CN108800175A - 一种大型烟道三维流动均匀化方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种大型烟道三维流动均匀化方法和装置，包括烟道、导流板和布风板，包括设计布局方法；所述烟道包括各种烟气通道、工艺气体管道、通风管道，烟道内有或无支撑杆(柱)、加强筋、平顺流动的面板；所述烟道形状包括各种截面形状的平直通道、弯头、大小头、接头；所述导流板包括平面板、或圆弧形板、或各种曲面板、或它们的各种组合形式板；所述布风板包括平面板、曲面板，以及在板上所开的各种形状的通气孔、以及各种组合通气孔。上述烟道复杂三维流动均匀方法和装置具有以下优点：导流板可以显著降低气流流过烟道时由于粘性力、离心力、哥氏力等引起的气流分配不均现象，有效避免气流在流道内的偏心流动，减少涡流的产生，节能降耗，提高性能和效率。

Description

一种大型烟道三维流动均匀化方法和装置
技术领域
本发明涉及大型管道工程烟气、工艺气体、空气等流动均匀化方法和装置，属于能源、节能环保等领域，特别适用于电力、石化、冶金、建筑等大型三维复杂流动的烟道、工艺气体流道、通风流道等的流场均匀整流。
背景技术
大型三维烟道复杂流动是电力、石化、冶金、建筑等生产必不可少的重要组成部分。随着世界各国对排放、能耗标准的不断提高，提高脱硫脱硝的效率，显著降低污染物排放，余热回收利用等愈来愈普遍。所有这些技术对烟气或工艺气体的均流特性都提出了较高的要求。要在复杂流道内获得均匀流场，这对于大型三维流道的复杂流动来说是个挑战，必须对流道内部的气流加以人工干预，进而达到预期的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型烟道复杂三维流动均匀化方法和装置，可在复杂流道中获得相对均匀的流向速度分布，以满足下游设备，如热交换器(冷却器、再热器)、反应器、除尘器、动力机械等，对流动均匀性的要求。
为达到此目的，本发明采用以下方法和装置：
一种大型三维烟道复杂流动均匀化装置，包括烟道、导流板和布风板，烟道包括各种烟气通道、工艺气体管道、通风管道等。
所述烟道形状包括等截面圆形管道、变截面圆形管道、等截面方形管道、变截面方形管道、异型管道、大小头、弯头、接头。所述烟道内有或无支撑杆(柱)、加强筋、平顺流动的面板。
所述导流板包括平面板、或圆弧形板、或各种数学函数曲面板、或它们的各种组合形式板。
所述布风板包括平面板、曲面板，以及在板上开的圆形通气孔、或矩形通气孔、或三角形通气孔、或五边形通气孔、或六边形通气孔、或正多边形通气孔、或非正多边形通气孔、或椭圆形通气孔、或它们各种组合的通气孔，优选的通气孔为圆形通气孔、或正方形通气孔、或正则的多边形通气孔、或它们之间的各种组合通气孔。
所述平顺流动的面板，其特征在于面板表面是光滑的或开有沿流向的导流槽或开孔。导流槽目的是边界层沿流动方向整流。开孔目的是降低气动噪音、降低气流激振振动，开孔率没有限制。
一种大型三维烟道复杂流动均匀化方法，其一种方法特征在于，在平直等截面积通道或变截面积通道内安装2排互相垂直的导流板，用于在横截面内的两个维度方向上调节下游气流流动方向。
一种大型三维烟道复杂流动均匀化方法，其第二种方法特征在于，在弯头处安装一排至多排曲面导流板、或曲面加平面导流板。
一种大型三维烟道复杂流动均匀化方法，其第三种方法特征在于，平面导流板可以位于曲面导流板上游，也可以位于曲面导流板的下游；平面导流板与曲面导流板之间可以采用焊接连接，也可以采用支撑杆相互连接，或支撑杆加焊接连接。
一种大型三维烟道复杂流动均匀化方法，其第四种方法特征在于，在靠近目标截面(目标截面指工程上指定的需要气流分布均匀的设备或关键截面的上游某横截面位置)安装一面或多面布风板，可以获得更加均匀的速度场分布。
一种大型三维烟道复杂流动均匀化方法，其第五种方法特征在于，可根据烟道实际布局情况，如是否有人孔、是否存在多烟道并联合并、是否存在分叉，调节各种导流板位置、数量、安装角、几何形状和尺寸，以及调整各种布风板开孔率、开孔尺寸、布风板距离目标截面的轴向距离，获得目标截面均匀速度分布结果，也可以利用CFD方法指导调整。
本发明的有益效果在于：采用导流板可以显著降低气流流过烟道、工艺气体流道、通风流道的直管或弯头时由于粘性力、或离心力、或哥氏力等引起的气流分配不均现象，有效避免气流在流道内的偏心流动，减少涡流的产生，降低噪音和流动损失，节能降耗。
附图说明
图1是本发明在大型烟道内部采用导流板和布风板组合整流方法和装置结构示意图。
图2是在大型烟道弯头处导流板安装结构示意图。
图3是在大型烟道在进入下游设备或装置(目标截面)前布风板的结构示意图。
附图标记说明：
1气流进口；2导流板1；3导流板2；4导流板3；5、导流板4；6、导流板5；7、布风板；8气流出口。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明技术方案，以下实例只是描述性的，不能以此限定本发明的保护范围。
请参阅图1，一种大型烟道复杂三维流动均匀方法和装置，包括烟道、导流板和布风板。
所述烟道包括烟气通道、气流通道、通风管道等，其截面形状可以为等截面圆形管道、变截面圆形管道、等截面方形管道、变截面方形管道、异型管道、大小头等；所述导流板流包括平面板、或圆弧形板、或曲面版、或它们之间的任意组合板；所述布风板包括平面板、或曲面板，板上开孔包括圆形通气孔、矩形通气孔、三角形通气孔、五边形通气孔、六边形通气孔、多边形通气孔、椭圆形通气孔、以及它们各种组合通气孔、各种正则形状的或非正则形状的通气孔，优选的通气孔为圆形通气孔、或正方形通气孔、或正则的多边形通气孔、或它们之间的各种组合通气孔。
利用上述大型烟道复杂三维流动均匀化方法和装置，本发明为大型三维烟道提供以下具体实施安装方法。
该实施安装方法如下：
(1)在平直等截面积通道或变截面积通道，安装2排互相垂直的导流板，用于在横截面内的两个维度方向上调节下游气流流动方向。
(2)在弯头处安装一排至多排曲面导流板、或曲面加平面导流板，平面导流板可以位于曲面导流板上游，也可以位于曲面导流板的下游，平面导流板与曲面导流板之间可以采用焊接连接，也可以采用支撑杆相互连接，或支撑杆加焊接连接，从而改善流场品质，节能降耗。
(3)在靠近目标截面(目标截面指工程上指定的需要气流分布均匀的设备或关键截面上游某横截面位置)安装一面或多面布风板，可以获得更加均匀的速度场分布。
(4)可根据烟道实际布局情况，如是否有人孔、是否存在多烟道并联合并、是否存在分叉，调节各种导流板位置、数量、安装角、几何形状和尺寸，以及调整各种布风板开孔率、开孔尺寸、布风板距离目标截面的轴向距离，获得目标截面均匀速度分布结果，也可以利用CFD方法指导调整。
本发明为一种大型烟道复杂三维流动均匀方法和装置，以上实例只是阐述了本发明中的一种组合形式及其基本实施方式，在不脱离本发明原理和范围的前提之下，本发明还有各种变化组合形式，这些形式都落入本发明要求保护的范围。

