一種帶有流線型導流模塊的煙道彎頭的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種煙道彎頭，特別是涉及一種帶有流線型導流模塊的煙道彎頭。
【背景技術】
[0002] 燃煤火電廠煙風道用于輸送煙氣、冷風等介質，其設計水平對煙風道系統的阻力 及與煙風道相連各設備的運行狀態都有極大的影響。目前電廠的煙風道設計主要依據是設 計規程，由于受工程進度要求和設計理念的影響，設計工作往往停留在滿足規程要求的層 面上進行定性的優化，而沒有具體分析道體內的流動情況進行細化、優化設計。具體電廠的 煙風道中存在彎頭多但卻缺少對這種重要零部件的優化設計研宄，這些往往會使得煙風道 流場不穩定，易產生振動，增大阻力，也將進一步增加配套輔機的能耗。
[0003] 電廠的煙風道具有體型巨大的特殊性，為了保證煙道結構的穩定，煙道內部常布 置有形狀各異的內撐結構。現今國內電力設計院主要有標準煙道規范（簡稱煙規方案）設 計的內部支撐結構和美國燃燒工程公司設計的內部支撐結構（簡稱CE方案），見圖1，復雜 的內撐結構增加了煙道內部流場的紊亂程度，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。對于矩形的煙道彎頭，多為同心圓緩轉彎頭或內、外邊均為圓角的急轉 彎頭，彎曲半徑或內、外邊彎曲半徑與彎頭進口徑向寬度的比值宜為：緩轉彎頭，R/b= 1? 2 ;急轉彎頭，rw/b=rn/b= 0. 4?0. 6,見圖2。對緩轉彎頭和急轉彎頭分別進行模擬發現 在相同進出口長度，相同進口速度的條件下，緩轉彎頭流場相對更加均勾，流動區域形態更 適合煙道內煙氣的流動，見圖3。但急轉彎頭節約占地面積，在工程選型中更為常見。如果 能綜合兩種彎頭的優勢，設計出介于兩者之間的流線型煙道，將可能會獲得更好的流場。
[0004] 同時，工程上通常根據設計規程《DL5121-2000火力發電廠煙風煤粉管道設計技 術規程》，對內外邊均為圓角的急轉彎頭內部裝設導向葉片，對緩轉彎頭內部裝設導流板。 這樣設計布置雖然能在一定程度上改善流場中內側轉彎處的高速區和外側轉彎處的低速 區但常規導流板厚度不夠，不能起到支撐煙道的作用。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種帶有流線型導流模塊的煙道彎 頭。
[0006] 本發明的技術方案概述如下：
[0007] 一種帶有流線型導流模塊的煙道彎頭，包括彎頭本體，所述彎頭本體由彎頭本體 內側圓弧板3、彎頭本體外側圓弧板4、彎頭本體前壁和彎頭本體后壁組成；在彎頭本體內 設置有弧形導流板1，弧形導流板與彎頭本體內側圓弧板3為同心圓弧；在彎頭內還設置有 流線型導流模塊2,流線型導流模塊2由內側面圓弧板6、上圓弧板10、第一平板7、外側面 圓弧板8、第二平板9和下圓弧板11組成，內側面圓弧板6與彎頭本體內側圓弧板3為同心 圓弧，外側面圓弧板8與彎頭本體外側圓弧板4為同心圓弧，弧形導流板1的一端或弧形導 流板1 一端的延長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，弧形導流板的前端設置在彎頭本體前壁的內表面上，弧形導流板 的后端設置在彎頭本體后壁的內表面上，流線型導流模塊的前端設置在彎頭本體前壁的內 表面上，流線型導流模塊的后端設置在彎頭本體后壁的內表面上。
[0008] 本發明的優點：
[0009] 本發明的一種帶有流線型導流模塊的煙道彎頭，可以使煙道內部流場更加均勻， 壓力損失小，流線型導流模塊既起到了支撐煙道作用，同時兼顧了導流效果，降低了煙道的 內部復雜結構，提高了后部所接除塵器的除塵效率，達到節能減排的效果。
【附圖說明】
[0010] 圖1為目前常見的內撐結構模型圖；其中a為中國標準規范煙道；b為CE方案煙 道；
[0011] 圖2為常見矩形煙道平面圖，其中a為緩轉彎頭；b為急轉彎頭；
[0012] 圖3為空管道縱向中軸面速度分布圖；其中a為緩轉彎頭；b為急轉彎頭；
[0013] 圖4為本發明的結構示意圖；
[0014] 圖5為本發明的具體實施例的示意圖；
[0015] 圖6為CE方案支撐結構添加常規導流板模型示意圖；
[0016] 圖7為CE方案支撐結構添加常規導流板速度等值線圖；
[0017]圖8為含有本發明的煙道的速度等值線圖；
[0018]圖9為含有本發明的煙道的阻力計算公式與阻力系數修正曲線。與截面系數有關 的阻力修正系數C'（1-對于橫截面長寬比：0. 5 ;2_對于橫截面長寬比：1 ;3_對于橫截面長 寬比：2 ;4_對于橫截面長寬比：3)。
