專利名稱：控制并聯管組流量按需分配的集箱預流器的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種預流器，尤其是一種控制并聯管組流量按需分配的集箱預流器，屬于機械工程中的鍋爐領域。
集箱是鍋爐運行時流體分配和匯集的主要部件，由于集箱流量分配不均勻(即各并聯支管內流量不等)或不能滿足按需分配的現象長期困擾著專業人員，并直接影響到設備運行的安全性、可靠性、經濟性。專業人員針對實踐中各種類型的問題，常采用增大分配集箱內直徑，尤其是匯集集箱的內直徑；采用多點引入、多點引出集箱的連接系統；采用在流量偏大的并聯管組內裝節流管圈等技術；以及采用最新技術即基于控制各并聯管兩端集箱內靜壓沿集箱長度不變原理，而設計出控制集箱內流分配和匯集均勻的導流板結構。這些技術和設計對于解決所針對類型的問題具有顯著的效果。根據最新研究表明，集箱在鍋爐運行中的這些問題可以歸納為焓增偏差是結構不均勻、煙氣側熱負荷分布不均勻和管組內流量分配不均勻影響的綜合反映，尤其是熱負荷的不均勻與流量偏差往往同時存在，而純屬流量偏差引起的焓增偏差的問題在受熱面實際工作過程中是極少見的。解決并聯管中流量的按需分配可有效地避免并聯管組焓增的不均勻，進而可避免造成超溫爆管事故，所以如何解決并聯管中流量按需分配是現有技術中的一大不足和缺陷。根據對該領域文獻的檢索和分析研究，目前世界上還尚無有人對解決并聯管中流量按需分配提出過技術方案。
本發明的目的在于克服現有技術中的不足和缺陷，提出了一個控制并聯管組流量按需分配的集箱預流器的技術方案，提高了鍋爐行的安全性、可靠性和經濟性。
本發明的技術方案在于以并聯管組內的焓增與并聯管組的結構、煙氣側的熱負荷以及并聯管組內的流量有關的研究成果為基礎，提出了在并聯管組結構均勻的情況下，為保證各并聯管組具有相同的焓增，熱負荷高的支管內應分配到較多的質量流量，而熱負荷較低的支管內應分配較少的質量流量，作為特例，即熱負荷在均勻的情況下，應控制流量分配的均勻性。各并聯支管內流量的多少取決于相應集箱間靜壓差，可通過改變集箱內沿軸向流通截面積來調節集箱內的軸向流速，進而通過控制集箱內靜壓的變化來控制各并聯管組兩端的壓差和出入口阻力，最終實現各并聯管組流量按需分配，消除并聯管組間的焓增偏差。為了實現改變在等直徑圓形集箱內沿軸向流通截面積來調節集箱內的軸向流速，本發明設計了裝設在集箱內的預流器，預流器分內流式預流器和外流式預流器，其截面積的大小根據所在截面的支管流量按需分配的要求來確定，要分配較大流量的支管，該支管所在預流器處的流通截面積應相應較大，此時，內流式預流器的截面積相應放大，外流式預流器的截面積則相應縮小；同理，要分配較小流量的支管，該支管所在預流器處的流通截面積應縮小，此時，內流式預流器的截面積相應縮小，外流式預流器截面積則應放大；對于要求流量均勻分配到支管的，內流式預流器截面積應隨軸向流入方向線性減小，外流式預流器截面積應隨軸向流入方向線性放大。預流器的支承方法分別為內流式預流器外固設一外殼，外殼的外圓直接與集箱內圓固定配合，各支管到內流式預流器內孔通過內流管相通相連接；外流式預流器可以通過增設若干根定位桿支承連接，定位桿固定在集箱內圓和外流式預流器外圓之間。
本發明在鍋爐領域內具有突出的實質性特點和顯著的進步，提高了鍋爐、發電機組等設備運行的安全可靠性，解決了專業人員長期未解決的技術難題，本發明的安全可靠性，為進一步廣泛用于公用事業、石油化工以及核發電領域提供了先決條件，具有十分可觀的經濟價值。
以下將結合附圖對本發明的實施提供詳細描述和實施例
