强力龙卷风发生器制造技术

本发明专利技术公开了一种强力龙卷风发生器，包括有进风管、旋流壳和联接套组成的外构架，其内安装内锥体、旋流体和防涡塞，还包括在外构架与内锥体和旋流体之间设置的中联套，中联套与旋流壳和旋流体配合连接，旋流体的锥体段均布有两种圆孔，其中一种圆孔的轴线与所述空腔内壁相切，另一种圆孔的母线与所述空腔外壁相切，在同一断面上圆孔轴线与所述竖直方向夹角相同，所述夹角α范围在５°－３０°之间。本发明专利技术的优点在于，能够增强进风气流旋转能量，增大气流贯穿力和冲击力，而且制造安装方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冶金炉进风辅助设备，尤其是一种增加冶金炉进风强度的强力龙 卷风发生器。
技术介绍
在冶金熔炼行业，提高焦炭的燃烧效果是提高熔炼效果非常关键的技术。在燃烧 熔炼过程中，冶金炉上的进风装置是其必不可少的设备，也对燃烧室内煤粉的燃烧效果起 着非常重要的作用。目前普遍使用进风装置中，进风口均为管型进风口，其供风的原理与自 然界流动着的空气没有本质上的区别，都是利用进风装置使空气进入炉膛中心，使焦炭和 煤粉燃烧充分，而对不同的装置，只是产生的气流强度不等而已。经检索，专利号为ZL95108491. 7的专利，其具体涉及一种“多级龙卷风发生器”， 是应用于冶金熔炼生产中一种需要压力供风的设备，其包括一级效应体，二级效应体，中心 效应体，终极效应体、定位套、中心导流体、内锥体、喷嘴、防涡塞，可以将气流射入炉心，均 勻散布气流，强化底焦燃烧。经实践得知，虽然此专利较普通管式进风口有了很大提高，但 是在旋转流体运动规律上表现出了以下不足之处①各级“龙卷风效应体”的结构不仅增加了制造难度，而且各级“龙卷风效应体”上开设 的若干排切向、不同前倾角度的进风孔，都仅仅切向各级“龙卷风效应体”的内壁，因而各级 “龙卷风效应室”都增加了一个在旋转气流离心力作用下，在“龙卷风效应室”的内侧形成了 一个回流空间，产生了与主气流运动方向相反的回流气流，白白的自耗了主气流的能量；②所述的“中心气流”，实质上其风量最小，运动距离最长，沿途阻力最大。当进入所述 “混合区”，其角速度和轴向速度与周围的气流相比已成了弱气流，不仅不能增强中心气流 的效果，反而为回流气流提供了流量的条件。专利号为91102423. 9的专利，其具体涉及一种“龙卷风发生器及其效应场熔炼 法”，其结构包括蜗壳、外套、内套、外锥体、内锥体、螺旋导流体。该专利把直线气流转成龙 卷风，形成龙卷风效应场，由于导流体的结构与上面提到的专利相同，因此也存在上述不 足。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于冶金炉进风口上，增强进风气流旋转能 量，增大气流贯穿力和冲击力，且制造安装方便的强力龙卷风发生器。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是一种强力龙卷风发生器，包括 有进风管、旋流壳和联接套组成的外构架，其内安装内锥体、旋流体和防涡塞，其特征在于 还包括在所述外构架与所述内锥体和旋流体之间设置的中联套，所述中联套为一端开口的 圆形筒状结构，其封闭端中心处设置有套接防涡塞的圆孔，两端的外侧壁处均设置有止口， 左端止口与所述旋流壳配合，右端止口与所述旋流体套接，所述中联套开口端内壁设置有 与内锥体连接的螺纹，在所述内锥体轴线处设置有套接所述防涡塞的圆孔，所述联接套为壳体结构，中部为圆锥台形，其右端与所述旋流体的右端紧密配合，其左端与所述旋流壳的 出风口处螺纹连接。所述旋流体的内锥面与内锥体的外锥面形成锥环形空腔，所述旋流体的锥体段均 布有两种圆孔，其中一种圆孔的轴线与所述空腔内壁相切，另一种圆孔的母线与所述空腔外 壁相切，在同一断面上圆孔轴线与所述竖直方向夹角相同，所述夹角范围在5° -30°之间。所述旋流壳进口处一侧与旋流壳的内壁相切，另一侧与所述中联套的外壁相切。所述旋流壳进风口连接有进风管。