一种蜗杆驱动的可调式涡流管制造技术

一种蜗杆驱动的可调式涡流管，属于多种流体及压力气体膨胀制冷应用技术领域。该涡流管的壳体上焊接有进气口，热端出口和冷端出口。涡流室通过热端管连接热端出口，通过冷端管连接冷端出口。压缩气体从进气口进入涡流室，高速气流产生漩涡分离出冷热两股气流，热气流通过热端管从热端出口流出，冷气流通过冷端管，经过蜗杆结构，受到阻碍，部分冷气流从冷端出口流出，部分冷气流回流。调节机构通过手轮，输入调节扭矩，带动手轮轴旋转，涡轮通过键销结构与手轮轴同步旋转，并与蜗杆进行啮合，从而实现扭转手轮，使蜗杆进行轴向移动。该可调式涡流管方便可调、结构稳定、设计巧妙，能够根据实际工作点调整工作状态以保证制冷率。实际工作点调整工作状态以保证制冷率。实际工作点调整工作状态以保证制冷率。

【技术实现步骤摘要】
一种蜗杆驱动的可调式涡流管


[0001]本专利技术涉及一种蜗杆驱动的可调式涡流管，属于多种流体及压力气体膨胀制冷应用


技术介绍

[0002]涡流管利用天然气压力能直接膨胀降温，无需与外部能量交换，效率更高，成本更低。由于其结构简单，无转动件，运行稳定，故在天然气露点控制、天然气地面集输等
得到了诸多应用。
[0003]然而现有涡流管由于结构参数固定随着天然气井开采，井口压力、能量波动，当涡流管操作条件变化较大时，尤其是严重偏离设计工况时涡流性能下降，严重时引起停机事故。因此，如何提高涡流管对于不同工况的适应能力以及提高涡流管效率成为近年来涡流管技术发展的重要内容，可调式涡流管成为该领域的发展方向之一。
[0004]目前较为流行的可调式方案，是通过在引射器喷嘴内部设置一个活动式导纱针，通过螺母调节导纱针伸入长度，从而改变工作流体的流量，如专利号为CN202020746571.0；或是通过调节阀开度，如专利号为CN201821971628.6。但是当类似方案用于需要连续调节的工况时，设备必须停下来才能调节，当连续调节时，效果不理想或无法工作；对于控制阀开度的方案，调节范围有限且效果不理想。因此研制一种结构可靠、可连续调节、效果优秀的可调式涡流管是很有必要的。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中的问题，本技术提供一种蜗杆驱动的可调式涡流管，以解决普通涡流管实验装置面对不同温度、压力下的气体状态参数不同导致的冷热分离效果不佳问题，通过稳定简便的可调结构，提高装置运行效果和效率。
[0006]本专利技术的技术解决方案是：一种蜗杆驱动的可调式涡流管，它采用涡流管壳体上设置进气口，所述涡流管壳体内设置涡流室，涡流室的一侧通过热端管连接热端出口，涡流室的另一侧通过冷端管连接冷端出口；
[0007]该涡流管还设有调节机构，调节机构采用手轮通过手轮轴连接涡轮，涡轮与蜗杆啮合；蜗杆置于蜗杆腔内，蜗杆腔与冷端管连通。
[0008]所述冷端管的长度是热端管的长度的3
‑
5倍。
[0009]调节机构中总传动比为1：20
‑
1：200；涡轮模数为1
‑
4。
[0010]所述手轮轴的外侧设有O型密封圈。
[0011]本技术同现有技术相比，具有如下优点：
[0012]该涡流管的壳体上焊接有进气口，热端出口和冷端出口。涡流室通过热端管连接热端出口，通过冷端管连接冷端出口。压缩气体从进气口进入涡流室，高速气流产生漩涡分离出冷热两股气流，热气流通过热端管从热端出口流出，冷气流通过冷端管，经过蜗杆结构，受到阻碍，部分冷气流从冷端出口流出，部分冷气流回流。调节机构通过手轮，输入调节
扭矩，带动手轮轴旋转，涡轮通过键销结构与手轮轴同步旋转，并与蜗杆进行啮合，从而实现扭转手轮，使蜗杆进行轴向移动。该可调式涡流管方便可调、结构稳定、设计巧妙，能够根据实际工作点调整工作状态以保证制冷率。
