本實(shí)用新型涉及整流器技術(shù)領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種整流裝置。

背景技術(shù)：

國(guó)內(nèi)外研究成果表明，在流體流量計(jì)量過(guò)程中，例如，在天然氣計(jì)量過(guò)程中，孔板流量計(jì)、超聲波流量計(jì)和渦輪流量計(jì)等都要求氣體有較好的流態(tài)才能準(zhǔn)確計(jì)量，但在具體應(yīng)用中，特別是在工業(yè)環(huán)境下，在管道上游會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的流動(dòng)干擾，匯氣管、分離器和調(diào)節(jié)閥等常用設(shè)備對(duì)流態(tài)的干擾需要145D(D是直管段內(nèi)徑)以上的直管段才能消除，這是因?yàn)?，氣體流經(jīng)直管段時(shí)，直管段為其提供了一個(gè)主要流動(dòng)方向，所以氣體只有流過(guò)足夠長(zhǎng)的直管段后，才有可能使得原本混亂受干擾的氣體逐漸穩(wěn)定。直管段的長(zhǎng)度要求無(wú)疑會(huì)浪費(fèi)管道資源。目前國(guó)內(nèi)外普遍采用整流器(或稱流動(dòng)調(diào)整器)來(lái)消除這種干擾，以縮短直管段長(zhǎng)度和提高計(jì)量準(zhǔn)確度。但是，目前大多數(shù)整流器只經(jīng)過(guò)一次整流，對(duì)流場(chǎng)的整流確實(shí)起到了一定的作用，但是其整流效果較差，重復(fù)性低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠進(jìn)行多級(jí)整流的整流裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種整流裝置，設(shè)置在管體中，包括：沿流體流經(jīng)管體的方向依次設(shè)置的整流外孔板和至少一個(gè)整流內(nèi)孔板；整流外孔板和每個(gè)整流內(nèi)孔板分別設(shè)置有沿流體的流動(dòng)方向延伸的多個(gè)板孔。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流外孔板和整流內(nèi)孔板上的板孔的結(jié)構(gòu)完全不同或者至少部分地相同。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流外孔板上的板孔與整流內(nèi)孔板上的板孔彼此對(duì)齊或偏置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，板孔分別在整流外孔板和/或每個(gè)整流內(nèi)孔板上均勻地布置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流外孔板上的全部板孔的孔面積與管體的內(nèi)徑面積之比在3:5至4:5的范圍內(nèi)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流外孔板的厚度與管體的內(nèi)徑之比在9:25至3:5的范圍內(nèi)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流內(nèi)孔板上的全部板孔的孔面積與管體的內(nèi)徑面積之比在7:10至9:10的范圍內(nèi)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流內(nèi)孔板的厚度與管體的內(nèi)徑面積之比在1:2至2:3的范圍內(nèi)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流外孔板與和整流外孔板相鄰的整流內(nèi)孔板之間的間距、以及相鄰的整流內(nèi)孔板之間的間距范圍為L(zhǎng)≥1D，其中，D為管體的內(nèi)徑。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流外孔板與和整流外孔板相鄰的整流內(nèi)孔板之間、以及相鄰的整流內(nèi)孔板之間通過(guò)襯管彼此連通。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果在于：

本實(shí)用新型涉及的整流裝置，通過(guò)在管體中設(shè)置整流外孔板和至少一個(gè)整流內(nèi)孔板，可以對(duì)通過(guò)整流裝置的流體進(jìn)行多級(jí)整流，使得流經(jīng)整流裝置的流體均勻穩(wěn)定。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例整流裝置的安裝示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例提供了一種整流裝置。該整流裝置設(shè)置在管體12中，并且，該整流裝置包括：沿流體流經(jīng)管體12的方向依次設(shè)置的整流外孔板14和至少一個(gè)整流內(nèi)孔板16；整流外孔板14和每個(gè)整流內(nèi)孔板16分別設(shè)置有沿流體的流動(dòng)方向延伸的多個(gè)板孔。

