[實用新型]葉片式脈動發(fā)生器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620105288.X
• 申請日: 2006-07-03
• 公開（公告）號: CN200975607Y
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李華;鐘英杰;徐璋;張雪梅
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F17D1/20
• 分類號: F17D1/20
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 王兵;袁木棋

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種葉片式脈動發(fā)生器。

(二)背景技術(shù)

葉片式脈動發(fā)生器主要應(yīng)用于脈動流強化傳熱、傳質(zhì)及某些化學(xué)反應(yīng)的管路中，為這些過程提供脈動流。

脈動流是指速度、壓力或流量等特性參數(shù)由于受到外界激勵而發(fā)生周期性變化的流體。這種流體在工程實際和日常生活中并不少見，如人類的動脈血液和呼吸氣流都是脈動流。該流體與普通的穩(wěn)態(tài)流動流體在流動和傳熱傳質(zhì)方面有很大程度的不同，它能夠非常有效的強化流體流動和傳熱傳質(zhì)效果。目前已有文獻(xiàn)中實驗證明該流體強化傳熱最高可達(dá)20倍以上，而傳質(zhì)效果更佳，可以成幾個數(shù)量級的提高傳質(zhì)效果。而相應(yīng)的脈動流(或振蕩流)強化傳熱傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用范例不勝枚舉，如換熱器、干燥過程、電子冷卻、航空航天、生物醫(yī)學(xué)、海洋工程、擴散式化學(xué)反應(yīng)、混合氣體的分離等。

能夠為工程強化過程提供脈動流體或?qū)α黧w實現(xiàn)脈動激勵的裝置被稱為脈動發(fā)生器，這是實現(xiàn)脈動流強化作用的前提。也就是說，各種脈動流強化過程必須存在脈動式流動的流體，而這一過程的實現(xiàn)是通過脈動發(fā)生器來完成的。

脈動發(fā)生器被安裝的位置通常是流體源(提供流體的裝置)和作用設(shè)備(流體發(fā)生傳熱傳質(zhì)的位置)之間，脈動發(fā)生器通過與調(diào)速電機連接實現(xiàn)可調(diào)頻脈動，前端與流體源連接，后端與工作段相連接。

目前已經(jīng)檢索到的國內(nèi)外相關(guān)專利主要有兩項：提供脈動流體的裝置和方法(申請?zhí)?9804701.5)和“Mechanically-driven?pulsating?flow?valve?for?heat?andmass?transfer?enhancement”(Patent?Number：6053203)。以上兩項專利分別出自國家知識產(chǎn)權(quán)局和美國專利網(wǎng)，二者申請人分別為美國新墨西哥州加利福尼亞大學(xué)董事會和美國人David?J.Sailor?&?Daniel?J.Rohli。中國專利99804701.5公開的提供脈動流體的裝置和方法，應(yīng)用背景比較專一，主要用于清除在制造集成電路或其它電子元器件(如電路板、光波導(dǎo)和平板顯示器)時使用的光刻膠材料。該專利中生成脈動流的裝備為以高壓脈沖與低壓脈動形式交替的泵，且該專利中并無任何關(guān)于此種泵的具體描述。

美國專利6053203，公開了一種機械驅(qū)動脈動閥：主要包括入口(jet?inlet)、出口(jet?outlet)、閥殼(cap)、驅(qū)動轉(zhuǎn)軸(driven?shaft)、氣體通道(machinedpassage)幾部分組成，其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。由流體源提供穩(wěn)態(tài)流動流體，從入口進(jìn)入該脈動發(fā)生器，由于驅(qū)動轉(zhuǎn)軸通過電機帶動會周期性的使氣體通道與進(jìn)出口連通和關(guān)閉，這樣也就實現(xiàn)了對原始流體的脈動激勵，使其流量、壓力、速度等物性參數(shù)發(fā)生周期性的變化，從而具有了脈動流的特性。

這種脈動閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工困難，由于流體通道有折彎，能量損耗大。調(diào)速電機或電動機的通用單位為轉(zhuǎn)每分鐘(r/min)，而流體脈動頻率的單位通常采用赫茲(Hz)，即每秒鐘實現(xiàn)多少次脈動，這樣對輸入轉(zhuǎn)速和輸出頻率之間造成了一定的麻煩，需要通過關(guān)系換算來實現(xiàn)輸入前后頻率數(shù)值的統(tǒng)一，不利于研究和生產(chǎn)，操作繁瑣。

(三)發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有技術(shù)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工困難、能量損耗大、脈動頻率與激勵機構(gòu)的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系需通過換算來實現(xiàn)，操作繁瑣的不足，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、能量損耗小、脈動頻率可直接調(diào)節(jié)的葉片式脈動發(fā)生器。

本實用新型的技術(shù)方案是：

一種葉片式脈動發(fā)生器，包括閥殼、貫穿閥殼的流體通道及位于閥殼兩側(cè)的安裝端面，還包括安裝在閥殼內(nèi)的一對圓錐齒輪、固定安裝在閥殼上的靜葉片、與靜葉片配合的動葉片，所述的靜葉片與動葉片上開有通孔，靜葉片上的通孔與動葉片上的通孔同軸安裝，所述的流體通道為直通道，靜葉片與動葉片垂直安裝在流體通道內(nèi)，所述的一對圓錐齒輪為固接的水平圓錐齒輪和豎直圓錐齒輪，豎直圓錐齒輪的轉(zhuǎn)動軸穿過靜葉片的中心與動葉片中心固接，水平圓錐齒輪的轉(zhuǎn)動軸穿出閥殼連接外接的調(diào)速電機。

所述的一對圓錐齒輪外設(shè)有圓錐齒輪防塵罩。

圓錐齒輪傳動比與脈動葉片通孔個數(shù)的乘積為60，所述的靜葉片與動葉片上的通孔形狀相似或相同。

所述的閥殼通過螺栓直接固定在管路的兩法蘭之間。

所述的閥殼兩端面為法蘭，通過法蘭連接安裝在管路中。