均流孔板型调节挡板的制作方法

本发明涉及工业自动化过程控制领域，用于调节介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的功能性设备，具体是一种均流孔板型调节挡板。

背景技术：

调节挡板是用于调节工业自动化过程控制领域中的介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的功能性设备。跟据自动化系统中的控制信号，自动或手动调节挡板的开度，从而实现介质流量、压力、温度及液位等参数的调节。

调节挡板的发展自20世纪初始至今已有八十多年的历史，先后产生了数十种产品，目前小尺寸、高精度的调节调节挡板（调节阀门）的可靠性、功能性及生产成本均得到了明显提升。但对于类似火力发电烟风系统的调节风门的大型设备，考虑到其成本及功能性，一般采用百叶窗或蝶式调节风门如图1所示，两者均是在挡板转动90°行程内的不同开启位置通过不同的介质流量以达到调节流量进而调节其他工艺参数的目的。

这种挡板有以下缺陷：1、挡板叶片对介质的导向作用十分明显，导致挡板下游介质流场分布絮乱，必然产生大量的局部涡流，不仅无法在下游设置相关测量设备，而且对管道系统的整体稳定性有很大的影响如图2所示；2、伴随着大量局部低速区域，必然导致部分区域介质流速较高，高速区域主要集中迎风面叶片边缘处，介质速度峰值可以达到设计值的1.5~2.5倍，长期的高速吹扫极易磨损设备，如图3所示；3、受转动型叶片的结构限制，传统调节风门在较大及较小开度时调节作用不明显，如某电站锅炉二次风调节挡板在较大开度（70°~90°）时提供阻力区间仅为10pa~50pa；在较小开度（0°~30°）时提供阻力区间为3000pa~∞pa；有效的调节区间仅为30°~70°，挡板整体调节线性不佳如图4所示。

在这种背景下，针对火力发电的烟风管道调节挡板的性能要求及应用环境，开发处一种新型调节挡板，不仅妥善的解决了传统调节挡板的典型缺陷问题，还可以进一步推广至各种工业自动化设备中作为调节挡板。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种均流孔板型调节挡板，针对火力发电的烟风管道调节挡板的性能要求及应用环境，妥善的解决了传统调节挡板的缺陷问题，不仅不会对下游介质流场造成扰流影响，还对管路流场分布产生明显的均流作用，尤其适用于送、引风机出口处，使得挡板及其下游介质速度分布均匀；根据不同的需要，可设置不同的逻辑以应对各调节区间的要求，调节线性较好。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种均流孔板型调节挡板，包括由孔板构成的调节挡板，所述的调节挡板由相同的孔板层层叠装构成，各孔板上的开孔位置相对应，孔板厚度为6mm-16mm，构成调节挡板的孔板数量为3块-16块，孔板开孔率为15%-95%。

进一步的，所述的孔板上开孔成行排列，且末行孔径大于首行孔径。

进一步的，构成调节挡板的孔板厚度为6mm~10mm，孔板开孔率为75%~85%、孔板数量为4~12块。

进一步的，构成调节挡板的孔板厚度为10mm~16mm，孔板开孔率为75%~85%、孔板数量为4~12块。

进一步的，构成调节挡板的孔板厚度为10mm~16mm，开孔率为85%~95%，孔板数量为12~16块。

进一步的，构成调节挡板的孔板厚度为8mm~16mm，开孔率为15%~75%，孔板数量为3~9块。

本发明的有益效果是，通过采用本发明的技术方案，针对现有调节挡板的扰流明显、调节线性差等缺陷，设计出一种可以应用于所有管道的均流孔板型调节挡板：适用于所有常规管路系统的调节挡板，如各种输油、输气、输烟、输水等大中小型管路系统；以若干组孔板代替调节挡板叶片作为调节元件，以孔板的不同组合代替挡板叶片的旋转作为调节手段，不仅不会对下游介质流场造成扰流影响，还对管路流场分布产生明显的均流作用，尤其适用于送、引风机出口处，使得挡板及其下游介质速度分布均匀；根据不同的需要，可设置不同的逻辑以应对各调节区间的要求，调节线性较好。