气流进入风箱后，经风管进入旋流壳，由于旋流壳的结构限制，使气流的一侧切向 旋流壳内壁，另一侧切向中联套的外壁，自然在圆环形空腔形成旋转气流，并旋转进入联接 套与旋流体之间的锥环形空腔中，并进入旋流体上的切向孔；由于在旋流体的若干个截面 上设置有进风孔，其中有部分截面上的进风孔切向内锥体的外锥面，另一部分进风孔切向 旋流体的内锥面，同一截面上的进气孔与竖直方向的夹角相同，不同截面上的进气孔与竖 直方向的夹角α不同，其α范围在(一30。之间。因而，当气流进入旋流体与内锥体之间 的锥环形空腔时，就可以消除了气流在旋转离心力的作用下，在锥环形空腔中出现回流空 间和回流气体，内部充满了同向旋转的气流，避免产生回流现象。在锥环形空腔中旋转的气流，同处于一个流场中，气流所受到的压力是相同的，即 每个气流质点在进行旋转时，其线速度是相同的。但由于其所处的旋转半径和与竖直方向 的夹角不同，因此半径越大处角速度和轴向速度减小，压力越大，半径越小处，角速度和轴 向速度越大，压力越小，这样就形成了指向圆心的压力梯度，因此在旋转的流场中压力方向 是指向中心的，自然形成向心力。同时，气流与内外锥体面的摩擦力趋近于零。这股强力龙 卷风越是趋向中心，其角速度和轴向速度越大，越是具有更大的冲击、贯穿和剥离的作用。 因此，当强力龙卷风射入炉膛后，能穿透焦炭的阻力，气流伸入炉心，强化焦炭燃烧，全面提 高各项熔炼指标，获得节能、低耗、高效的熔炼效果。采用上述技术方案所产生的有益效果在于①避免了锥环形空腔中形成回流空 间，使产生的龙卷风的强度更强，有力的提高了进风效果；②在锥环形空腔中形成了压力梯 度，使中心气流的角速度和轴向速度最大，产生更大的冲击力和贯穿力；③本专利技术与现有结 构相比，其零部件简单，安装制造方便，而且效果更明显。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术的结构剖面图2是本专利技术中旋流壳的剖视图3是本专利技术中旋流体上与内锥体外锥面相切的进风孔A-A剖视放大图； 图4是本专利技术中旋流体上与旋流体内锥面相切的进风孔B-B剖视放大图； 其中，1、防涡塞，2、中联套，3、旋流壳，4、进风管，5、风箱，6、炉壳，7、联接套，8、旋流体， 9、内锥体，10、风口砖，11、炉壁，12、炉膛。具体实施例方式从附图中可知，本专利技术是一种强力龙卷风发生器，包括有进风管4、旋流壳3和联4接套7组成的外构架，其内安装内锥体9、旋流体8和防涡塞1，其特征在于还包括在所述 外构架与所述内锥体9和旋流体8之间设置的中联套2，所述中联套2为一端开口的圆形筒 状结构，其封闭端中心处设置有套接防涡塞1的圆孔，两端的外侧壁处均设置有止口，左端 止口与所述旋流壳3配合，右端止口与所述旋流体8套接，所述中联套2开口端内壁设置有 与内锥体9连接的螺纹，在所述内锥体9轴线处设置有套接所述防涡塞1的圆孔，所述联接 套7为壳体结构，中部为圆锥台形，其右端与所述旋流体8的右端紧密配合，其左端与所述 旋流壳3的出风口处螺纹连接。由附图1所示，本专利技术的进风端是风箱5连接着进风管4，出风端安装在包括炉壳 6和炉壁11中。气流由进风管4进入，流经旋流壳3和联接套7，进入内部的中联套2、内锥 体9和旋流体8围成的锥环形空腔内，经由内锥体9的表面和防涡塞1尖端反射，气流呈旋 转状态，直射入炉膛12中；联接套7的前端配装有耐火材料制作的风口砖10。抽出防涡塞 1形成窥视孔，在窥视孔中没有外冲气流，可直视炉膛12焦炭的燃烧和熔炼状况。由附图2所示，可见旋流壳3进口处一侧与旋流壳3的内壁相切，另一侧与中联套 2的外壁相切，气流可在圆环空腔中旋转前进。由附图3和附图4所示，旋流体8的内锥面与内锥体9的外锥面形成锥环形空腔， 旋流体8的锥体段均布有两种圆孔，其中一种圆孔的轴线与所述空腔内壁相切，另一种圆 孔的母线与所述空腔外壁相切，其同一断面上圆孔轴线与所述竖直的方向夹角α相同，不 同断面上所述夹角α是不同的，其夹角α范围在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈朝云，
申请(专利权)人：陈朝云，秦皇岛开发区干将自动化机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：13