CN210107438U - 一种存在转角的流场优化结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种存在转角的流场优化结构，包括设置于转角上游能够为流道内的流体提供不均衡的阻力的均流板。本实用新型提供的存在转角的流场优化结构的优点在于：通过均流板为流体提供不同的阻力从而降低流体进入转角时的流速差，而且可以根据具体情况改变通孔布局，适应性强，具有良好的推广前景。

Description

一种存在转角的流场优化结构

技术领域

本实用新型涉及流场均衡优化技术领域，尤其涉及一种存在转角的流场优化结构。

背景技术

近年来随着社会对环境问题的日益重视，国家对燃煤电厂提出了超低排放的要求，其中烟尘的排放浓度要求不超过5mg/m3。为达到超低排放的指标，大量电厂针对烟气净化设备进行了扩建改造，比如在湿式脱硫塔后、烟囱排放前加装了湿式电除尘器。但由于原有厂区的空间位置所限，湿除直接安装在脱硫塔的出口上方，为连接上原有的排放烟囱，湿除出口往往还有一个转角烟道。由于该转角的存在，湿除电极区靠近烟道内侧的气流速度大于靠近烟道外侧的气流速度，造成了截面上的气流分布严重不均匀；同时气流的入射角方向也过大，对极板造成严重磨损，降低除尘效率。

同样的道理，对于存在转角流场都存在靠近内角的一侧流速大，增加了转角处的流道磨损，因此常见的转角都使用弧形结构自然过渡，但是有些时候流道已经确定，很难再重新加工弧形结构，只能用转角过渡。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种针对存在转角的流场提供优化流体流速的结构，降低流体在进入转角时的速度差。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种存在转角的流场优化结构，包括设置于转角上游能够为流道内的流体提供不均衡的阻力的均流板，所述均流板上设置有通孔，从均流板靠近内角的一侧到靠近外角的一侧单位面积内的通孔面积增大。

优选地，所述均流板从靠近内角的一侧到靠近外角的一侧为流体提供的阻力降低。

优选地，从均流板靠近内角的一侧到靠近外角的一侧通孔的孔径增加和/或相邻通孔的间距减小。

优选地，所述均流板包括至少两块多孔板，所述多孔板能够沿径向拼装固定遮蔽流道，所述多孔板上布置有供流体通过的所述通孔，从靠近内角一侧到靠近外角一侧，相邻多孔板上单位面积内的通孔面积逐渐增大。

优选地，所述多孔板可拆卸的固定于流道内。

优选地，所述均流板包括将流道遮蔽的固定板和沿轴向与固定板紧贴固定的活动板，固定板和活动板上对应的位置设置有相同的调整孔，所述活动板能够沿径向相对于固定板运动改变所述调整孔的配合关系形成供流体通过的通孔。

优选地，所述固定板和活动板上的调整孔从靠近内角一侧到靠近外角一侧孔径逐渐增大。

优选地，至少沿活动板的活动方向，活动板的尺寸小于固定板，活动板通过固定于流道上的丝杆螺母驱动。

优选地，所述活动板包括多个相互独立的条形板，所述条形板的长度方向与固定板靠近内角的一侧至靠近外角的一侧连线垂直，所述条形板能够沿长度方向相对于固定板运动。

本实用新型提供的存在转角的流场优化结构的优点在于：通过均流板为流体提供不同的阻力从而降低流体进入转角时的流速差，而且可以根据具体情况改变通孔布局，适应性强，具有良好的推广前景。

附图说明

图1是本实用新型的实施例所提供的流场优化结构的示意图；

图2是本实用新型的实施例所提供的流道截面图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，一种存在转角的流场优化结构，包括设置于转角1上游能够为流道2内的流体提供不均衡的阻力的均流板3，所述不均衡的阻力能够降低流经均流板3的流体在进入转角1时的流速差，从而克服现有技术中的缺陷，降低转角1处流道2的磨损。