【具體實施方式】
[0019] 本發明的基本思想是用弧形導流板1和流線型導流模塊2將彎頭本體內部空間分 割成三個與緩轉彎頭內部構造類似的區域，不僅保證煙氣較為均勻的流過，同時還代替內 撐桿起到了內部支撐的作用。從而降低內部支撐桿造成的壓力損失和流動不均，改善排煙 效果最終達到節能降耗減排的效果。
[0020] 下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0021] 一種帶有流線型導流模塊的煙道彎頭，包括彎頭本體，所述彎頭本體由彎頭本體 內側圓弧板3、彎頭本體外側圓弧板4、彎頭本體前壁和彎頭本體后壁組成；在彎頭本體內 設置有弧形導流板1，弧形導流板與彎頭本體內側圓弧板3為同心圓弧；在彎頭內還設置有 流線型導流模塊2,流線型導流模塊2由內側面圓弧板6、上圓弧板10、第一平板7、外側面 圓弧板8、第二平板9和下圓弧板11組成，內側面圓弧板6與彎頭本體內側圓弧板3為同心 圓弧，外側面圓弧板8與彎頭本體外側圓弧板4為同心圓弧，弧形導流板1的一端或弧形導 流板1 一端的延長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，弧形導流板的前端設置在彎頭本體前壁的內表面上，弧形導流板 的后端設置在彎頭本體后壁的內表面上，流線型導流模塊的前端設置在彎頭本體前壁的內 表面上，流線型導流模塊的后端設置在彎頭本體后壁的內表面上。見圖4。
[0022] 下面結合實施例對本發明作進一步說明。本發明的實施例是為了使本領域的技術 人員能夠更好地理解本發明，但并不對本發明作任何限制。
[0023] 實施例1
[0024] 帶有流線型導流模塊的煙道彎頭進口尺寸為3000mmX9000mm，出口尺寸為 3500mmX9000mm，其他具體尺寸參看圖5。圖6是CE方案支撐結構添加常規導流板的模型。
[0025] 本發明的實施例的結構特點通過計算機CFD方法模擬分析，實驗結果數據及分析 如下：
[0026] 計算模型：如圖5、圖6。
[0027] 計算結果：
[0028] 阻力計算結果見表1。
[0029] 表1為壓力損失百分比比較結果。
[0030] 表1壓力損失百分比比較結果
[0031]
【主權項】
1. 一種帶有流線型導流模塊的煙道彎頭，包括彎頭本體，所述彎頭本體由彎頭本體內 側圓弧板（3)、彎頭本體外側圓弧板（4)、彎頭本體前壁和彎頭本體后壁組成；在彎頭本體 內設置有弧形導流板（1)，其特征是弧形導流板與彎頭本體內側圓弧板（3)為同心圓弧；在 彎頭內還設置有流線型導流模塊（2)，流線型導流模塊（2)由內側面圓弧板（6)、上圓弧板 (10)、第一平板（7)、外側面圓弧板（8)、第二平板（9)和下圓弧板（11)組成，內側面圓弧板 (6)與彎頭本體內側圓弧板（3)為同心圓弧，外側面圓弧板（8)與彎頭本體外側圓弧板（4) 為同心圓弧，弧形導流板（1)的一端或弧形導流板（1) 一端的延長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 流板的前端設置在彎頭本體前壁的內表面上，弧形導流板的后端設置在彎頭本體后壁的內 表面上，流線型導流模塊的前端設置在彎頭本體前壁的內表面上，流線型導流模塊的后端 設置在彎頭本體后壁的內表面上。
【專利摘要】本發明公開了一種帶有流線型導流模塊的煙道彎頭，包括彎頭本體，在彎頭本體內設置有與彎頭本體內側圓弧板3為同心圓弧的弧形導流板1；在彎頭內還設置有流線型導流模塊2，流線型導流模塊2由內側面圓弧板6、上圓弧板10、第一平板7、外側面圓弧板8、第二平板9和下圓弧板11組成，內側面圓弧板6與彎頭本體內側圓弧板3為同心圓弧，外側面圓弧板8與彎頭本體外側圓弧板4為同心圓弧，弧形導流板和流線型導流模塊的前、后端設置在彎頭本體的前、后壁上。本發明的煙道彎頭，可使煙道內部流場更加均勻，壓力損失小，流線型導流模塊既起到了支撐煙道作用，同時兼顧了導流效果，降低了煙道的內部復雜結構，達到節能減排的效果。
【IPC分類】F23J13-04
【公開號】CN104595918
【申請號】CN201510035602
【發明人】鄭樂宇, 耿頁, 裴育峰, 郭曉克, 陳冠益, 原國棟, 顏蓓蓓
【申請人】中國電力工程顧問集團東北電力設計院有限公司, 天津大學
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月23日