這樣，流體進(jìn)入整流裝置后，首先經(jīng)過(guò)整流外孔板14進(jìn)行一級(jí)整流，再依次通過(guò)整流內(nèi)孔板16再次進(jìn)行整流。

在上述實(shí)施例中，通過(guò)在管體12中設(shè)置整流外孔板14和至少一個(gè)整流內(nèi)孔板16，可以對(duì)通過(guò)整流裝置的流體進(jìn)行多級(jí)整流，使得流經(jīng)整流裝置的流體均勻穩(wěn)定。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流外孔板14和整流內(nèi)孔板16上的板孔的結(jié)構(gòu)可以完全不同?；蛘?，在另一個(gè)實(shí)施例中，整流外孔板14和整流內(nèi)孔板16上的板孔的結(jié)構(gòu)至少部分地相同。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流外孔板14上的板孔與整流內(nèi)孔板16上的板孔可以彼此對(duì)齊。或者，在另一個(gè)實(shí)施例中，整流外孔板14上的板孔與整流內(nèi)孔板16上的板孔也可以彼此偏置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，板孔分別在整流外孔板14和/或每個(gè)整流內(nèi)孔板16上均勻地布置。這樣，當(dāng)流體進(jìn)入整流裝置時(shí)，流體的速度分布是均勻的。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流外孔板14上的全部板孔的孔面積與管體12的內(nèi)徑面積之比在3:5至4:5的范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，在一個(gè)實(shí)施例中，整流外孔板14上的全部板孔的孔面積與管體12的內(nèi)徑面積之比為3:5。這是由于，當(dāng)面積比太小時(shí)，壓力損失較大。例如，通過(guò)模擬仿真在流速25m/s，面積比小于3:5時(shí)，壓力損失較大，大于2KPa。另一方面，當(dāng)板積比太大時(shí)，又會(huì)因?yàn)閷?duì)流體阻擋作用的減少，影響整流效果。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流外孔板14的厚度與管體12的內(nèi)徑之比在9:25至3:5的范圍內(nèi)。

如果整流外孔板14厚度太薄，起不到整流的效果；如果整流外孔板14厚度太大，又會(huì)使得壓力損失增大。因此優(yōu)選地，在一個(gè)實(shí)施例中，整流外孔板14的厚度與管體12的內(nèi)徑之比為9:25，這樣，將非均勻流動(dòng)的流體充分的擠壓到板孔中，使流體能夠充分的混合，得到均勻流體。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流內(nèi)孔板16上的全部板孔的孔面積與管體12的內(nèi)徑面積之比在7:10至9:10的范圍內(nèi)。當(dāng)然，根據(jù)具體情況，上述面積之比也可以在其他范圍，本實(shí)用新型不局限于此。

另外，當(dāng)上述面積比小于7:10時(shí)，壓力損失較大；而面積比太大時(shí)，又起不到整流的效果。并且，雖然面積比在7:10至9:10范圍時(shí)，對(duì)流體的整流效果相差不大，但是面積比在9:10時(shí)壓損比7:10時(shí)壓損小，因此，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，整流內(nèi)孔板16上的全部板孔的孔面積與管體12的內(nèi)徑面積之比為9:10。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流內(nèi)孔板16的厚度與管體12的內(nèi)徑面積之比在1:2至2:3的范圍內(nèi)。

