多级龙卷风发生器制造技术

本发明专利技术“多级龙卷风发生器”，安装在冲天炉和炼铁高炉的风箱内。多级龙卷风发生器由一级效应体，二级效应体，中心效应体，终级效应体，定位套，中心导流体，内锥套，防涡塞、喷嘴等组成，能将较大范围的大量的低速直线型气流几经龙卷效应之后，集聚成一束强化了角速度和轴向速度，具有更大的贯穿冲击和剥离性能的人造龙卷风。并射入炉内，深入炉心，均匀散布气流，强化底焦燃烧，提高铁水温度。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是冶金熔炼生产中一种需要压力供风的设备。为了适应大型、特大型冲天炉和冶金炼铁高炉供风的需要，本专利技术将制造出比自然界龙卷风在单位强度上更为强大(无数倍)的人造龙卷风。经检索专利文献，仅在本人申请的ZL91102423.9的文件中提出了“龙卷风发生器及其场效应供风方法”。其结构和运行机理主要是由外套偏心安装在蜗形壳内。气流由风箱经风管进入蜗形壳内增压，再经外套上的切向进风口，使气流在内外套之间的环状空腔和内外锥套之间的锥环状空腔加速旋转前进，并在前方形成一定的真空度；另一部分气流经螺旋导流体的螺旋槽和内锥套的内表面进一步强化旋转前进，并在前方真空度的作用下，增强了轴向速度。这时两股气流组成具有强大贯穿冲击和剥离性能的人造龙卷风。该技术的缺点1、流经涡形壳的气流，产生旋转运动是高心力作功，并不产生向心力作功的龙卷效应，更不能形成多级龙卷效应。2、仅在外套的园环状的壁上设有切向进风口，因此作旋转运动的外层气流，又要经过较长一段的锥环状空腔，由于横截面积不断地变化和压缩的作用，将消耗很大的气流动能。3、外套上若干排切向进风口，没有前倾角度的变化，更没有在锥环状的厚壁上设有进风口，因此气流在进风口处不能形成前后压差和速度差，不利于气流的喷射性能。4、中心气流也是由外套上的切向进风口进入，因此其大小和强弱受到外层旋转气流的影响和干扰。5、气流在进入螺旋导流体之前已经旋转、再经螺旋槽其摩擦损失进一步增大。6、中心旋转气流在其出口中心处形成涡流区，降低了中心气流强度。本专利技术的设计目的是提供一种多级龙卷风发生器，将较大范围的大量的低速直线型运动的气流，通过多级龙卷效应逐级强化，使气流最后集聚成一束在单位强度上足以强大的人造龙卷风。为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是通过以下措施来实现的多级龙卷风发生器由一级效应体的内腔设置二级效应体构成第一级龙卷效应室，由二级效应体和定位套接形成的内腔设置由中心效应体和终级效应体构成第二级龙卷效应室，并在二级龙卷效应室内腔设置由中心效应体与中心导流体及内锥套的内壁构成中心龙卷效应室，由终级效应体与内锥套的外壁构成终级龙卷效应室。中心龙卷效应室和终级龙卷效应室在出口端汇通，并通过喷咀通入炉内；在各级效应体的圆环状和锥环状的壁上设有若干排切向的不同前倾角度的进风孔。当气流流经各个进风孔时，即在各级龙卷效应室产生龙卷效应，并逐级强化，最后使气流集聚成一束人造龙卷风，经耐火砖喷咀，射入炉内。 附图说明图1为多级龙卷风发生器结构的视图；图2为图1的横剖面图；图3为图2的局部向视放大图。结合本专利技术的附图作具体的说明见图1、图2。多级龙卷风发生器由一级效应体1上的螺纹与法兰盘15联接，通过法兰盘15和定位套8上的外止口圈安装定位在风箱9内。由一级效应体1的内腔设置二级效应体2构成的第一级龙卷效应室11，由二级效应体2和定位套8套接形成的内腔设置由中心效应体3和终级效应体6构成第二级龙卷效应室12，套接的中心效应体3和终级效应体6构成的内腔，由于中心导流体4后端由螺纹与中心效应体3联接，在中心导流体4的内孔中定位安装防涡塞5，取出防涡塞5形成观察孔。中间与中心效应体3的内孔定位动配合，前端由其上的流线体16的外圆弧面与内锥套7上的孔定位塞焊成一体，并由内锥套7的圆柱段外壁与中心效应体3的内孔定位动配合，使中心导流体4和内锥套7，可以在中心效应体3的内孔前后移动。因此由中心效应体3与中心导流体4和内锥套7的内壁构成中心龙卷效应室13，由终级效应体6与内锥套7的外壁构成终级龙卷效应室14，在构成的级效应体一级效体1，二级效应体2中心效应体3和终级效应体6的圆环状和锥环状壁上设有若干排切向的不同前倾角度的进风孔，前倾角度为3°-30°。中心龙卷效应室13和终级龙卷效应室14在出口端汇通，并通过喷咀10通入炉内。见图3示出了图2局部向视放大结构。中心导流体4的前端圆柱段上凸起若干个流线体16，其与内锥套7上的孔定位塞焊成一体，并在其间形成流道。