專利名稱：控制并聯(lián)管組流量按需分配的集箱預(yù)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種預(yù)流器，尤其是一種控制并聯(lián)管組流量按需分配的集箱預(yù)流器，屬于機(jī)械工程中的鍋爐領(lǐng)域。
集箱是鍋爐運(yùn)行時(shí)流體分配和匯集的主要部件，由于集箱流量分配不均勻(即各并聯(lián)支管內(nèi)流量不等)或不能滿足按需分配的現(xiàn)象長(zhǎng)期困擾著專業(yè)人員，并直接影響到設(shè)備運(yùn)行的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性。專業(yè)人員針對(duì)實(shí)踐中各種類型的問(wèn)題，常采用增大分配集箱內(nèi)直徑，尤其是匯集集箱的內(nèi)直徑；采用多點(diǎn)引入、多點(diǎn)引出集箱的連接系統(tǒng)；采用在流量偏大的并聯(lián)管組內(nèi)裝節(jié)流管圈等技術(shù)；以及采用最新技術(shù)即基于控制各并聯(lián)管兩端集箱內(nèi)靜壓沿集箱長(zhǎng)度不變?cè)?，而設(shè)計(jì)出控制集箱內(nèi)流分配和匯集均勻的導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)。這些技術(shù)和設(shè)計(jì)對(duì)于解決所針對(duì)類型的問(wèn)題具有顯著的效果。根據(jù)最新研究表明，集箱在鍋爐運(yùn)行中的這些問(wèn)題可以歸納為焓增偏差是結(jié)構(gòu)不均勻、煙氣側(cè)熱負(fù)荷分布不均勻和管組內(nèi)流量分配不均勻影響的綜合反映，尤其是熱負(fù)荷的不均勻與流量偏差往往同時(shí)存在，而純屬流量偏差引起的焓增偏差的問(wèn)題在受熱面實(shí)際工作過(guò)程中是極少見(jiàn)的。解決并聯(lián)管中流量的按需分配可有效地避免并聯(lián)管組焓增的不均勻，進(jìn)而可避免造成超溫爆管事故，所以如何解決并聯(lián)管中流量按需分配是現(xiàn)有技術(shù)中的一大不足和缺陷。根據(jù)對(duì)該領(lǐng)域文獻(xiàn)的檢索和分析研究，目前世界上還尚無(wú)有人對(duì)解決并聯(lián)管中流量按需分配提出過(guò)技術(shù)方案。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足和缺陷，提出了一個(gè)控制并聯(lián)管組流量按需分配的集箱預(yù)流器的技術(shù)方案，提高了鍋爐行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于以并聯(lián)管組內(nèi)的焓增與并聯(lián)管組的結(jié)構(gòu)、煙氣側(cè)的熱負(fù)荷以及并聯(lián)管組內(nèi)的流量有關(guān)的研究成果為基礎(chǔ)，提出了在并聯(lián)管組結(jié)構(gòu)均勻的情況下，為保證各并聯(lián)管組具有相同的焓增，熱負(fù)荷高的支管內(nèi)應(yīng)分配到較多的質(zhì)量流量，而熱負(fù)荷較低的支管內(nèi)應(yīng)分配較少的質(zhì)量流量，作為特例，即熱負(fù)荷在均勻的情況下，應(yīng)控制流量分配的均勻性。各并聯(lián)支管內(nèi)流量的多少取決于相應(yīng)集箱間靜壓差，可通過(guò)改變集箱內(nèi)沿軸向流通截面積來(lái)調(diào)節(jié)集箱內(nèi)的軸向流速，進(jìn)而通過(guò)控制集箱內(nèi)靜壓的變化來(lái)控制各并聯(lián)管組兩端的壓差和出入口阻力，最終實(shí)現(xiàn)各并聯(lián)管組流量按需分配，消除并聯(lián)管組間的焓增偏差。