一種帶有流線型導(dǎo)流模塊的煙道彎頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種煙道彎頭，特別是涉及一種帶有流線型導(dǎo)流模塊的煙道彎頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 燃煤火電廠煙風(fēng)道用于輸送煙氣、冷風(fēng)等介質(zhì)，其設(shè)計(jì)水平對(duì)煙風(fēng)道系統(tǒng)的阻力 及與煙風(fēng)道相連各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)都有極大的影響。目前電廠的煙風(fēng)道設(shè)計(jì)主要依據(jù)是設(shè) 計(jì)規(guī)程，由于受工程進(jìn)度要求和設(shè)計(jì)理念的影響，設(shè)計(jì)工作往往停留在滿足規(guī)程要求的層 面上進(jìn)行定性的優(yōu)化，而沒(méi)有具體分析道體內(nèi)的流動(dòng)情況進(jìn)行細(xì)化、優(yōu)化設(shè)計(jì)。具體電廠的 煙風(fēng)道中存在彎頭多但卻缺少對(duì)這種重要零部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)研宄，這些往往會(huì)使得煙風(fēng)道 流場(chǎng)不穩(wěn)定，易產(chǎn)生振動(dòng)，增大阻力，也將進(jìn)一步增加配套輔機(jī)的能耗。
[0003] 電廠的煙風(fēng)道具有體型巨大的特殊性，為了保證煙道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，煙道內(nèi)部常布 置有形狀各異的內(nèi)撐結(jié)構(gòu)。現(xiàn)今國(guó)內(nèi)電力設(shè)計(jì)院主要有標(biāo)準(zhǔn)煙道規(guī)范（簡(jiǎn)稱煙規(guī)方案）設(shè) 計(jì)的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)和美國(guó)燃燒工程公司設(shè)計(jì)的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)稱CE方案），見(jiàn)圖1，復(fù)雜 的內(nèi)撐結(jié)構(gòu)增加了煙道內(nèi)部流場(chǎng)的紊亂程度，是增加煙道壓力損失，加劇出口速度分布不 均勻性的重要因素。對(duì)于矩形的煙道彎頭，多為同心圓緩轉(zhuǎn)彎頭或內(nèi)、外邊均為圓角的急轉(zhuǎn) 彎頭，彎曲半徑或內(nèi)、外邊彎曲半徑與彎頭進(jìn)口徑向?qū)挾鹊谋戎狄藶椋壕忁D(zhuǎn)彎頭，R/b= 1? 2 ;急轉(zhuǎn)彎頭，rw/b=rn/b= 0. 4?0. 6,見(jiàn)圖2。對(duì)緩轉(zhuǎn)彎頭和急轉(zhuǎn)彎頭分別進(jìn)行模擬發(fā)現(xiàn) 在相同進(jìn)出口長(zhǎng)度，相同進(jìn)口速度的條件下，緩轉(zhuǎn)彎頭流場(chǎng)相對(duì)更加均勾，流動(dòng)區(qū)域形態(tài)更 適合煙道內(nèi)煙氣的流動(dòng)，見(jiàn)圖3。但急轉(zhuǎn)彎頭節(jié)約占地面積，在工程選型中更為常見(jiàn)。如果 能綜合兩種彎頭的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)出介于兩者之間的流線型煙道，將可能會(huì)獲得更好的流場(chǎng)。
[0004] 同時(shí)，工程上通常根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)程《DL5121-2000火力發(fā)電廠煙風(fēng)煤粉管道設(shè)計(jì)技 術(shù)規(guī)程》，對(duì)內(nèi)外邊均為圓角的急轉(zhuǎn)彎頭內(nèi)部裝設(shè)導(dǎo)向葉片，對(duì)緩轉(zhuǎn)彎頭內(nèi)部裝設(shè)導(dǎo)流板。 這樣設(shè)計(jì)布置雖然能在一定程度上改善流場(chǎng)中內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)彎處的高速區(qū)和外側(cè)轉(zhuǎn)彎處的低速 區(qū)但常規(guī)導(dǎo)流板厚度不夠，不能起到支撐煙道的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶有流線型導(dǎo)流模塊的煙道彎 頭。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：