多级龙卷风发生器运行的机理和过程由于各级效应体的圆环状和锥环状壁上都设有若干排切向的不同前倾角度的进风孔。进风孔前倾的角度随其所在圆的大小不同而角度不同，所在圆越大，前倾的角度越小，所在圆越小，前倾的角度越大。因此气流切向流经各级龙卷效应室时，半径越大处，角速度和轴向速度越小，压力越大；半径越小处，角速度和轴向速度越大，压力越小。经各级龙卷效应室的逐级强化作用后，气流集聚成一束在单位强度上更为强大的人造龙卷风。当风箱9内的有压气流通过一级效应体1上的进风孔，进入第一级龙卷效应室11，再通过二级效应体2上的进风孔，进入第二级龙卷效应室12后，大部分气流通过终级效应体6的进风孔，进入终级龙卷效应室14时，再次产生更强烈的龙卷效应，被集聚压缩加速旋转前进，并在前端的中心形成一定的负压区；另一部分气流通过中心效应体3上的进风孔，进入中心龙卷效应室15时，再次产生更强烈的龙卷效应，被集聚压缩加速旋转前进，并在前端低压区的作用下，进一步增强中心气流的角速度和轴向速度。这两股气流在前端汇合成一束具有更为强大的贯穿性冲击性和剥离性能的人造龙卷风，经喷咀10射入炉内。由于中心龙卷效应室13和终级龙卷效应室14的后部互不直接相通，因此由内锥套7的出口射出的中心气流的大小强弱不受干扰；并由于中心导流体4和内锥套7定位塞焊成一体，能在中心效应体3的内孔前后移动，因此可以随机调整风量风压。由于防涡塞5在中心导流体4的内孔定位，防涡塞5的弹头流线体部位可以消除中心气流在中心形成涡流，以减少气流能耗。取出防涡塞5，形成观察孔，可窥视炉内燃烧状况，由于气流高速度旋转前进，因此避免了气流由观察孔外冲的危害。本专利技术的优点是将较大范围的大量的低速直线型气流几经龙卷效应之后，集聚成一束强化了角速度和轴向速度，具有更大的贯穿冲击和剥离性能的人造龙卷风，以射入炉内，深入炉心均匀散布气流，强化底焦燃烧，提高铁水温度，提高熔化率，减少焦炭消耗，减少炉壁效应，减少热能损失，减少合金烧损，避免观察孔气流外冲，并具有免维护的特点，达到熔炼生产中优质、高效、节能、降耗、安全等经济技术效果。权利要求1.多级龙卷风发生器，由法兰盘(15)和定位套(6)安装定位在风箱(9)内，其特征是设有进风孔的各级效应体组成多级龙卷效应室由一级效应体(1)由内腔设置二级效应体(2)构成第一级龙卷效应室(11)，由二级效应体(2)和定位套(8)套接形成的内腔设置由中心效应体(3)和终级效应体(6)构成第二级龙卷效应室(12)，在二级龙卷效应室(12)内腔又设置由中心效应体(3)与中心导流体(4)和内锥套(7)的内壁构成中心龙卷效应室(13)，由终级效应体(6)与内锥套(7)的外壁构成终级龙卷效应室(14)，中心龙卷效应室(13)与终级龙卷效应室(14)在出口端汇通，并通过喷咀(10)通入炉内，组成龙卷风发生器的多级形式；2.按权利要求1所述的多级龙卷风发生器，其特征是一级效应体(1)，二级效应体(2)，中心效应体(3)和终级效应体(6)的圆环状和锥环状壁上设有若干排切向的不同前倾角度的进风孔，前倾的角度为3°-30°；3.按权利要求1所述的多级龙卷风发生器，其特征是中心导流体(4)，通过其上的流线体(16)的外圆弧面本文档来自技高网...

【技术保护点】
多级龙卷风发生器，由法兰盘（１５）和定位套（６）安装定位在风箱（９）内，其特征是设有进风孔的各级效应体组成多级龙卷效应室：由一级效应体（１）由内腔设置二级效应体（２）构成第一级龙卷效应室（１１），由二级效应体（２）和定位套（８）套接形成的内腔设置由中心效应体（３）和终级效应体（６）构成第二级龙卷效应室（１２），在二级龙卷效应室（１２）内腔又设置由中心效应体（３）与中心导流体（４）和内锥套（７）的内壁构成中心龙卷效应室（１３），由终级效应体（６）与内锥套（７）的外壁构成终级龙卷效应室（１４），中心龙卷效应室（１３）与终级龙卷效应室（１４）在出口端汇通，并通过喷咀（１０）通入炉内，组成龙卷风发生器的多级形式；２、按权利要求１所述的多级龙卷风发生器，其特征是一级效应体（１），二级效应体（２），中心效应体（３）和终级效应体（６）的圆环状和锥环状壁上设有若干排切向的不同前倾角度的进风孔，前倾的角度为３°－３０°；

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈朝云，
申请(专利权)人：陈朝云，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]