Claims (11)

1.一种大型烟道三维流动均匀化方法和装置，包括烟道、导流板、布风板，包括设计布局方法。
2.根据权利要求1所述的大型烟道三维流动均匀化方法和装置，其特征在于，所述烟道包括各种烟气通道、工艺气体管道、通风管道；所述烟道形状包括等截面圆形通道、变截面圆形通道、等截面方形通道、变截面方形通道、异型截面管道、大小头、弯头、接头；所述烟道内有或无支撑杆(柱)、加强筋、平顺流动的面板。
3.根据权利要求1所述的大型烟道三维流动均匀化方法和装置，其特征在于，所述导流板包括平面板、或圆弧形板、或各种数学函数曲面板、或它们的各种组合形式板。
4.根据权利要求1所述的大型烟道三维流动均匀化方法和装置，其特征在于，所述布风板包括平面板、曲面板。
5.根据权利要求1和4所述的布风板，其特征在于，在布风板上开圆形通气孔、或矩形通气孔、或三角形通气孔、或五边形通气孔、或六边形通气孔、或正多边形通气孔、或非正多边形通气孔、或椭圆形通气孔、或它们各种组合的通气孔，优选的通气孔为圆形通气孔、或正方形通气孔、或正则的多边形通气孔、或它们之间的各种组合通气孔。
6.根据权利要求1和2所述的平顺流动的面板，其特征在于面板表面是光滑的或开有沿流向的导流槽或开孔。导流槽目的是边界层沿流动方向整流。开孔目的是降低气动噪音、降低气流激振振动，开孔率没有限制。
7.根据权利要求1所述的大型烟道三维流动均匀化方法和装置，其一种方法特征在于，在平直等截面积通道或变截面积通道内安装2排互相垂直的导流板，用于在横截面内的两个维度方向上调节下游气流流动方向。
8.根据权利要求1所述的大型烟道三维流动均匀化方法和装置，其第二种方法特征在于，在弯头处安装一排至多排曲面导流板、或曲面加平面导流板。
9.根据权利要求1和7所述的曲面加平面导流板，其第三种方法特征在于，平面导流板可以位于曲面导流板上游，也可以位于曲面导流板的下游；平面导流板与曲面导流板之间可以采用焊接连接，也可以采用支撑杆相互连接，或支撑杆加焊接连接。
10.根据权利要求1所述的大型烟道三维流动均匀化方法和装置，其第四种方法特征在于，在靠近目标截面(目标截面指工程上指定的需要气流分布均匀的设备或关键截面的上游某横截面位置)安装一面或多面布风板，可以获得更加均匀的速度场分布。
11.根据权利要求1所述的大型烟道三维流动均匀化方法和装置，其第五种方法特征在于，可根据烟道实际布局情况，如是否有人孔、是否存在多烟道并联合并、是否存在分叉，调节各种导流板位置、数量、安装角、几何形状和尺寸，以及调整各种布风板开孔率、开孔尺寸、布风板距离目标截面的轴向距离，获得目标截面均匀速度分布结果，也可以利用CFD方法指导调整。
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