為了實(shí)現(xiàn)改變?cè)诘戎睆綀A形集箱內(nèi)沿軸向流通截面積來(lái)調(diào)節(jié)集箱內(nèi)的軸向流速，本發(fā)明設(shè)計(jì)了裝設(shè)在集箱內(nèi)的預(yù)流器，預(yù)流器分內(nèi)流式預(yù)流器和外流式預(yù)流器，其截面積的大小根據(jù)所在截面的支管流量按需分配的要求來(lái)確定，要分配較大流量的支管，該支管所在預(yù)流器處的流通截面積應(yīng)相應(yīng)較大，此時(shí)，內(nèi)流式預(yù)流器的截面積相應(yīng)放大，外流式預(yù)流器的截面積則相應(yīng)縮小；同理，要分配較小流量的支管，該支管所在預(yù)流器處的流通截面積應(yīng)縮小，此時(shí)，內(nèi)流式預(yù)流器的截面積相應(yīng)縮小，外流式預(yù)流器截面積則應(yīng)放大；對(duì)于要求流量均勻分配到支管的，內(nèi)流式預(yù)流器截面積應(yīng)隨軸向流入方向線性減小，外流式預(yù)流器截面積應(yīng)隨軸向流入方向線性放大。預(yù)流器的支承方法分別為內(nèi)流式預(yù)流器外固設(shè)一外殼，外殼的外圓直接與集箱內(nèi)圓固定配合，各支管到內(nèi)流式預(yù)流器內(nèi)孔通過(guò)內(nèi)流管相通相連接；外流式預(yù)流器可以通過(guò)增設(shè)若干根定位桿支承連接，定位桿固定在集箱內(nèi)圓和外流式預(yù)流器外圓之間。
本發(fā)明在鍋爐領(lǐng)域內(nèi)具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，提高了鍋爐、發(fā)電機(jī)組等設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性，解決了專業(yè)人員長(zhǎng)期未解決的技術(shù)難題，本發(fā)明的安全可靠性，為進(jìn)一步廣泛用于公用事業(yè)、石油化工以及核發(fā)電領(lǐng)域提供了先決條件，具有十分可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施提供詳細(xì)描述和實(shí)施例

圖1內(nèi)流式縮放型預(yù)流器結(jié)構(gòu)示意2內(nèi)流式縮放型預(yù)流器剖視示意3外流式放縮型預(yù)流器結(jié)構(gòu)示意4外流式放縮型預(yù)流器剖視示意5內(nèi)流式放縮型預(yù)流器結(jié)構(gòu)示意6內(nèi)流式放縮型預(yù)流器剖視示意7外流式縮放型預(yù)流器結(jié)構(gòu)示意8外流式縮放型預(yù)流器剖視示意9內(nèi)流式漸縮型預(yù)流器結(jié)構(gòu)示意10內(nèi)流式漸縮型預(yù)流器剖視示意11外流式漸擴(kuò)型預(yù)流器結(jié)構(gòu)示意12外流式漸擴(kuò)型預(yù)流器剖視示意圖如圖1-12所示，本發(fā)明通過(guò)三組實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述可通過(guò)改變集箱內(nèi)沿軸流通過(guò)截面積來(lái)調(diào)節(jié)軸向流速，進(jìn)而通過(guò)控制集箱5內(nèi)靜壓的變化來(lái)控制各并聯(lián)管組兩端的壓差和出入阻力，最終實(shí)現(xiàn)各并聯(lián)管組流量按需分配，消除并聯(lián)管組的焓增偏差。本發(fā)明設(shè)計(jì)了裝設(shè)在集箱5內(nèi)的預(yù)流器，分內(nèi)流式預(yù)流器1和外流式預(yù)流器2兩類，內(nèi)流式預(yù)流器1的截面積為同一處流量流通的截面積，外流式預(yù)流器2的截面積為同一處集箱5截面積減去流量流通的截面積的面積差，預(yù)流器截面積的大小根據(jù)所在截面的支管6流量按需分配的要求來(lái)確定，要分配較大流量的支管6，該支管6處的流量流通截面積應(yīng)相應(yīng)較大，并以此為依據(jù)，進(jìn)一步確定內(nèi)流式預(yù)流器1或外流式預(yù)流器2的截面積。預(yù)流器的支承方式為內(nèi)流式預(yù)器1外固設(shè)一外殼4，外殼4的外圓與集箱5內(nèi)圓固定配合，各支管6到內(nèi)流式預(yù)流器1內(nèi)孔通過(guò)內(nèi)流管7相通相連接；外流式預(yù)流器2可以通過(guò)增設(shè)若干根定位桿3支承連接，定位桿3固定在集箱5內(nèi)圓和外流式預(yù)流器2之間。
