一种结构可变的文丘里洗涤器的制作方法

本实用新型涉及文丘里洗涤器技术领域，特别是涉及一种结构可变的文丘里洗涤器。

背景技术：

生物质气化在产生生物质燃气的同时会产生焦油。随着生物质燃气温度的降低，气态的焦油会变成焦油雾滴，凝结后的焦油颗粒很难去除，燃气进入下游的设备以后，将导致输气管道和用气设备的磨损和腐蚀，降低了其使用价值。因此对生物质燃气净化除焦显得十分重要，采用文丘里洗涤器进行燃气除焦是一种常规手段。

文丘里洗涤器按截面类型可分为圆形和矩形，按洗涤液喷射方式可分为顺喷式和横喷式。在实际工作过程中，往往包含不同除焦效果和喷射方式的要求，若要满足不同工况下的要求，就必须加工多个文丘里洗涤器工件，增加除焦的投入成本和时间，因此一种结构可变的文丘里洗涤器成为本领域的研究热点之一。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种结构可变的文丘里洗涤器，能够使文丘里洗涤器适用于洗涤要求、洗涤方式变化的多种工况。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：

一种结构可变的文丘里洗涤器，包括文丘里管主体1、渐缩段模块2、喉部模块3、渐扩段模块4、中螺栓组5、长螺栓组6、横喷管组7、短螺栓组8和顺喷管9；文丘里管主体1上设有入口法兰11、出口法兰12和螺栓孔组13，螺栓孔组13包括螺栓孔a131、螺栓孔b132、螺栓孔c133、螺栓孔d134、螺栓孔e135、螺栓孔f136、螺栓孔g137、螺栓孔h138和螺栓孔i139；渐缩段模块2包括渐缩腔21、顺喷管通孔22、渐缩段螺栓孔a231和渐缩段螺栓孔b232；喉部模块3包括喉部腔31、横喷管通孔a321、横喷管通孔b322、喉部螺栓孔a331和喉部螺栓孔b332；渐扩段模块4包括渐扩腔41、渐扩段螺栓孔a421和渐扩段螺栓孔b422；中螺栓组5包含中螺栓a51、中螺栓b52、中螺栓c53、中螺栓d54和中螺栓e55；长螺栓组6包含长螺栓a61、长螺栓b62、长螺栓c63和长螺栓d64；横喷管组7包含横喷管a71和横喷管b72；短螺栓组8包含短螺栓a81、短螺栓b82、短螺栓c83、短螺栓d84和短螺栓e85；将横喷管a71和横喷管b72旋入文丘里管主体1上喉部的螺栓孔，各螺栓组中的螺栓旋入文丘里管主体1上的其余各螺栓孔，形成圆形截面横喷式文丘里洗涤器。

所述文丘里管主体1上渐缩段的螺栓孔旋入顺喷管9，各螺栓组中的螺栓旋入文丘里管主体1上的其余各螺栓孔，可形成圆形截面顺喷式文丘里洗涤器；将渐缩段模块2、喉部模块3和渐扩段模块4放入文丘里管主体1中，各螺栓孔相重合后再将横喷管a71和横喷管b72旋入文丘里管主体1上喉部的螺栓孔，各螺栓组中的螺栓旋入文丘里管主体1上的其余各螺栓孔，可形成矩形截面横喷式文丘里洗涤器；将渐缩段模块2、喉部模块3和渐扩段模块4放入文丘里管主体1中，各螺栓孔相重合后再将顺喷管9旋入文丘里管主体1上渐缩段的螺栓孔，各螺栓组中的螺栓旋入文丘里管主体1上的其余各螺栓孔，可形成矩形截面顺喷式文丘里洗涤器。

所述文丘里管主体1为内含截面为圆形文丘里管空腔的圆柱体，其两端布置入口法兰11和出口法兰12；中间设置螺栓孔组13，包括渐缩段空腔竖直方向开设的螺栓孔a131，水平方向开设的螺栓孔b132和螺栓孔c133，喉部空腔竖直方向开设的螺栓孔d134和螺栓孔f136，水平方向开设的螺栓孔e135和螺栓孔g137，渐扩段空腔水平方向开设的螺栓孔h138和i139，各螺栓孔轴心线均位于各段母线中点处。