[0007] 一種帶有流線型導(dǎo)流模塊的煙道彎頭，包括彎頭本體，所述彎頭本體由彎頭本體 內(nèi)側(cè)圓弧板3、彎頭本體外側(cè)圓弧板4、彎頭本體前壁和彎頭本體后壁組成；在彎頭本體內(nèi) 設(shè)置有弧形導(dǎo)流板1，弧形導(dǎo)流板與彎頭本體內(nèi)側(cè)圓弧板3為同心圓??；在彎頭內(nèi)還設(shè)置有 流線型導(dǎo)流模塊2,流線型導(dǎo)流模塊2由內(nèi)側(cè)面圓弧板6、上圓弧板10、第一平板7、外側(cè)面 圓弧板8、第二平板9和下圓弧板11組成，內(nèi)側(cè)面圓弧板6與彎頭本體內(nèi)側(cè)圓弧板3為同心 圓弧，外側(cè)面圓弧板8與彎頭本體外側(cè)圓弧板4為同心圓弧，弧形導(dǎo)流板1的一端或弧形導(dǎo) 流板1 一端的延長(zhǎng)線位于彎頭本體的煙道出口 5截面的三等分線上，流線型導(dǎo)流模塊2的 上圓弧板10的圓心與彎頭本體的煙道出口 5截面的另一三等分線形成的虛面與彎頭本體 的煙道出口 5截面垂直，弧形導(dǎo)流板的前端設(shè)置在彎頭本體前壁的內(nèi)表面上，弧形導(dǎo)流板 的后端設(shè)置在彎頭本體后壁的內(nèi)表面上，流線型導(dǎo)流模塊的前端設(shè)置在彎頭本體前壁的內(nèi) 表面上，流線型導(dǎo)流模塊的后端設(shè)置在彎頭本體后壁的內(nèi)表面上。
[0008] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
[0009] 本發(fā)明的一種帶有流線型導(dǎo)流模塊的煙道彎頭，可以使煙道內(nèi)部流場(chǎng)更加均勻， 壓力損失小，流線型導(dǎo)流模塊既起到了支撐煙道作用，同時(shí)兼顧了導(dǎo)流效果，降低了煙道的 內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)，提高了后部所接除塵器的除塵效率，達(dá)到節(jié)能減排的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為目前常見(jiàn)的內(nèi)撐結(jié)構(gòu)模型圖；其中a為中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范煙道；b為CE方案煙 道；
[0011] 圖2為常見(jiàn)矩形煙道平面圖，其中a為緩轉(zhuǎn)彎頭；b為急轉(zhuǎn)彎頭；
[0012] 圖3為空管道縱向中軸面速度分布圖；其中a為緩轉(zhuǎn)彎頭；b為急轉(zhuǎn)彎頭；
[0013] 圖4為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖5為本發(fā)明的具體實(shí)施例的示意圖；
[0015] 圖6為CE方案支撐結(jié)構(gòu)添加常規(guī)導(dǎo)流板模型示意圖；
[0016] 圖7為CE方案支撐結(jié)構(gòu)添加常規(guī)導(dǎo)流板速度等值線圖；
[0017]圖8為含有本發(fā)明的煙道的速度等值線圖；
[0018]圖9為含有本發(fā)明的煙道的阻力計(jì)算公式與阻力系數(shù)修正曲線。與截面系數(shù)有關(guān) 的阻力修正系數(shù)C'（1-對(duì)于橫截面長(zhǎng)寬比：0. 5 ;2_對(duì)于橫截面長(zhǎng)寬比：1 ;3_對(duì)于橫截面長(zhǎng) 寬比：2 ;4_對(duì)于橫截面長(zhǎng)寬比：3)。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明的基本思想是用弧形導(dǎo)流板1和流線型導(dǎo)流模塊2將彎頭本體內(nèi)部空間分 割成三個(gè)與緩轉(zhuǎn)彎頭內(nèi)部構(gòu)造類似的區(qū)域，不僅保證煙氣較為均勻的流過(guò)，同時(shí)還代替內(nèi) 撐桿起到了內(nèi)部支撐的作用。從而降低內(nèi)部支撐桿造成的壓力損失和流動(dòng)不均，改善排煙 效果最終達(dá)到節(jié)能降耗減排的效果。
[0020] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021] 一種帶有流線型導(dǎo)流模塊的煙道彎頭，包括彎頭本體，所述彎頭本體由彎頭本體 內(nèi)側(cè)圓弧板3、彎頭本體外側(cè)圓弧板4、彎頭本體前壁和彎頭本體后壁組成；在彎頭本體內(nèi) 設(shè)置有弧形導(dǎo)流板1，弧形導(dǎo)流板與彎頭本體內(nèi)側(cè)圓弧板3為同心圓??；在彎頭內(nèi)還設(shè)置有 流線型導(dǎo)流模塊2,流線型導(dǎo)流模塊2由內(nèi)側(cè)面圓弧板6、上圓弧板10、第一平板7、外側(cè)面 圓弧板8、第二平板9和下圓弧板11組成，內(nèi)側(cè)面圓弧板6與彎頭本體內(nèi)側(cè)圓弧板3為同心 圓弧，外側(cè)面圓弧板8與彎頭本體外側(cè)圓弧板4為同心圓弧，弧形導(dǎo)流板1的一端或弧形導(dǎo) 流板1 一端的延長(zhǎng)線位于彎頭本體的煙道出口 5截面的三等分線上，流線型導(dǎo)流模塊2的 上圓弧板10的圓心與彎頭本體的煙道出口 5截面的另一三等分線形成的虛面與彎頭本體 的煙道出口 5截面垂直，弧形導(dǎo)流板的前端設(shè)置在彎頭本體前壁的內(nèi)表面上，弧形導(dǎo)流板 的后端設(shè)置在彎頭本體后壁的內(nèi)表面上，流線型導(dǎo)流模塊的前端設(shè)置在彎頭本體前壁的內(nèi) 表面上，流線型導(dǎo)流模塊的后端設(shè)置在彎頭本體后壁的內(nèi)表面上。見(jiàn)圖4。