實(shí)施例一要求集箱內(nèi)兩端并聯(lián)管組流量大，集箱中部流量小的流量分配如圖1、圖2所示，實(shí)現(xiàn)實(shí)施例一的這種流量分配的結(jié)構(gòu)形式為內(nèi)流式縮放型預(yù)流器時(shí)，其垂直于軸向的流量流通截面積先大，逐步縮小，接近集箱中部時(shí)較小，過(guò)中部后再逐步放大；如圖3、圖4所示，為外流式縮放型預(yù)流器，其垂直于軸向的流量流通截面積也是先大，逐步縮小，接近集箱中部時(shí)較小，過(guò)中部后再逐步放大，而外流式放縮型預(yù)流器沿軸向本身的截面積卻先小，逐步放大，接近集箱中部時(shí)較大，過(guò)中部后再逐步縮小。
實(shí)施例二要求集箱內(nèi)兩端并聯(lián)管組流量小，集箱中部流量盡量大的流量分配如圖5、圖6所示，實(shí)現(xiàn)實(shí)施例二這種流量分配的結(jié)構(gòu)形式為內(nèi)流式放縮型預(yù)流器，其垂直于軸向的流量流通截面積先小，逐步擴(kuò)大(入口導(dǎo)流段除外)，接近集箱中部時(shí)最大，過(guò)中部后再逐步縮?。蝗鐖D7、圖8所示，為外流式縮放型預(yù)流器，其垂直于軸向的流量流通截面積也是先小，逐步擴(kuò)大(入口導(dǎo)流段除外)，接近集箱中部時(shí)最大，過(guò)中部后再逐步縮小，而外流式縮放型預(yù)流器沿軸向本身的截面積卻先大逐步縮小，(入口導(dǎo)流段除外)，接近中部時(shí)最小(理論上可以為零，結(jié)構(gòu)上可以制得盡量得小)，過(guò)中部后再逐步放大。
實(shí)施例三要求集箱上并聯(lián)管組沿軸向流量逐漸減小或保護(hù)均勻不變的流量分配如圖9、10所示，實(shí)現(xiàn)實(shí)施例三這種流量分配的結(jié)構(gòu)形式為內(nèi)流式漸縮型預(yù)流器，其垂直于軸向的流量流通截面積為逐漸縮?。蝗鐖D11、圖12所為外流式漸擴(kuò)型預(yù)流器，其垂直于軸向的流量流通截面積也是逐漸縮小，而外流式漸擴(kuò)預(yù)流器沿軸向本身的截面積卻是逐漸擴(kuò)大。
權(quán)利要求
1.一種控制并聯(lián)管組流量按需分配的集箱預(yù)流器，其特征在于所述的這種控制并聯(lián)管組流量按需分配的集箱預(yù)流器裝設(shè)在集箱5內(nèi)，它的截面積大小根據(jù)所在截面的支管6流量按需分配的要求來(lái)確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種控制并聯(lián)管組流量按需分配的集箱預(yù)流器，其特征還在于支承方式為內(nèi)流式預(yù)流器1外固設(shè)一外殼4，外殼4的外圓直接與集箱5內(nèi)圓固定配合，各支管到內(nèi)流式預(yù)流器1內(nèi)孔通過(guò)內(nèi)流管7相通相連接；外流式預(yù)流器可以通過(guò)增設(shè)若干根定位桿3支承連接，定位桿3固定在集箱5內(nèi)圓和外流式預(yù)流器2外圓之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種控制并聯(lián)管組流量按需分配的集箱預(yù)流器,它裝設(shè)于集箱內(nèi),截面積的大小根據(jù)所在截面和支管流量按需分配的要求來(lái)確定。本發(fā)明可進(jìn)一步廣泛用于公用事業(yè)、石油化工以及核發(fā)電領(lǐng)域,并為其安全可靠運(yùn)行提供了先決條件,具有十分可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號(hào)F22B37/22GK1173608SQ9710648
公開(kāi)日1998年2月18日 申請(qǐng)日期1997年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月23日
發(fā)明者繆正清, 王恩祿 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)