所述渐缩段模块2是内含渐缩腔21的圆台体，沿竖直方向圆台体侧面母线中点开有顺喷管通孔22，沿水平方向圆台体侧面母线中点开有渐缩段螺栓孔a231和渐缩段螺栓孔b232。

所述喉部模块3是内含喉部腔31的圆柱体，沿竖直方向圆柱体侧面母线中点开有横喷管通孔a321和横喷管通孔b322，沿水平方向圆柱体侧面母线中点开有喉部螺栓孔a331和喉部螺栓孔b332。

所述渐扩段模块4是内含渐扩腔41的圆台体，沿水平方向圆台体侧面母线中点开有渐扩段螺栓孔a421和渐扩段螺栓孔b422。

所述横喷管a71、横喷管b72和顺喷管9可相互替换地插入文丘里洗涤器中，结合不同工况，完成文丘里洗涤器在矩形截面横喷式、矩形截面顺喷式、圆形截面横喷式和圆形截面顺喷式四种方式下的切换，使洗涤器在各工况下均有最佳效果。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器，通过调整渐缩段模块、喉部模块、渐扩段模块、横喷管和顺喷管在文丘里管主体中的搭配组合方式，改变文丘里洗涤器的截面类型和喷射方式，使洗涤器可满足不同除焦效果要求，节省投入时间和成本；文丘里洗涤器不同的装配方式适应不同的除焦程度，最大化延长文丘里洗涤器的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器的文丘里管主体的三维视图；

图2为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器的渐缩段模块的三维视图；

图3为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器的喉部模块的三维视图；

图4为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器的渐扩段模块的三维视图；

图5为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器的横喷管的三维视图；

图6为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器的顺喷管的三维视图；

图7为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器的第一装配图；

图8为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器的第二装配图；

图9为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器的第三装配图；

图10为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器的第四装配图；

图11为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器的第五装配图；

图12为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器的第六装配图；

图13为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器的第七装配图；

图14为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器为横喷式矩形截面的三维视图；

图15为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器为横喷式矩形截面的左视图和竖直剖面视图；

图16为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器为横喷式矩形截面的水平剖面视图；

图17为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器为横喷式圆形截面的装配图；

图18为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器为横喷式圆形截面的左视图和竖直剖面视图；

图19为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器为横喷式圆形截面的水平剖面视图；

图20为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器为顺喷式圆形截面的左视图和竖直剖面视图；

图21为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器为顺喷式圆形截面的水平剖面视图；

图22为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器为顺喷式矩形截面的左视图和竖直剖面视图；

图23为本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器为顺喷式矩形截面的水平剖面视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本实用新型为一种结构可变的文丘里洗涤器，包括文丘里管主体1、渐缩段模块2、喉部模块3、渐扩段模块4、中螺栓组5、长螺栓组6、横喷管组7、短螺栓组8和顺喷管9。文丘里管主体1上设有入口法兰11、出口法兰12和螺栓孔组13，螺栓孔组13包括螺栓孔a131、螺栓孔b132、螺栓孔c133、螺栓孔d134、螺栓孔e135、螺栓孔f136、螺栓孔g137、螺栓孔h138和螺栓孔i139。渐缩段模块2包括渐缩腔21、顺喷管通孔22、渐缩段螺栓孔a231和渐缩段螺栓孔b232；喉部模块3包括喉部腔31、横喷管通孔a321、横喷管通孔b322、喉部螺栓孔a331和喉部螺栓孔b332；渐扩段模块4包括渐扩腔41、渐扩段螺栓孔a421和渐扩段螺栓孔b422。中螺栓组5包含中螺栓a51、中螺栓b52、中螺栓c53、中螺栓d54和中螺栓e55；长螺栓组6包含长螺栓a61、长螺栓b62、长螺栓c63和长螺栓d64；横喷管组7包含横喷管a71和横喷管b72；短螺栓组8包含短螺栓a81、短螺栓b82、短螺栓c83、短螺栓d84和短螺栓e85。