如果整流內(nèi)孔板16的厚度太小，會(huì)導(dǎo)致整流效果較差；如果整流內(nèi)孔板16的厚度太大，會(huì)使得壓力損失增大。因此，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，整流內(nèi)孔板16的厚度與管體12的內(nèi)徑面積之比為1:2。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流外孔板14與和整流外孔板14相鄰的整流內(nèi)孔板16之間的間距、以及相鄰的整流內(nèi)孔板16之間的間距范圍為L(zhǎng)≥1D，其中，D為管體12的內(nèi)徑。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，整流外孔板14與和整流外孔板14相鄰的整流內(nèi)孔板16之間、以及相鄰的整流內(nèi)孔板16之間通過(guò)襯管18彼此連通。襯管18將整流外孔板14與和整流外孔板14相鄰的整流內(nèi)孔板16、以及相鄰的整流內(nèi)孔板16進(jìn)行隔離，以形成多級(jí)整流空間結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例提供一種整流裝置，由整流外孔板14、整流內(nèi)孔板16組成。其中，管體12中的流體進(jìn)入整流裝置后，首先經(jīng)過(guò)的整流孔板為整流外孔板14，其余的整流孔板為整流內(nèi)孔板16。

整流外孔板14的作用時(shí)為流體提供第一級(jí)整流；整流內(nèi)孔板16用于為流體提供多級(jí)整流。應(yīng)該可以理解，在整流裝置中，設(shè)置有至少一個(gè)整流內(nèi)孔板14。

在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中，整流裝置還包括，在整流孔板之間還可以設(shè)置襯管18。襯管18能夠?qū)⒍鄠€(gè)整流孔板進(jìn)行隔離，形成多級(jí)整流空間結(jié)構(gòu)。

整流外孔板14和整流內(nèi)孔板16的板孔結(jié)構(gòu)可以是三角形、正方形、多邊形、圓孔形、蜂窩形等結(jié)構(gòu)，整流外孔板14和整流內(nèi)孔板16的板孔結(jié)構(gòu)可以相同，也可以不相同。

整流外孔板14和整流內(nèi)孔板16、以及整流內(nèi)孔板16之間的板孔可以對(duì)齊設(shè)置，也可以不對(duì)齊設(shè)置。

具體地，在可選實(shí)施例中，整流外孔板14優(yōu)選均勻分布多個(gè)大小相同的圓形板孔。均勻分布的優(yōu)勢(shì)是：流體進(jìn)入整流裝置時(shí)，流體的速度分布是均勻的，不對(duì)稱的板孔可能會(huì)加劇速度分布的不均勻性，所以優(yōu)選板孔均勻分布。

優(yōu)選地，整流外孔板14和/或整流內(nèi)孔板16上均勻分布的有19或37個(gè)板孔。板孔數(shù)目太多會(huì)使得流體流通面積變小，壓損變大；板孔數(shù)目過(guò)少，會(huì)起不到整流的作用。

整流外孔板14的全部板孔的板孔面積之和與測(cè)量管體12內(nèi)徑面積比約為3:5至4：5，優(yōu)選3:5。選這個(gè)數(shù)值范圍的理由是：一方面，面積比太小時(shí)，壓力損失較大。例如，通過(guò)模擬仿真在流速25m/s，面積比小于3:5時(shí)，壓力損失較大，大于2KPa。另一方面，板孔面積比太大時(shí)，又會(huì)因?yàn)閷?duì)流體阻擋作用的減少，影響整流效果。

整流外孔板14的厚度與管體12內(nèi)徑的比例為9:25至3:5，優(yōu)選9:25，選擇這個(gè)數(shù)值范圍的理由是：將非均勻流動(dòng)的流體充分的擠壓到板孔中，使流體能夠充分的混合，得到均勻流體。整流外孔板14的厚度太薄，起不到整流的效果；整流外孔板14的厚度太厚，又會(huì)使得壓力損失增大，綜合考慮，整流外孔板14的厚度與管體12內(nèi)徑的比例適合的范圍為9:25至3:5，效果最好的是9:25。

整流內(nèi)孔板16的主要作用時(shí)：因?yàn)檎魍饪装?4已將旋流和偏流做基本處理，整流內(nèi)孔板16再次將殘余的旋流和偏流整流為均勻穩(wěn)定的流體。

優(yōu)選地，整流內(nèi)孔板16的全部板孔的板孔面積之和與測(cè)量管體12內(nèi)徑面積比和/或板孔的個(gè)數(shù)不少于整流外孔板14。

