本發(fā)明屬于熱能工程，特別涉及一種實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、熱能工程中由于流體管路的自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，復(fù)雜管路的空間結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)不均勻的溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)以及速度場(chǎng)等情況。

2、熱能工程中常采用整流柵作為抑制流場(chǎng)亂流、提高流體溫度均勻性、提高流場(chǎng)均勻性的一種裝置。上游流體經(jīng)過(guò)布置了孔洞結(jié)構(gòu)的整流柵后，流體溫度均勻性和流場(chǎng)均勻性得到提高，能夠避免出現(xiàn)局部高溫區(qū)域，安裝在化學(xué)反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的整流柵還可提供一定的流阻，具有降低化學(xué)反應(yīng)不穩(wěn)定的可能。

3、目前的整流柵大多直接焊接或通過(guò)法蘭連接在產(chǎn)品上，結(jié)構(gòu)尺寸較大、位置較為固定，不易調(diào)整或更換整流柵結(jié)構(gòu)及空間位置，在一定程度上增大了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期與研制成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，提供了一種實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流裝置及方法，能夠提高流體通道中溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的均勻性，避免流場(chǎng)亂流，抑制化學(xué)反應(yīng)不穩(wěn)定發(fā)生的可能，同時(shí)具備產(chǎn)品結(jié)構(gòu)易更換、空間位置好調(diào)節(jié)、生產(chǎn)加工周期短的特點(diǎn)。

2、本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，一種實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流裝置，包括圓柱段外壁、圓環(huán)段內(nèi)壁、整流柵和法蘭管路；

4、圓柱段外壁與法蘭管路通過(guò)法蘭盤(pán)端面對(duì)接；

5、圓柱段外壁內(nèi)部靠近法蘭盤(pán)端面一側(cè)加工有環(huán)形凹部，環(huán)形凹部自法蘭盤(pán)端面向內(nèi)延伸；圓環(huán)段內(nèi)壁和整流柵位于圓柱段外壁的環(huán)形凹部，外徑與圓柱段外壁內(nèi)徑尺寸相等；

6、圓環(huán)段內(nèi)壁和整流柵的長(zhǎng)度之和等于圓柱段外壁內(nèi)部環(huán)形凹部的長(zhǎng)度，圓環(huán)段內(nèi)壁對(duì)整流柵進(jìn)行管路內(nèi)的抵接固定。

7、結(jié)合第一方面，所述圓環(huán)段內(nèi)壁為整段結(jié)構(gòu)或分段結(jié)構(gòu)，圓環(huán)段內(nèi)壁遠(yuǎn)離法蘭盤(pán)，將整流柵抵在法蘭管路的管路端面上。

8、結(jié)合第一方面，所述圓環(huán)段內(nèi)壁為整段結(jié)構(gòu)或分段結(jié)構(gòu)，圓環(huán)段內(nèi)壁靠近法蘭盤(pán)，將整流柵抵在環(huán)形凹部的端面上。

9、結(jié)合第一方面，所述圓環(huán)段內(nèi)壁為分段結(jié)構(gòu)，整流柵位于分段的圓環(huán)段內(nèi)壁之間。

10、結(jié)合第一方面，所述圓環(huán)段內(nèi)壁為直筒段，圓環(huán)段內(nèi)壁的內(nèi)徑與圓柱段外壁中非環(huán)形凹部段的內(nèi)徑相等，且與法蘭管路的內(nèi)徑相等。

11、結(jié)合第一方面，所述整流柵的整體呈圓柱狀，上下底面為球面，球面上布置有多個(gè)平行于軸線方向或沿底面球徑向方向的通孔。

12、第二方面，一種實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流方法，采用第一方面所述的實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流裝置，包括：

13、將圓環(huán)段內(nèi)壁和帶有中心通孔的整流柵布置在圓柱段外壁內(nèi)部的環(huán)形凹部，將帶有法蘭盤(pán)的圓柱段外壁和法蘭管路對(duì)接并通過(guò)螺栓擰緊固定，對(duì)圓環(huán)段內(nèi)壁和整流柵進(jìn)行限位；

14、燃?xì)獾攘黧w管路上游方向流經(jīng)圓環(huán)段內(nèi)壁和整流柵之后，進(jìn)入管路下游，完成對(duì)流體溫度均勻性和流場(chǎng)均勻性的調(diào)整。

15、結(jié)合第二方面，還包括：通過(guò)調(diào)整交換圓環(huán)段內(nèi)壁與整流柵的空間位置，對(duì)流體溫度均勻性和流場(chǎng)均勻性進(jìn)行調(diào)整。

16、結(jié)合第二方面，還包括：圓環(huán)段內(nèi)壁為分段結(jié)構(gòu)時(shí)，整流柵位于分段的圓環(huán)段內(nèi)壁之間，通過(guò)調(diào)整整流柵兩端圓環(huán)段內(nèi)壁的長(zhǎng)度，改變整流柵的空間位置，對(duì)流體溫度均勻性和流場(chǎng)均勻性進(jìn)行調(diào)整。

17、根據(jù)本發(fā)明提供的一種實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流裝置及方法，具有以下有益效果：

18、(1)本發(fā)明提供的一種實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流裝置及方法，包括圓柱段外壁、圓環(huán)段內(nèi)壁、整流柵和法蘭管路，圓環(huán)段內(nèi)壁和整流柵位于圓柱段外壁的環(huán)形凹部，圓環(huán)段內(nèi)壁為整段結(jié)構(gòu)時(shí)，通過(guò)調(diào)整交換圓環(huán)段內(nèi)壁與整流柵的空間位置，圓環(huán)段內(nèi)壁為分段結(jié)構(gòu)時(shí)，通過(guò)調(diào)整內(nèi)、外側(cè)分段圓環(huán)段內(nèi)壁的長(zhǎng)度，能夠改變整流柵的空間位置，以抑制化學(xué)反應(yīng)不穩(wěn)定的發(fā)生，提高流體通道中流場(chǎng)均勻性和溫度均勻性，避免流場(chǎng)亂流和局部高溫、高壓區(qū)域的出現(xiàn)。