作为本实用新型的优选实施方式，如图1所示，文丘里管主体1为内含截面为圆形文丘里管空腔的圆柱体，入口法兰11和出口法兰12布置于其两端，两圆形法兰盘周向间隔90°各开有四个螺纹孔，用于固定文丘里洗涤器。文丘里管主体1中部设置螺栓孔组13，渐缩段空腔沿竖直方向开设螺栓孔a131，沿水平方向开设螺栓孔b132和螺栓孔c133，喉部空腔沿竖直方向开设螺栓孔d134和螺栓孔f136，沿水平方向开设螺栓孔e135和螺栓孔g137，渐扩段空腔沿水平方向开设螺栓孔h138和i139，各螺栓孔的螺纹均为内螺纹，轴心线均位于各段母线中点处。

如图2，渐缩段模块2为一圆台体中间剖开梯形台空腔所得，此圆台体的外部形状与文丘里管主体1渐缩段圆台体空腔完全相同，圆台体可无缝填充文丘里管主体1渐缩段圆台体空腔；此圆台体的内部梯形台空腔为渐缩腔21，沿竖直方向圆台体侧面母线中点开有顺喷管通孔22，沿水平方向圆台体侧面母线中点开有渐缩段螺栓孔a231和渐缩段螺栓孔b232，两螺栓孔螺纹均为内螺纹。

如图3，喉部模块3为一圆柱体中间剖开长方体空腔所得，此圆柱体的外部形状与文丘里管主体1喉部圆柱体空腔完全相同，圆柱体可无缝填充文丘里管主体1喉部圆柱体空腔；此圆柱体的内部长方体空腔为喉部腔31，沿竖直方向圆柱体侧面母线中点开有横喷管通孔a321和横喷管通孔b322，沿水平方向圆柱体侧面母线中点开有喉部螺栓孔a331和喉部螺栓孔b332，两螺栓孔螺纹均为内螺纹。

如图4，渐扩段模块4为一圆台体中间剖开梯形台空腔所得，此圆台体的外部形状与文丘里管主体1渐扩段圆台体空腔完全相同，圆台体可无缝填充文丘里管主体1渐扩段圆台体空腔；此圆台体的内部梯形台空腔为渐扩腔41，沿水平方向圆台体侧面母线中点开有渐扩段螺栓孔a421和渐扩段螺栓孔b422，两螺栓孔螺纹均为内螺纹。以上各螺栓孔、螺栓孔、横喷管通孔、顺喷管通孔的孔径均相同。