所述均流板3从靠近转角1内角的一侧到靠近外角的一侧为流体提供的阻力降低，从而使内角侧的流体流速降低较大幅度，外角侧的流体流速降低幅度较小，从而均衡整个流道2内的流体，降低流体进入转角1时的流速差。

结合图2，在均流板3上开设通孔(图未示)，从均流板3靠近内角的一侧到靠近外角的一侧，单位面积内的通孔面积逐渐增大，从而逐渐降低对流体的阻力。通孔面积增加可以通过是孔径逐渐增加实现，也可以降低相邻通孔之间的间距，当然也可以采用组合的方式，同时增加孔径和降低间距。

再参考图1，所述均流板3包括至少两块多孔板(图未示)，优选实施例中设置有4块多孔板，所述多孔板能够沿均流板3的径向拼装固定遮蔽流道2，均流板3靠近内角的一端与靠近外角的一端的连线与多孔板的长度方向垂直，所述多孔板上布置有供流体通过的所述通孔，从靠近内角的一侧到靠近外角的一侧，相邻多孔板上单位面积内的通孔面积逐渐增加。优选实施例中，同一多孔板上的通孔均匀排列且大小相等，多孔板可拆卸的固定于流道2内，在多孔板损坏的时候可以只更换损坏的部分，降低成本，同时可以根据需要提供不同的多孔板的组合方式，以便更好的使流体的流速均衡，在流道2的管径较大时，可以进一步增加多孔板的数量。

参考图2，优选实施例中，所述均流板3还可以设置为由固定板5和活动板 6组装而成，所述固定板5固定于流道2内将流道遮蔽，固定板5与活动板6沿轴向紧贴，固定板5和活动板6上对应的位置设置有相同的调整孔7，所述活动板6能沿径向相对于固定板5运动改变调整孔7的配合关系从而形成供流体通过的通孔。所述调整孔7从靠近内角的一侧到靠近外角的一侧孔径逐渐增大，从而逐渐降低对流体的阻力。

具体地，固定板5与流道2固定配合，活动板6的尺寸比固定板5小，流道2上设置有穿过贯穿流道内部的丝杆8，丝杆8端部延伸于流道2外侧并具有供转动丝杆8的把手81，活动板6上至少固定有一个与丝杆8配合的螺母82，在使用时，通过手持或由其他机构驱动把手81转动，从而使丝杆8转动，能够改变丝杆8与螺母82的相对位置，由于丝杆8本身沿轴向固定，因此螺母82 会沿丝杆81的轴向运动改变位置，从而使活动板6相对于固定板5改变位置，从而改变固定板5和活动板6上的调整孔7的相对位置，进而实现调整通孔大小的目的，本实施例中活动板6上固定有两个螺母82以提供驱动的稳定性。

另外，为了进一步方便通孔尺寸的调节，所述活动板6可以设置为多个相互独立的条形板，所述条形板的长度方向与固定板5靠近内角的一侧至靠近外角的一侧连线垂直，通过沿长度方向改变每个条形板与固定板5的相对位置，可以实现固定板5上每个区域的通孔大小的调节，便于根据具体情况调整通孔的配置情况，提高本实施例提供的流场优化结构的适应性。

改变条形板位置的方式可以采用上述实施例提供的丝杆螺母，也可以根据本实施例公开的原理采用其他机械或电动控制方式来实现。

图2中将流道2的截面设置为圆形，其仅用于说明本实施例，在具体设置时可以选择具有任何截面形状的流道2。

再参考图1，在脱硫塔的湿式电除尘器(以下简称湿除)系统上，烟气流速约为2.5m/s，在安装均流板3之前，湿除系统的湿除电极区入口参考截面22的速度相对标准偏差高达17.4％，出口截面23的速度标准偏差则为28.3％；具体数值如下表：