（1）新型调节挡板解决了传统百叶窗式等叶片型调节挡板对下游扰流明显、易磨损、调节线性差的缺陷，性能更加优越。

（2）新型调节挡板对管路下游介质流场有明显的均流作用，而且可以根据工程性能需要设计为负载性和非负载性，功能更加强大。

（3）新型调节挡板相较于传统的调节挡板整套设备重量降低了约70%，生产工艺简单，配套执行器力矩要求更低，整套设备成本降低了约80%~90%。

（4）新型调节挡板占用空间较小：常规工程沿管道介质流向即挡板高度可控制在100mm以内，配套执行器行程仅需50mm~100mm，占用管道外空间很小。

附图说明

图1是锅炉二次风调节挡板的示意图

图2是锅炉传统百叶窗型调节挡板下游速度流线图

图3是锅炉传统百叶窗型调节挡板叶片边缘速度云图

图4是锅炉传统百叶窗型调节挡板特性曲线图

图5是均流型调节挡板全开示意图

图6是均流型调节挡板全关示意图

图7是均流型调节挡板叠装示意图

图8是典型变孔径孔板示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

如图5、图6、图7所示，本实施例所涉及的一种均流孔板型调节挡板，包括由孔板构成的调节挡板，所述的调节挡板由相同的孔板层层叠装构成，各孔板上的开孔位置相对应，孔板厚度为6mm-16mm，构成调节挡板的孔板数量为3块-16块，孔板开孔率为15%-95%；是不同孔板的不同组合可以改变挡板处管道介质的流通面积，进而提供不同的阻力，达到调节介质流量的作用：当孔板上开孔完全重合时，孔板开孔即为流通面积，挡板处于全开状态如图5所示，当各级孔板上开孔完全错开时，孔板的开孔被依级遮挡，管道的流通面积为0，挡板处于全关状态如图6所示；即将挡板处的流通面积转化为孔板的不同组合形式，通过径向移动孔板来改变孔板的实际流通面积，进而达到调节流量的作用。

孔板作为主要的调节及均流元件，设计方式有很多种：同一孔板的孔径可以根据实际工程需要设计为相同规格或不同规格，如急转弯头后可在压损允许的情况下将孔径设计为由弯头内角至弯头外角逐渐变小，进而平衡急转弯头内外角的流量分配，起到调节流量和均流的双重作用如图7所示；可以根据工程性能需要将孔板开孔设计为圆形孔、矩形孔或其他异形孔，如负载型调节挡板，挡板全开时亦需要提供一定的阻力，无需保证较高的净流通面积，此时为了节省生产成本，可将孔板开孔设计为方形或其他利于生产的形状。

作为本发明的一个实施例，所述的孔板上开孔成行排列，且末行孔径大于首行孔径，从首行到末行孔径逐渐变大。

作为本发明的一个实施例，非负载型调节挡板就是挡板全开时不额外增加或较少的增加管路系统阻力的调节挡板，这种挡板的孔板开孔率较大，孔板完全重合即挡板全开时，挡板净流通面积较大，构成调节挡板的孔板厚度为6mm~10mm，孔板开孔率为75%~85%、孔板数量为4~12块。

对于介质压头大或尺寸较大的管路可以选取构成调节挡板的孔板厚度为10mm~16mm，孔板开孔率为75%~85%、孔板数量为4~12块，并在管路上游设置相应的拉杆加以固定。

对于调节精度要求较高或全开阻力较低的管路，可以根据工程需要选取构成调节挡板的孔板厚度为10mm~16mm，开孔率为85%~95%，孔板数量为12~16块。

作为本发明的一个实施例，负载型调节挡板就是挡板全开时根据工程需要增加管路系统一定阻力的调节挡板。根据管路系统的性能要求，负载型调节挡板的开孔率可以设计为15%~75%，在挡板全开时可以提供管路系统50pa~5000pa的阻力，孔板厚度为8mm~16mm，孔板数量为3~9块，并在管路上游设置相应的拉杆加以固定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。