[0022] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明的實(shí)施例是為了使本領(lǐng)域的技術(shù) 人員能夠更好地理解本發(fā)明，但并不對(duì)本發(fā)明作任何限制。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 帶有流線型導(dǎo)流模塊的煙道彎頭進(jìn)口尺寸為3000mmX9000mm，出口尺寸為 3500mmX9000mm，其他具體尺寸參看圖5。圖6是CE方案支撐結(jié)構(gòu)添加常規(guī)導(dǎo)流板的模型。
[0025] 本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)通過(guò)計(jì)算機(jī)CFD方法模擬分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)及分析 如下：
[0026] 計(jì)算模型：如圖5、圖6。
[0027] 計(jì)算結(jié)果：
[0028] 阻力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。
[0029] 表1為壓力損失百分比比較結(jié)果。
[0030] 表1壓力損失百分比比較結(jié)果
[0031]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種帶有流線型導(dǎo)流模塊的煙道彎頭，包括彎頭本體，所述彎頭本體由彎頭本體內(nèi) 側(cè)圓弧板（3)、彎頭本體外側(cè)圓弧板（4)、彎頭本體前壁和彎頭本體后壁組成；在彎頭本體 內(nèi)設(shè)置有弧形導(dǎo)流板（1)，其特征是弧形導(dǎo)流板與彎頭本體內(nèi)側(cè)圓弧板（3)為同心圓??；在 彎頭內(nèi)還設(shè)置有流線型導(dǎo)流模塊（2)，流線型導(dǎo)流模塊（2)由內(nèi)側(cè)面圓弧板（6)、上圓弧板 (10)、第一平板（7)、外側(cè)面圓弧板（8)、第二平板（9)和下圓弧板（11)組成，內(nèi)側(cè)面圓弧板 (6)與彎頭本體內(nèi)側(cè)圓弧板（3)為同心圓弧，外側(cè)面圓弧板（8)與彎頭本體外側(cè)圓弧板（4) 為同心圓弧，弧形導(dǎo)流板（1)的一端或弧形導(dǎo)流板（1) 一端的延長(zhǎng)線位于彎頭本體的煙道 出口（5)截面的三等分線上，流線型導(dǎo)流模塊（2)的上圓弧板（10)的圓心與彎頭本體的煙 道出口（5)截面的另一三等分線形成的虛面與彎頭本體的煙道出口（5)截面垂直，弧形導(dǎo) 流板的前端設(shè)置在彎頭本體前壁的內(nèi)表面上，弧形導(dǎo)流板的后端設(shè)置在彎頭本體后壁的內(nèi) 表面上，流線型導(dǎo)流模塊的前端設(shè)置在彎頭本體前壁的內(nèi)表面上，流線型導(dǎo)流模塊的后端 設(shè)置在彎頭本體后壁的內(nèi)表面上。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶有流線型導(dǎo)流模塊的煙道彎頭，包括彎頭本體，在彎頭本體內(nèi)設(shè)置有與彎頭本體內(nèi)側(cè)圓弧板3為同心圓弧的弧形導(dǎo)流板1；在彎頭內(nèi)還設(shè)置有流線型導(dǎo)流模塊2，流線型導(dǎo)流模塊2由內(nèi)側(cè)面圓弧板6、上圓弧板10、第一平板7、外側(cè)面圓弧板8、第二平板9和下圓弧板11組成，內(nèi)側(cè)面圓弧板6與彎頭本體內(nèi)側(cè)圓弧板3為同心圓弧，外側(cè)面圓弧板8與彎頭本體外側(cè)圓弧板4為同心圓弧，弧形導(dǎo)流板和流線型導(dǎo)流模塊的前、后端設(shè)置在彎頭本體的前、后壁上。本發(fā)明的煙道彎頭，可使煙道內(nèi)部流場(chǎng)更加均勻，壓力損失小，流線型導(dǎo)流模塊既起到了支撐煙道作用，同時(shí)兼顧了導(dǎo)流效果，降低了煙道的內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)，達(dá)到節(jié)能減排的效果。
【IPC分類】F23J13-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104595918
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510035602
【發(fā)明人】鄭樂(lè)宇, 耿頁(yè), 裴育峰, 郭曉克, 陳冠益, 原國(guó)棟, 顏蓓蓓
【申請(qǐng)人】中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)東北電力設(shè)計(jì)院有限公司, 天津大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月23日