[0013] 该种可调式引射器，其结构简单，设计巧妙。 传统涡流管冷端出口直径大小不可调，当压缩气体状态参数发生变化时，会造成冷热分离效果下降。针对这种问题，可调式涡流管通过手轮的转动，改变蜗杆腔的大小，从而改变冷流率。同时，在增加设备可调性的同时，加工和制造成本低廉，制造工艺简单，因此可以说它具备了多种优点，特别适合于在本领域中推广应用，市场前景十分广阔。
附图说明
[0014]图1是一种蜗杆驱动的可调式涡流管的剖面图。
[0015]图2是图1中B
‑
B的剖面图。
[0016]图中：1、热端出口，2、热端管，3、涡流管壳体，4、涡流室，5、进气口，6、冷端管，7、冷端出口，8、蜗杆，8a、蜗杆腔，9、手轮，10、手轮轴，10a、O型密封圈，11、涡轮。
具体实施方式
[0017]图1和图2示出了一种蜗杆驱动的可调式涡流管，它采用涡流管壳体3上设置进气口5，所述涡流管壳体3内设置涡流室4，涡流室4的一侧通过热端管2连接热端出口1，涡流室4的另一侧通过冷端管6连接冷端出口7；
[0018]该涡流管还设有调节机构，调节机构采用手轮9通过手轮轴10连接涡轮11，涡轮11与蜗杆8啮合；蜗杆8置于蜗杆腔8a内，蜗杆腔8a与冷端管6连通。
[0019]所述冷端管6的长度是热端管3的长度的4倍。调节机构中总传动比为1：20
‑
1：200；涡轮模数为4。所述手轮轴10的外侧设有O型密封圈10a。
[0020]采用上述技术方案工作时，压缩气体从进气口5进入涡流室4，高速气流产生漩涡分离出冷热两股气流，热气流通过热端管2从热端出口1流出，冷气流通过冷端管6，经过蜗杆8结构，受到阻碍，部分冷气流从冷端出口7流出，部分冷气流回流。
[0021]调节机构通过手轮9，输入调节扭矩，带动手轮轴10旋转，涡轮11通过键销结构与手轮轴10同步旋转，并与蜗杆进行啮合，从而实现扭转手轮9，使蜗杆8进行轴向移动。进、出气口与壳体间采用精密配合以做到减小泄漏量的目的，设备的最终密封通过设备外壳与盖板间的O型圈和轴与外壳间的填料完成，扩散段与壳体间的密封通过O型圈完成。
[0022]初始状态下，手轮9、手轮轴10所处位置为最佳工况的设计要求，是在标准工作参数下工作的涡流管，不需要调节手轮9、手轮轴10位置，能够获得较高的工作效率；当实际工作中，各项工作参数发生变动，与原设计点发生偏移时，涡流管会在非设计点处工作，难以达到最佳工况。此时，通过转动调节手柄9，带动手轮轴10旋转，手轮轴10上设有蜗杆机构，涡轮11通过键销结构与手轮轴10同步旋转，并与蜗杆8进行啮合，从而实现扭转手轮9，使蜗杆8进行轴向移动。使涡流管重新适应新的工作点工况。
[0023]这种涡流管能够实现随时根据需要进气截面积，以适应于各种不同工作参数，防止工作效率的下降。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蜗杆驱动的可调式涡流管，它采用涡流管壳体（3）上设置进气口（5），其特征在于：所述涡流管壳体（3）内设置涡流室（4），涡流室（4）的一侧通过热端管（2）连接热端出口（1），涡流室（4）的另一侧通过冷端管（6）连接冷端出口（7）；该涡流管还设有调节机构，调节机构采用手轮（9）通过手轮轴（10）连接涡轮（11），涡轮（11）与蜗杆（8）啮合；蜗杆（8）置于蜗杆腔（8a）内，蜗杆腔（8a）与冷端管（6）连通。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：于洋，杨雪宁，刘凤霞，胡大鹏，张所涛，王星睿，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：新型
国别省市：