一种调节型流场均流筛板的制作方法

1.本发明属于流场均流设备技术领域，尤其涉及一种调节型流场均流筛板。


背景技术：

2.在电力、钢铁、化工行业，对于大型项目的烟风系统、环保处理系统，为了达到较高的 工艺性能，往往对吸收塔等重要设备和烟道中气体流体的流场均匀性提出了严格要求。各种 流场均流设备和构件被应用到设备和烟道中。
3.这些流场均流设备和构件往往是基于特定的初始流场环境下而设计，只能对特定流场进 行有效的均流。当实际流场环境发生改变，与原有的设计情况有了较大偏离，如不对原有流 场均流设备和构件做出及时调整，则必然出现设计与实际不匹配情况，导致流场均匀性变差。 最终降低了原有烟风系统和环保处理系统的工艺性能，降低了系统运行效能，也增加了安全 风险。例如，对于燃煤火电厂烟气脱硫吸收塔，当塔内烟气流场不均匀时，会降低整个吸收 塔的脱除效率，导致电厂烟气污染物排放超标。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种调节型流场均流筛板。
5.这种调节型流场均流筛板，包括：支撑板、多个孔径调节器、调压管、测压装置、进口 阀、出口阀和隔离阀；支撑板为双层板结构，包括上支撑板和下支撑板；上支撑板连接固定 所有孔径调节器的顶端，下支撑板连接固定所有孔径调节器的底端，孔径调节器中空且两端 开口密封；孔径调节器的内径可调；所有孔径调节器均匀设置在上支撑板和下支撑板之间； 每个孔径调节器均连接与之对应的调压管，每根调压管上均设有隔离阀、测压装置、进口阀 和出口阀；调压管内充满压缩空气或带压液体；调压管一部分在安装支撑板的吸收塔或烟道 内部，调压管另一部分在吸收塔或烟道外部。
6.作为优选，上支撑板上表面和下支撑板下表面还均匀设有多个固定孔，固定孔内径不可 调；固定孔为圆形，其内径大小与孔径调节器的最大内径相同；固定孔位于支撑板的中部区 域或外部区域。
7.作为优选，孔径调节器开孔率为20％～50％，其中孔径调节器开孔率为所有孔径调节器的 内径流通面积与支撑板截面面积的百分比。
8.作为优选，支撑板用于隔断流体通过。
9.作为优选，隔离阀设置在调压管上测压装置与吸收塔或测压装置与烟道外部之间的部分。
10.作为优选，调节型流场均流筛板通过焊接、螺栓连接形式固定在吸收塔或烟道内；调节 型流场均流筛板可拆卸，可以分成若干段后再现场拼接。
11.这种调节型流场均流筛板的工作方法，具体包括如下步骤：
12.步骤1、通过测压装置实时测量调压管内的实时压力值；
13.步骤2、根据调压管内的实时压力值决定调压管内的压力待增大还是减小；当调压
管压 力待增大时，关闭出口阀，打开进口阀，增大孔径调节器的内径；当调压管压力待减小时， 关闭进口阀，打开出口阀，减小孔径调节器的内径；当调压管压力达到指定值时，即孔径调 节器的内径达到指定值，关闭进口阀和出口阀，维持调压管内压力不变，相应地孔径调节器 的内径也维持不变。
14.作为优选，步骤2中支撑板上不同孔径调节器的内径可以相同，也可以不同，具体根据 安装调节型流场均流筛板的吸收塔或烟道内流场的均流要求进行实时调节。
15.作为优选，步骤2中每个孔径调节器的内径大小与其相连的调压管的压力成正比；调压 管内部压缩空气或带压液体的压力大小由进口阀和出口阀控制。
16.本发明的有益效果是：
17.本发明基于现有流场均流设备无法适应改变的实际流场环境问题，设计了一种调节型流 场均流筛板，可以动态调节筛板内流通孔的孔径，以适应不同流场环境下的均流要求；本发 明的均流筛板可安装于吸收塔内部，也可安装于烟道内部；均流筛板外形根据所安装的位置 限定(如方形、三角形等多边形等)。
18.本发明设计的调节型流场均流筛板形式灵活多样，流场均流效果好：内径不可调的固定 孔与内径可调的孔径调节器联合组成均流筛板的核心组件，固定孔与孔径调节器组合的形式 多种多样，可以根据实际情况进行灵活选择。在经济适用的基础上，可以根据流场均流要求， 选择最佳的固定孔和孔径调节器组合方式。同时可通过灵活调节孔径调节器内径大小，实现 流场均流效果的优化。
19.调节型流场均流筛板可远程操控，自动化水平高：本装置中测压装置的压力信号值可以 远传至处理器，可为进气阀和出气阀安装自动控制的执行机构，实现对装置开孔率的远程实 时控制。当设定某一流场控制指标后，面对流场环境实时变化的情况，调节型流场均流筛板 可自动调节装置开孔率，实现流场均流的高水平自动控制。
20.安装方便，检修维护简单：支撑板可以以焊接、螺栓连接形式固定在吸收塔或烟道内， 可以整块安装，也可以分成若干段后再现场拼接，安装和拆卸都十分方便。测压装置、进气 阀和出气阀均在吸收塔或烟道外部，维修或更换时均不需要拆除支撑板和孔径调节器等内部 设备。在吸收塔和烟道处于运行状态时，也可以通过关闭调压管上的隔离阀，实现测压装置、 进气阀和出气阀的在线检修维护，十分简单方便。
附图说明
21.图1为本发明的调节型流场均流筛板示意图；
22.图2为某脱硫吸收塔中的调节型流场均流筛板示意图；