横喷管组7中的横喷管a71和横喷管b72结构相同，横喷管a71如图5所示，为一中上部带有外螺纹的圆管，并且其外螺纹与螺栓孔的内螺纹相配合。

顺喷管9如图6所示，为一带有外螺纹的直圆管和一圆形直角弯管组成，并且其外螺纹与螺栓孔的内螺纹相配合。

本实用新型一种结构可变的文丘里洗涤器的装配过程如下，如图7，沿图中线框箭头标识方向将喉部模块3穿入文丘里管主体1中；如图8，喉部模块3外壁与文丘里管主体1喉部圆柱体空腔内壁贴合，喉部模块3前后圆面分别与文丘里管主体1渐缩段空腔出口圆面和渐扩段空腔入口圆面重合，喉部模块3上的横喷管孔a321、喉部螺栓孔a331、横喷管孔b322、喉部螺栓孔b332分别与文丘里管主体1的螺栓孔d134、螺栓孔e135、螺栓孔f136、螺栓孔g137相重合；如图9，沿图中线框箭头标识方向将渐缩段模块2穿入文丘里管主体1中；如图10，渐缩段模块2外壁与文丘里管主体1渐缩段圆台体空腔内壁贴合，渐缩段模块2前后圆面分别与文丘里管主体1渐缩段空腔入口圆面和渐缩段空腔出口圆面重合，渐缩段模块2上的顺喷管孔22、渐缩段螺栓孔a231、渐缩段螺栓孔b232分别与文丘里管主体1的螺栓孔a131、螺栓孔b132、螺栓孔c133相重合，沿图中线框箭头标识方向将渐扩段模块4穿入文丘里管主体1中；如图11，渐扩段模块4外壁与文丘里管主体1渐扩段圆台体空腔内壁贴合，渐扩段模块4前后圆面分别与文丘里管主体1渐扩段空腔入口圆面和渐扩段空腔出口圆面重合，渐扩段模块4上的渐扩段螺栓孔a421、渐扩段螺栓孔b422分别与文丘里管主体1的螺栓孔h138、螺栓孔i139相重合；如图12，将中螺栓a51、中螺栓b52、中螺栓c53、中螺栓d54和中螺栓e55分别沿各线框箭头方向旋入文丘里管主体1的螺栓孔a131、螺栓孔b132、螺栓孔c133、螺栓孔h138和螺栓孔i139，从而实现渐缩段模块2和渐扩段模块与文丘里管主体1的紧密配合，将长螺栓b62、长螺栓d64分别沿各线框箭头方向旋入文丘里管主体1的螺栓孔e135、螺栓孔g137，从而实现喉部模块3与文丘里管主体1的紧密配合；如图13，将横喷管a71和横喷管b72分别沿各线框箭头方向旋入文丘里管主体1的螺栓孔d134和螺栓孔f135，达到图14的配合效果；如图15和16，渐缩段模块2、喉部模块3和渐扩段模块4相贴合，三者的矩形空腔接合成完整的矩形文丘里管内腔，横喷管a71和横喷管b72穿入矩形文丘里管喉部，形成整个矩形截面横喷式文丘里洗涤器；如图17，若不向文丘里管主体1中插入渐缩段模块2、喉部模块3和渐扩段模块4，直接按图中线框箭头标识的方向旋入各短螺栓、中螺栓和横喷管至文丘里管主体1上的各螺栓孔中，形成整个圆形截面横喷式文丘里洗涤器，其截面视图如图18和19所示；若将图17中的横喷管a71和横喷管b72换成中螺栓a51和中螺栓c53，短螺栓a81换成顺喷管9，再按图中线框箭头标识的方向旋入各短螺栓、中螺栓和顺喷管9至文丘里管主体1上的各螺栓孔中，形成整个圆形截面顺喷式文丘里洗涤器，其截面视图如图20和21所示；若将图12中的中螺栓a51换成顺喷管9，图13中的横喷管a71和横喷管b72换成长螺栓a61和长螺栓c63，再按照图14中线框箭头标识的方向旋入各长螺栓、中螺栓和顺喷管9至文丘里管主体1上的各螺栓孔中，最终形成整个矩形截面顺喷式文丘里洗涤器，其截面视图如图22和23所示。

文丘里洗涤器的除焦原理为焦油颗粒与洗涤液液滴的碰撞、拦截、捕捉，因此会使生物质燃气的湍流强度与湍动能变大，加强除焦效果。矩形截面文丘里洗涤器尾部的湍动能和湍流强度比圆形截面文丘里洗涤器大，横喷式文丘里洗涤器尾部的湍动能和湍流强度比顺喷式文丘里洗涤器大，对比除焦效果，矩形截面优于圆形截面，横喷式优于顺喷式。矩形截面文丘里洗涤器内各段的壁面切应力比圆形截面的文丘里洗涤器大，横喷式文丘里洗涤器内各段的壁面切应力比顺喷式文丘里洗涤器大，切应力较大的情况下长时间使用会使文丘里洗涤器的寿命缩短，对比使用寿命，圆形截面优于矩形截面，顺喷式优于横喷式。

因此，当除焦效果要求最高时，结构可变的文丘里洗涤器采用矩形截面横喷式装配；当除焦效果要求较高时，结构可变的文丘里洗涤器采用矩形截面顺喷式装配；当除焦效果要求较低时，结构可变的文丘里洗涤器采用圆形截面横喷式装配；当除焦效果要求最低时，结构可变的文丘里洗涤器采用圆形截面顺喷式装配。采用以上方案可在满足各工况除焦效果的条件下，延长文丘里洗涤器的使用寿命。

综上所述，本实用新型通过调整渐缩段模块、喉部模块、渐扩段模块、横喷管和顺喷管在文丘里管主体中的搭配组合方式，改变文丘里洗涤器的截面类型和喷射方式，使洗涤器可满足不同除焦效果要求，节省投入时间和成本；文丘里洗涤器不同的装配方式适应不同的除焦程度，最大化延长文丘里洗涤器的使用寿命。