CN212617653U - 一种环形分层斜通式紊流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环形分层斜通式紊流器，包括入口连接法兰、入口外锥管、出口紊流管以及出口连接法兰；入口外锥管为锥形管道，且其内径较大的一端通过入口连接法兰固定连接在入口管上，其内径较小的一端与出口紊流管的一端相通；出口紊流管为圆管，且出口紊流管远离入口外锥管的一端通过出口连接法兰连接在出口管上。该环形分层斜通式紊流器通过设置入口外锥管和多个斜通式层流调整锥管，能够使流体从层流状态转换成紊流状态，从而能够便于流量计对其进行测量，且误差较小；通过设置紊流调整板，能够使管道流速更加均匀稳定，大大缩小下游安装流量计所需要的直管段。

Description

一种环形分层斜通式紊流器

技术领域

本实用新型涉及一种紊流器，具体是一种环形分层斜通式紊流器。

背景技术

实际流体在一定程度上都具有粘性，当实际流体在管道内流动时，一般会出现层流和紊流两种状态。层流状态，管道流体分层流动，各流动层之间互不混杂而平行于管道轴线流动，流动层之间没有流体质点的相互交换，流体通过一段管道的压力降与流量成正比；紊流状态，管内流体不再分层流动，流体质点除沿管道轴线方向运动外，还有剧烈的径向运动，流体通过一段管道的压力降与流量的平方成正比。

判断管内流动状态是层流还是紊流的依据是无量纲数-雷诺数Re，它实际上是流体流动时惯性力与粘性力的比值，其计算公式为

其中：qm为质量流量，单位为kg/s；qv为体积流量，单位为m3/s；D为管道内径，单位为m。雷诺数的大小可以判别流道状态，一般管道的雷诺数ReD≤2300为层流状态，2300＜ReD＜4000为过度状态，ReD≥4000为紊流状态。

在煤化工行业，大多实际流体的粘度很大，但在工艺上面要求对这些流量进行测量。对于一些粘度较大的流体，其流动状态很容易出现层流状态，这样会导致测量误差较大，因为流量仪表正常工作的条件之一就是，流体必须是紊流状态的。为了便于对流体进行测量，需要设计出一种能够将流体从层流状态变成紊流状态的紊流器来满足需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种环形分层斜通式紊流器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种环形分层斜通式紊流器，包括入口连接法兰、入口外锥管、出口紊流管以及出口连接法兰；所述入口外锥管为锥形管道，且其内径较大的一端通过入口连接法兰固定连接在入口管上，其内径较小的一端与出口紊流管的一端相通；所述出口紊流管为圆管，且其内径与入口外锥管较小一端的内径大小相同，且出口紊流管远离入口外锥管的一端通过出口连接法兰连接在出口管上。

作为本实用新型进一步的方案：所述入口外锥管内固定有多个大小不同的斜通式层流调整锥管；所述斜通式层流调整锥管为锥形管道，且多个斜通式层流调整锥管自内而外等距布设在入口外锥管内；多个所述斜通式层流调整锥管均与入口外锥管同心；相邻两个所述斜通式层流调整锥管之间通过多个等距布设的支撑板固定。

作为本实用新型再进一步的方案：所述出口紊流管内还固定安装有用于使流体流速更加稳定的紊流调整板。

作为本实用新型再进一步的方案：所述紊流调整板的中心部分开设有内孔，且内孔外侧沿环形等角度布设有八个第二通孔；位于所述第二通孔外侧的紊流调整板上沿环形等距布设有十六个第三通孔。

作为本实用新型再进一步的方案：所述紊流调整板的内孔内径为d0；所述第二通孔的内径为d1，且八个第二通孔布设的环形，其环形直径为D1；所述第三通孔的内径为d2，十六个第三通孔布设的环形，其环形直径为D2；所述紊流调整板的外径为D0+4mm，且其厚度大小为0.125D0至0.15D0；所述d0＝0.23D0，d1＝0.16D0，D1＝0.590，d2＝0.16D0，D2＝0.85D0。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过设置入口外锥管和多个斜通式层流调整锥管，能够使流体从层流状态转换成紊流状态，从而能够便于流量计对其进行测量，且误差较小；通过设置紊流调整板，能够使管道流速更加均匀稳定，大大缩小下游安装流量计所需要的直管段。

附图说明

图1为环形分层斜通式紊流器的结构示意图。

图2为环形分层斜通式紊流器中入口外锥管的左视图。

图3为环形分层斜通式紊流器中紊流调整板的结构示意图。

图4为图4的侧视图。

图中：1-入口连接法兰、2-入口外锥管、3-斜通式层流调整锥管、4-紊流调整板、5-出口紊流管、6-出口连接法兰、7-支撑板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

请参阅图1-4，本实施例提供了一种环形分层斜通式紊流器，包括入口连接法兰1、入口外锥管2、出口紊流管5以及出口连接法兰6；所述入口外锥管2为锥形管道，且其内径较大的一端通过入口连接法兰1固定连接在入口管上，其内径较小的一端与出口紊流管5的一端相通；所述出口紊流管5为圆管，且其内径与入口外锥管2较小一端的内径大小相同，且出口紊流管5远离入口外锥管2的一端通过出口连接法兰6连接在出口管上；这样设置，当流体从入口管道流入到入口外锥管2内后，由于入口外锥管2的缩径流通面积逐步减小，从而入口外锥管2流道内流体的流速会提高，在达到紊流管5的位置，流体就实现了层流状态到紊流状态的转换。