23.图3为孔径调节器结构示意图；
24.图4为孔径调节器橡胶内层受压弯曲示意图；图5为孔径调节区域开孔率和脱硫效率的关系曲线图。
25.附图标记说明：支撑板1、孔径调节器2、固定孔3、调压管4、测压装置5、进口阀6、 出口阀7、隔离阀8、上支撑板9、内密封环10、上端盖11、下支撑板12、紧固密封环13、 联通管14、下端盖15、橡胶内层16、外筒壁17、支撑板密封环18。
具体实施方式
26.下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。 应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发 明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
27.实施例一
28.本技术实施例一提供了一种调节型流场均流筛板，包括：支撑板1、多个孔径调节器2、 调压管4、测压装置5、进口阀6、出口阀7和隔离阀8；支撑板1为双层板结构，包括上支 撑板9和下支撑板12；上支撑板9连接固定所有孔径调节器2的顶端，下支撑板12连接固 定所有孔径调节器2的底端，孔径调节器2中空且两端开口密封；孔径调节器2的内径可调； 所有孔径调节器2均匀设置在上支撑板9和下支撑板12之间；每个孔径调节器2均连接与之 对应的调压管4，每根调压管4上均设有隔离阀8、测压装置5、进口阀6和出口阀7；调压 管4内充满压缩空气或带压液体；调压管4一部分在安装支撑板1的吸收塔或烟道内部，调 压管4另一部分在吸收塔或烟道外部。
29.实施例二
30.在实施例一的基础上，本技术实施例二提供了一种如图1所示调节型流场均流筛板，包 括：支撑板1、多个孔径调节器2、调压管4、测压装置5、进口阀6、出口阀7和隔离阀8； 支撑板1为双层板结构，包括上支撑板9和下支撑板12；上支撑板9连接固定所有孔径调节 器2的顶端，下支撑板12连接固定所有孔径调节器2的底端，孔径调节器2中空且两端开口 密封；孔径调节器2的内径可调；所有孔径调节器2均匀设置在上支撑板9和下支撑板12之 间；每个孔径调节器2均连接与之对应的调压管4，每根调压管4上均设有隔离阀8、测压装 置5、进口阀6和出口阀7；调压管4内充满压缩空气或带压液体；调压管4一部分在安装支 撑板1的吸收塔或烟道内部，调压管4另一部分在吸收塔或烟道外部。
31.上支撑板9上表面和下支撑板12下表面还均匀设有多个固定孔3，固定孔3内径不可调； 固定孔3为圆形，其内径大小与孔径调节器2的最大内径相同；固定孔3位于支撑板1的中 部区域或外部区域。内径不可调的固定孔与内径可调的孔径调节器联合组成均流筛板的核心 组件，固定孔与孔径调节器组合的形式多种多样，可以根据实际情况进行灵活选择。在经济 适用的基础上，可以根据流场均流要求，选择最佳的固定孔和孔径调节器组合方式。同时可 通过灵活孔径调节器内径大小，实现流场均流效果的优化。
32.实施例三
33.在实施例二的基础上，本技术实施例三提供了一种如图2所示的调节型流场均流筛板： 对于某烟气量为80000nm3/h的脱硫吸收塔，塔内径约3000mm，均流筛板的支撑板1外径为 3000mm。其中固定孔3分布在直径为1000mm的圆形范围内，固定孔3的孔内径为34mm，相 邻固定孔3中心间距为42mm，固定孔3数量为420个，固定孔区域的开孔率为48.6％。
34.如图3所示，孔径调节器2分布在直径1000mm～3000mm的圆环范围内，每个孔径调节器 2的橡胶内层16初始内径为44mm，外筒壁17内径为50mm。相邻孔径调节器2中心间距58mm， 孔径调节器2数量为1804个，孔径调节器2所在区域初始开孔率为43.7％。
35.如图4所示，孔径调节器2区域的开孔率可以通过改变每个孔径调节器2的橡胶内层16 内径来时实现，不同的孔径调节器内径对应不同的开孔率，对于本实施例孔径调节器与孔径 调节区域开孔率之间的关系如下表1：
36.表1实施例三中孔径调节器与孔径调节区域开孔率之间的关系表
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如图5所示，当需要改变吸收塔的脱硫性能时，增加调压管压力，橡胶内层16受压弯曲， 此时每个孔径调节器2的橡胶内层16内径为38mm。此时孔径调节区域开孔率为32.6％，脱硫 效率可达到97％。
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根据实际应用情况，在一定烟气量情况下，开孔率越小，吸收塔的脱硫性能(脱硫效率) 就越高，但相应的吸收塔的阻力就会增加。同时，随着进入吸收塔内烟气量大小和流场情况 变化，塔内的气液分布和流场情况就会变得比较复杂。当开孔率减小到一定程度后，再降低 开孔率，吸收塔的脱硫性能就会降低。因此在实际应用时，应不断根据流场情况合理调节开 孔率，以达到最佳脱硫性能。