圖1內流式縮放型預流器結構示意2內流式縮放型預流器剖視示意3外流式放縮型預流器結構示意4外流式放縮型預流器剖視示意5內流式放縮型預流器結構示意6內流式放縮型預流器剖視示意7外流式縮放型預流器結構示意8外流式縮放型預流器剖視示意9內流式漸縮型預流器結構示意10內流式漸縮型預流器剖視示意11外流式漸擴型預流器結構示意12外流式漸擴型預流器剖視示意圖如圖1-12所示，本發明通過三組實施例來詳細描述可通過改變集箱內沿軸流通過截面積來調節軸向流速，進而通過控制集箱5內靜壓的變化來控制各并聯管組兩端的壓差和出入阻力，最終實現各并聯管組流量按需分配，消除并聯管組的焓增偏差。本發明設計了裝設在集箱5內的預流器，分內流式預流器1和外流式預流器2兩類，內流式預流器1的截面積為同一處流量流通的截面積，外流式預流器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，預流器截面積的大小根據所在截面的支管6流量按需分配的要求來確定，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相應較大，并以此為依據，進一步確定內流式預流器1或外流式預流器2的截面積。預流器的支承方式為內流式預器1外固設一外殼4，外殼4的外圓與集箱5內圓固定配合，各支管6到內流式預流器1內孔通過內流管7相通相連接；外流式預流器2可以通過增設若干根定位桿3支承連接，定位桿3固定在集箱5內圓和外流式預流器2之間。
實施例一要求集箱內兩端并聯管組流量大，集箱中部流量小的流量分配如圖1、圖2所示，實現實施例一的這種流量分配的結構形式為內流式縮放型預流器時，其垂直于軸向的流量流通截面積先大，逐步縮小，接近集箱中部時較小，過中部后再逐步放大；如圖3、圖4所示，為外流式縮放型預流器，其垂直于軸向的流量流通截面積也是先大，逐步縮小，接近集箱中部時較小，過中部后再逐步放大，而外流式放縮型預流器沿軸向本身的截面積卻先小，逐步放大，接近集箱中部時較大，過中部后再逐步縮小。
實施例二要求集箱內兩端并聯管組流量小，集箱中部流量盡量大的流量分配如圖5、圖6所示，實現實施例二這種流量分配的結構形式為內流式放縮型預流器，其垂直于軸向的流量流通截面積先小，逐步擴大(入口導流段除外)，接近集箱中部時最大，過中部后再逐步縮小；如圖7、圖8所示，為外流式縮放型預流器，其垂直于軸向的流量流通截面積也是先小，逐步擴大(入口導流段除外)，接近集箱中部時最大，過中部后再逐步縮小，而外流式縮放型預流器沿軸向本身的截面積卻先大逐步縮小，(入口導流段除外)，接近中部時最小(理論上可以為零，結構上可以制得盡量得小)，過中部后再逐步放大。
實施例三要求集箱上并聯管組沿軸向流量逐漸減小或保護均勻不變的流量分配如圖9、10所示，實現實施例三這種流量分配的結構形式為內流式漸縮型預流器，其垂直于軸向的流量流通截面積為逐漸縮小；如圖11、圖12所為外流式漸擴型預流器，其垂直于軸向的流量流通截面積也是逐漸縮小，而外流式漸擴預流器沿軸向本身的截面積卻是逐漸擴大。
權利要求
1.一種控制并聯管組流量按需分配的集箱預流器，其特征在于所述的這種控制并聯管組流量按需分配的集箱預流器裝設在集箱5內，它的截面積大小根據所在截面的支管6流量按需分配的要求來確定。
2.根據權利要求1所述的這種控制并聯管組流量按需分配的集箱預流器，其特征還在于支承方式為內流式預流器1外固設一外殼4，外殼4的外圓直接與集箱5內圓固定配合，各支管到內流式預流器1內孔通過內流管7相通相連接；外流式預流器可以通過增設若干根定位桿3支承連接，定位桿3固定在集箱5內圓和外流式預流器2外圓之間。
全文摘要
本發明提供一種控制并聯管組流量按需分配的集箱預流器,它裝設于集箱內,截面積的大小根據所在截面和支管流量按需分配的要求來確定。本發明可進一步廣泛用于公用事業、石油化工以及核發電領域,并為其安全可靠運行提供了先決條件,具有十分可觀的經濟價值。
文檔編號F22B37/22GK1173608SQ9710648
公開日1998年2月18日 申請日期1997年6月23日 優先權日1997年6月23日
發明者繆正清, 王恩祿 申請人:上海交通大學