由于管道的变径，使得管道原有的直管段已不存在，如果在紊流管5后安装流量计，其所需要的直管段将变得很长，给管道敷设造成麻烦，为了减少测量所需直管段，所述入口外锥管2内固定有多个大小不同的斜通式层流调整锥管3；所述斜通式层流调整锥管3为锥形管道，且多个斜通式层流调整锥管3自内而外等距布设在入口外锥管2内；多个所述斜通式层流调整锥管3均与入口外锥管2同心；相邻两个所述斜通式层流调整锥管3之间通过多个等距布设的支撑板7固定；这样设置，能够使流体均相化，从而按照一定规律流向出口紊流管5。

为了能够进一步使出口紊流管5内的流体达到紊乱状态，所述出口紊流管5内还固定安装有用于使流体流速更加稳定的紊流调整板4。

所述紊流调整板4的中心部分开设有内孔，且内孔外侧沿环形等角度布设有八个第二通孔；位于所述第二通孔外侧的紊流调整板4上沿环形等距布设有十六个第三通孔。这样设置，通过增加紊流调整板4，使得管道流速更加均匀稳定，大大缩小下游安装流量计所需要的直管段。

本实施例的工作原理是：当流体从入口管道流入到入口外锥管2内后，由于入口外锥管2的缩径流通面积逐步减小，从而入口外锥管2流道内流体的流速会提高，在达到紊流管5的位置，流体就实现了层流状态到紊流状态的转换。通过增加斜通式层流调整锥管3和紊流调整板4，使得管道流速更加均匀稳定，大大缩小下游安装流量计所需要的直管段。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上作进一步改进，改进之处为：所述紊流调整板4的内孔内径为d0；所述第二通孔的内径为d1，且八个第二通孔布设的环形，其环形直径为D1；所述第三通孔的内径为d2，且十六个第三通孔布设的环形，其环形直径为D2；所述紊流调整板4的外径为D0+4mm，且其厚度大小为0.125D0至0.15D0；所述d0＝0.23D0，d1＝0.16D0，Di＝0.5D0，d2＝0.16D0，D2＝0.85D0。

本实施例的工作原理是：当流体为层流状态时，它的流速是比较低的，通过管道平均流速计算管道雷诺数，再根据公式在雷诺数大于4000时反算管道直径，反算后的管道内径是小于原管道内径的，即通过缩径可以实现提高管道平均流速的目的。同时在缩径部位增加若干个斜通式转换管，将流体通过若干与管道同心的锥形斜通管自然引到缩径后的直管部分，在直管部位装一块板式流速调整装置，以实现层流到紊流转换后流体流动的均匀性，使流速达到理想状态，满足后面流量测量装置对管道所需直管段的要求。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。

Claims (5)

1.一种环形分层斜通式紊流器，其特征在于，包括入口连接法兰（1）、入口外锥管（2）、出口紊流管（5）以及出口连接法兰（6）；所述入口外锥管（2）为锥形管道，且其内径较大的一端通过入口连接法兰（1）固定连接在入口管上，其内径较小的一端与出口紊流管（5）的一端相通；所述出口紊流管（5）为圆管，且其内径与入口外锥管（2）较小一端的内径大小相同，且出口紊流管（5）远离入口外锥管（2）的一端通过出口连接法兰（6）连接在出口管上。

2.根据权利要求1所述的环形分层斜通式紊流器，其特征在于，所述入口外锥管（2）内固定有多个大小不同的斜通式层流调整锥管（3）；所述斜通式层流调整锥管（3）为锥形管道，且多个斜通式层流调整锥管（3）自内而外等距布设在入口外锥管（2）内；相邻两个所述斜通式层流调整锥管（3）之间通过多个等距布设的支撑板（7）固定。

3.根据权利要求1所述的环形分层斜通式紊流器，其特征在于，所述出口紊流管（5）内还固定安装有用于使流体流速更加稳定的紊流调整板（4）。

4.根据权利要求3所述的环形分层斜通式紊流器，其特征在于，所述紊流调整板（4）的中心部分开设有内孔，且内孔外侧沿环形等角度布设有八个第二通孔；位于所述第二通孔外侧的紊流调整板（4）上沿环形等距布设有十六个第三通孔。

5.根据权利要求4所述的环形分层斜通式紊流器，其特征在于，所述紊流调整板（4）的内孔内径为d0；所述第二通孔的内径为d1，且八个第二通孔布设的环形，其环形直径为D1；所述第三通孔的内径为d2，且十六个第三通孔布设的环形，其环形直径为D2；所述紊流调整板（4）的外径为D0+4mm，且其厚度大小为0.125D0至0.15D0；所述d0=0.23D0,d1=0.16D0,D1=0.5D0,d2=0.16D0,D2=0.85D0。

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