表1.优化前的各观察面平均速度与速度相对标准偏差

截面	绝对偏差	平均值	偏差(％)
				湿除电极区入口截面	0.428	2.462	17.4
湿除电极区出口截面	0.507	2.608	19.4

对优化前的湿除电极区入口截面22的19600个参考点进行观察统计，其中入射角大于15°的有13240个，占整体的67.55％；入射角大于10°的有15665 个，占整体的79.92％；烟气入射角在10°以内的只有20.08％；其中，最大的入射角达到38.3°，平均值有22.3°；具体的入射角参数见表2：

表2.优化前的烟气入射角分布

针对上述情况，在流道2的电极区21上方约1.5m处设置了具有四块多孔板的均流板3，具体参数如下：

表3.组合多孔板设计参数

编号	孔径(mm)	孔间距(mm)	开孔率(％)	压损(Pa)
					1	40	75	22.34	87.91
2	50	85	27.18	55.71
					3	50	80	30.68	40.41
4	50	70	40.07	19.66

优化后的湿除电极区入口参考截面22以及出口参考截面23的速度标准偏差分别只有11.0％和8.3％，具体数据如表4：

表4.优化后的各观察面平均速度与速度相对标准偏差

截面	绝对偏差	平均值	偏差(％)
				湿除电极区入口截面	0.26	2.39	11
湿除电极区出口截面	0.19	2.31	8.3

优化后的湿除电极区入口截面的烟气入射角也得到大幅的减小，具体见表5：

表5.优化后的烟气入射角分布

项目	refer2角度分布	比例(％)
			＞15°	0/19600	0
＞10°	0/19600	0
			10°以内	19600/19600	100
最大角(°)	9.8
			平均值(°)	6.84

由此可见，在安装了均流板3后，湿除系统的流场得到了十分明显的改善。

Claims (9)

1.一种存在转角的流场优化结构，其特征在于：包括设置于转角上游能够为流道内的流体提供不均衡的阻力的均流板，所述均流板上设置有通孔，从均流板靠近内角的一侧到靠近外角的一侧单位面积内的通孔面积增大。

2.根据权利要求1所述的一种存在转角的流场优化结构，其特征在于：所述均流板从靠近内角的一侧到靠近外角的一侧为流体提供的阻力降低。

3.根据权利要求2所述的一种存在转角的流场优化结构，其特征在于：从均流板靠近内角的一侧到靠近外角的一侧通孔的孔径增加和/或相邻通孔的间距减小。

4.根据权利要求3所述的一种存在转角的流场优化结构，其特征在于：所述均流板包括至少两块多孔板，所述多孔板能够沿径向拼装固定遮蔽流道，所述多孔板上布置有供流体通过的所述通孔，从靠近内角一侧到靠近外角一侧，相邻多孔板上单位面积内的通孔面积逐渐增大。

5.根据权利要求4所述的一种存在转角的流场优化结构，其特征在于：所述多孔板可拆卸的固定于流道内。

6.根据权利要求3所述的一种存在转角的流场优化结构，其特征在于：所述均流板包括将流道遮蔽的固定板和沿轴向与固定板紧贴固定的活动板，固定板和活动板上对应的位置设置有相同的调整孔，所述活动板能够沿径向相对于固定板运动改变所述调整孔的配合关系形成供流体通过的通孔。

7.根据权利要求6所述的一种存在转角的流场优化结构，其特征在于：所述固定板和活动板上的调整孔从靠近内角一侧到靠近外角一侧孔径逐渐增大。

8.根据权利要求6所述的一种存在转角的流场优化结构，其特征在于：至少沿活动板的活动方向，活动板的尺寸小于固定板，活动板通过固定于流道上的丝杆螺母驱动。

9.根据权利要求6所述的一种存在转角的流场优化结构，其特征在于：所述活动板包括多个相互独立的条形板，所述条形板的长度方向与固定板靠近内角的一侧至靠近外角的一侧连线垂直，所述条形板能够沿长度方向相对于固定板运动。

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