側向匯流式三通結構的製作方法

2023-12-01 21:47:16

本實用新型涉及到水介質管件領域，更加具體來說是側向匯流式三通結構。

背景技術：

熱力發電廠廣泛採用汽水管道輸送流體工質，其本身的能源消耗和經濟效益與汽水管道直接相關。廠用電率指用於發電生產過程的自用電量佔發電量的百分比。從廠用電的負荷構成看，以榆橫電廠440MW燃煤空冷機組為例，汽機系統是其電耗的第一大戶，折算廠用電率為3.72％，佔廠用電量的41％；汽機系統中，給水泵的電負荷處於絕對主導地位，折算廠用電率為3.34％，佔汽機系統用電量的89.89％。要降低給水泵的功耗，可行的方法是降低給水管道阻力。三通作為主要的局部阻力元件，其阻力大小也直接影響水泵的功耗，故降低給水三通的阻力是發電廠節能減排的一個關鍵問題。

常規給水三通為等徑直角T型三通，兩路支管流體在三通內部混合匯流時，造成大量流體的流速和流向發生改變，形成紊流，導致三通阻力較大。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服上述背景技術的不足，而提出一種側向匯流式三通結構。

本實用新型的目的是通過如下技術方案來實施的：側向匯流式三通結構，其特徵在於：第一進口、第二進口和出口的中心連線形成T型結構，所述的第一進口與出口位於同一側，所述的第二進口位於所述的第一進口與出口的連線的垂直平分線上，所述的第一進口與所述的第二進口的支管相交形成相貫線，在所述的相貫線上固定有導流引射板，所述的導流引射板緊貼所述的相貫線，所述的導流引射板的弧線端固定在相貫線上，所述的導流引射板的直線段位於第一進口和第二進口的中心交匯處。

在上述技術方案中：所述的導流引射板為實心板。

在上述技術方案中：所述的導流引射板的厚度為10-80毫米。

在上述技術方案中：所述的導流引射板的厚度為20毫米。

本實用新型具有如下優點：1、本實用新型中導流引射板固定連接在兩支管相貫線處，保證其與兩支管均呈45度，兩支管給水進入三通後，可被導流後再相互摻混，而不像常規三通的垂直混流，降低三通混流阻力。

2、本實用新型中當第一進口給水流至導流引射板下端邊緣(即三通正中心處)時，導流引射板造成流體截面收縮，使給水流速迅速增大，從最小收縮截面流出後形成引射作用，導致周圍流場的壓力降低，這可促使第二進口給水被射流卷吸，極大降低了第二進口的流動阻力(如圖1所示)。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

圖2為本實用新型中導流引射板的結構示意圖。

圖3為常規的給水三通的中心截面速度分布圖。

圖4為本實用新型的給水三通中心截面速度分布圖。

圖中：第一進口1、第二進口2、導流引射板3、相貫線4、出口5。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本實用新型的實施情況，但它們並不構成對本實用新型的限定，僅作舉例而已，同時通過說明本實用新型的優點將變得更加清楚和容易理解。

參照圖1-4所示：側向匯流式三通結構，其特徵在於：第一進口1、第二進口2和出口5的中心連線形成T型結構，所述的第一進口1與出口5位於同一側，所述的第二進口2位於所述的第一進口1與出口5的連線的垂直平分線上，所述的第一進口1與所述的第二進口2的支管相交形成相貫線4，在所述的相貫線4上固定有導流引射板3，所述的導流引射板3緊貼所述的相貫線4，所述的導流引射板3的弧線端固定在相貫線4上，所述的導流引射板3的直線段位於第一進口1和第二進口2的中心交匯處；所述的導流引射板3為實心板並且近似半圓形結構；所述的導流引射板3的厚度為10-80毫米；所述的導流引射板3的厚度為20毫米(本側向匯流式三通結構僅用於在水介質流通)。

以漢川1000MW電廠給水參數作為數值模擬計算的輸入條件，對比研究常規三通和本實用新型側向匯流式三通結構的流動阻力。三通總阻力不僅包括內部阻力，還計入上下遊直段流場局部阻力的影響，上下遊直段局部阻力等於該直段總阻力減去該直段沿程阻力。計算參數見表1：

表1工況參數表

計算結果定性分析結果見圖3，是三通在5.38m/s流速下的中心截面速度分布圖，其中圖3為常規三通，圖4為側向匯流式三通結構。流體在兩種三通中心部位混合後，流場同樣發生劇烈變化，在同一橫截面上同時出現了最高流速區、中流速區和最低流速區。低速區都存在漩渦，但側向匯流式三通結構漩渦區最大截面高度約為匯流管道截面高度的1/3，而常規三通的低速漩渦區最大截面高度約為匯流管道截面高度的1/2。這表明導流引射板發揮了導流作用，減小了漩渦區截面積。

計算結果定量分析見表2和表3，分別為常規三通和側向匯流式三通結構計算域內各項阻力係數，其中λ1為第一入口上遊直段沿程阻力係數、λ2為第二入口上遊直段沿程阻力係數、ζ1為第一入口方向來流的內部局部阻力係數、ζ2為第二入口方向來流的內部局部阻力係數、λ5為出口下遊直段沿程阻力係數、ζ5為出口下遊直段局部阻力係數、ζt為總阻力係數。

表2常規三通計算域內各項阻力係數

表3側向匯流式三通結構計算域內各項阻力係數

對比兩種三通在相同流速下的總阻力係數知，新式三通在支管流速大於等於4.03m/s時，其總阻力係數小於常規三通。這表明新式三通在一定條件下具有降低給水阻力的效果，原因在於引射作用促成三通內部發生引射作用，大幅降低了三通內部流動阻力，故流速越大，降阻效果越好。因高壓給水的設計流速約為5m/s，故本實用新型具有實際推廣應用意義。

上述未詳細說明的部分均為現有技術。