的末端的切线重合。
[0016]本技术的有益效果是：本技术所提供的蜗壳曲线光滑连接不存拐点，曲率中心位于同一侧，光滑过渡将使旋流器的内部的流线平稳，在内壁边界上，不产生漩涡；
曲率中心位于位于同侧不发生气穴和气蚀现象，能使进料部位能耗降低，使处理能力增大。
附图说明
[0017]图1为本技术实施例提供的一种旋流器的蜗壳的示意图；
[0018]图2为图1的横向截面示意图；
[0019]其中，
[0020]1‑
直线进料管段，2
‑
渐开线形蜗壁，3
‑
阿基米德线形蜗壁，4
‑
圆弧形蜗壁。
具体实施方式
[0021]为了更好的解释本技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本技术的技术方案和效果作详细描述。
[0022]如图1
‑
2所示，一种旋流器的蜗壳，包括直线进料管段1，所述直线进料管段1连接一段渐开线形蜗壁2，所述渐开线形蜗壁2另一端连接一段阿基米德线形蜗壁3，所述阿基米德线形蜗壁3另一端连接一段圆弧形蜗壁4，圆弧形窝壁与直线进料管段1连接。所述直线进料管段1与渐开线形蜗壁2的末端的切线重合，所述渐开线形窝壁的起点切线与阿基米德线形蜗壁3的末端的切线重合，所述阿基米德线形蜗壁3的起点与圆弧形窝壁的末端的切线重合。
[0023]所述阿基米德线形蜗壁3壁形的内壁的阿基米德螺旋线的方程是：
[0024]x＝r*(1+t)*cos(t*2*pi)，y＝r*(1+t)*sin(t*2*pi)
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(1)
[0025]其中：r——旋转半径，mm；
[0026]t——旋转圈数，r；
[0027]所述阿基米德螺旋线的起点与圆弧形窝壁的末端点的切线重合。
[0028]本实施例中，阿基米德螺旋线的r＝125mm，阿基米德螺旋线的起点t1＝0、阿基米德螺旋线的起点的末端t2＝0.2，将t1＝0和t2＝0.2分别代入上述公式(1)中，得到阿基米德螺旋线的起点及末端；从而得到本实施例中的阿基米德线形蜗壁3。
[0029]所述渐开线形蜗壁2壁形的内壁的渐开线的方程是：
[0030]x＝r*(t*sin(t)+cos(t))，y＝r*(sin(t)
‑
t*cos(t))
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(2)
[0031]其中：r——渐开线基圆半径，mm；
[0032]t——展角度数，rad；
[0033]所述渐开线的起点切线与阿基米德螺旋线的末端点的切线重合。
[0034]本实施例中，渐开线基圆半径为r＝200mm，渐开线的起点t1＝0.3pi，渐开线的末端t2＝0.5pi，将t1＝0.3pi和t2＝0.5pi分别代入上述公式(2)中，得到渐开线的起点和末端，从而得到本实施例中的渐开线形蜗壁2。
[0035]本实施例中所述圆弧形窝壁的曲率半径为125mm。
[0036]本实施例中与所述渐开线相连的所述直线进料管段的直线的长度是100mm。
[0037]本实施例中液流的入口处的宽度为70mm。
[0038]本实施例中蜗壳的壁厚是25mm。
[0039]上述一种旋流器的蜗壳的工作原理为：需要处理的液流通过直线进料管段1进入旋流器的蜗壳，接下来流经渐开线形窝壁，将直线运动转变为曲率中心位于内侧的曲线运
动，之后流经阿基米德线形蜗壁3，进一步使曲率半径接近圆弧形窝壁的半径，最后经过阿基米德线形蜗壁3与圆弧形窝壁相切的节点，将液流最终由开始的直线运动转变为最后的圆周运动。本技术的蜗壳曲线光滑连接不存拐点，曲率中心位于同一侧，光滑过渡将使旋流器的内部的流线平稳，在内壁边界上，不产生漩涡；曲率中心位于位于同侧不发生气穴和气蚀现象，能使进料部位能耗降低，使处理能力增大。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋流器的蜗壳，其特征在于：包括直线进料管段，所述直线进料管段连接一段渐开线形蜗壁，所述渐开线形蜗壁另一端连接一段阿基米德线形蜗壁，所述阿基米德线形蜗壁另一端连接一段圆弧形蜗壁，圆弧形窝壁与直线进料管段连接。2.根据权利要求1所述的一种旋流器的蜗壳，其特征在于：所述阿基米德线形蜗壁壁形的内壁的阿基米德螺旋线的方程是：x＝r*(1+t)*cos(t*2*pi)，y＝r*(1+t)*sin(t*2*pi)
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(1)其中：r——旋转半径，mm；t——旋转圈数，r；所述阿基米德螺旋线的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱春霞，刘磊，王学尧，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：新型
国别省市：