19、(2)本發(fā)明提供的一種實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流裝置及方法，已經(jīng)過(guò)大量數(shù)值仿真計(jì)算和產(chǎn)品試驗(yàn)驗(yàn)證，可應(yīng)用于熱能工程領(lǐng)域，抑制了化學(xué)反應(yīng)不穩(wěn)定現(xiàn)象的發(fā)生，提高了流體通道中壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)的均勻性，避免了流場(chǎng)亂流和局部高溫、高壓區(qū)域出現(xiàn)的可能性，提高產(chǎn)品可靠性，延長(zhǎng)產(chǎn)品使用期限。在產(chǎn)品生產(chǎn)中可僅投產(chǎn)整流柵與圓環(huán)段內(nèi)壁，能夠降低生產(chǎn)周期與研制成本。本發(fā)明設(shè)計(jì)可推廣至其他具有改善化學(xué)反應(yīng)不穩(wěn)定或流體均勻性的需求研究工作中，此外，本發(fā)明技術(shù)成果還可以推廣應(yīng)用于石油化工、暖通行業(yè)等多種領(lǐng)域，有較好的借鑒推廣作用。

技術(shù)特征：

1.一種實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流裝置，其特征在于，包括圓柱段外壁(1)、圓環(huán)段內(nèi)壁(2)、整流柵(3)和法蘭管路(4)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流裝置，其特征在于，所述圓環(huán)段內(nèi)壁(2)為整段結(jié)構(gòu)或分段結(jié)構(gòu)，圓環(huán)段內(nèi)壁(2)遠(yuǎn)離法蘭盤(pán)，將整流柵(3)抵在法蘭管路(4)的管路端面上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流裝置，其特征在于，所述圓環(huán)段內(nèi)壁(2)為整段結(jié)構(gòu)或分段結(jié)構(gòu)，圓環(huán)段內(nèi)壁(2)靠近法蘭盤(pán)，將整流柵(3)抵在環(huán)形凹部的端面上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流裝置，其特征在于，所述圓環(huán)段內(nèi)壁(2)為分段結(jié)構(gòu)，整流柵(3)位于分段的圓環(huán)段內(nèi)壁(2)之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流裝置，其特征在于，所述圓環(huán)段內(nèi)壁(2)為直筒段，圓環(huán)段內(nèi)壁(2)的內(nèi)徑與圓柱段外壁(1)中非環(huán)形凹部段的內(nèi)徑相等，且與法蘭管路(4)的內(nèi)徑相等。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流裝置，其特征在于，所述整流柵(3)的整體呈圓柱狀，上下底面為球面，球面上布置有多個(gè)平行于軸線方向或沿底面球徑向方向的通孔。

7.一種實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1至6之一所述的實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流裝置，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流方法，其特征在于，還包括：通過(guò)調(diào)整交換圓環(huán)段內(nèi)壁(2)與整流柵(3)的空間位置，對(duì)流體溫度均勻性和流場(chǎng)均勻性進(jìn)行調(diào)整。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流方法，其特征在于，還包括：圓環(huán)段內(nèi)壁(2)為分段結(jié)構(gòu)時(shí)，整流柵(3)位于分段的圓環(huán)段內(nèi)壁(2)之間，通過(guò)調(diào)整整流柵(3)兩端圓環(huán)段內(nèi)壁(2)的長(zhǎng)度，改變整流柵(3)的空間位置，對(duì)流體溫度均勻性和流場(chǎng)均勻性進(jìn)行調(diào)整。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)高效可靠摻混的整流裝置及方法，包括圓柱段外壁、圓環(huán)段內(nèi)壁、整流柵和法蘭管路；圓柱段外壁與法蘭管路通過(guò)法蘭盤(pán)端面對(duì)接；圓柱段外壁內(nèi)部靠近法蘭盤(pán)端面一側(cè)加工有環(huán)形凹部；圓環(huán)段內(nèi)壁和整流柵位于環(huán)形凹部?jī)?nèi)，外徑與圓柱段外壁內(nèi)徑尺寸相等；圓環(huán)段內(nèi)壁和整流柵的長(zhǎng)度之和等于圓柱段外壁內(nèi)部環(huán)形凹部的長(zhǎng)度，圓環(huán)段內(nèi)壁對(duì)整流柵進(jìn)行管路內(nèi)的抵接固定。通過(guò)調(diào)整交換圓環(huán)段內(nèi)壁與整流柵的空間位置及整流柵兩端圓環(huán)段內(nèi)壁的長(zhǎng)度(圓環(huán)段內(nèi)壁為分段結(jié)構(gòu))，改變整流柵的空間位置，對(duì)流體溫度均勻性和流場(chǎng)均勻性進(jìn)行調(diào)整；在產(chǎn)品生產(chǎn)中可僅投產(chǎn)整流柵與圓環(huán)段內(nèi)壁，能夠降低生產(chǎn)周期與研制成本，并提高流體調(diào)整的靈活性。

技術(shù)研發(fā)人員：韓長(zhǎng)霖,孔維鵬,宮紹天,郭洪坤,王曉麗,劉倩,丁陳偉,楊婷,潘亮,石珊珊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京航天動(dòng)力研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9