整流內(nèi)孔板16的全部板孔的板孔面積之和與測(cè)量管體12內(nèi)徑面積比為7:10至9:10，優(yōu)選9:10，理由是：一方面是因?yàn)?，面積比小于7:10時(shí)，壓力損失較大；面積比太大時(shí)，又起不到整流的效果；另外，面積比在7:10至9:10范圍時(shí)，對(duì)流體的整流效果相差不大，因?yàn)槊娣e比在9:10時(shí)壓損比7:10時(shí)壓損小，所以優(yōu)選9:10。

整流內(nèi)孔板16優(yōu)選均勻分布的蜂窩形結(jié)構(gòu)。是因?yàn)榉涓C形結(jié)構(gòu)相比較其他形狀的孔結(jié)構(gòu)，能夠具有較大的板孔面積。

整流內(nèi)孔板16的厚度不做限制。當(dāng)被測(cè)流體受干擾程度較嚴(yán)重時(shí)，整流內(nèi)孔板16的厚度可以大于整流外孔板14的厚度；當(dāng)被測(cè)流體受干擾程度較低時(shí)，整流內(nèi)孔板16的厚度可以小于整流外孔板14的厚度，可以是個(gè)毫米級(jí)的薄片。優(yōu)選地，整流內(nèi)孔板16的厚度與管體12內(nèi)徑的比例為1:2至2:3，最優(yōu)選1:2。整流內(nèi)孔板16厚度太薄，整流效果較差；整流內(nèi)孔板16的厚度太大，會(huì)使得壓力損失增大。綜合考慮整流效果及壓力損失，最優(yōu)選的整流內(nèi)孔板16的厚度與管體12內(nèi)徑的比例為1:2。

優(yōu)選地，在流體流速為25m/s時(shí)，整個(gè)整流裝置壓力損失小于3KPa，其中整流外孔板14壓力損失小于2KPa，整流內(nèi)孔板16壓力損失小于1KPa。

在一個(gè)實(shí)施例中，氣流經(jīng)過(guò)整流裝置之后，經(jīng)過(guò)傳感器進(jìn)行測(cè)量，傳感器距離整流內(nèi)孔板16一定距離，優(yōu)選2D至10D，最優(yōu)選的是2.5D。理由是：從整流裝置流出的流體是射流狀態(tài)，必須經(jīng)過(guò)一段直管，使流體充分混合，形成一個(gè)混合均勻穩(wěn)定的流場(chǎng)分布狀態(tài)，才能使傳感器能夠感知流體的真實(shí)流速。通過(guò)大量模擬仿真結(jié)果表明，在距離整流內(nèi)孔板16的距離不小于2D時(shí)，流體流態(tài)可以處于穩(wěn)定的均勻混合狀態(tài)；當(dāng)距離＞10D時(shí)，又會(huì)增加被測(cè)流體管體的長(zhǎng)度，浪費(fèi)管體資源和測(cè)量裝置體積。

整流外孔板14與和整流外孔板14相鄰的整流內(nèi)孔板16之間、以及相鄰的整流內(nèi)孔板16之間之間的間距范圍為L(zhǎng)≥1D，優(yōu)選取1.5D，其中D為管體12內(nèi)徑，L為兩個(gè)孔板之間的間距。這是因?yàn)?，流體流經(jīng)前一孔板后，在襯管18內(nèi)相當(dāng)于流體擴(kuò)徑的過(guò)程，會(huì)使流體的流場(chǎng)分布進(jìn)一步混合均勻。從理論上說(shuō)，L越大，效果越明顯，但是在實(shí)際應(yīng)用中由于管體總長(zhǎng)度限制，優(yōu)選取1.5D。

整流裝置的工作方式：流體進(jìn)入測(cè)試管體12后經(jīng)過(guò)整流外孔板14進(jìn)行第一次整流：氣流從管體12流入整流外孔板14時(shí)，由于整流外孔板14的板孔面積之和小于管體12內(nèi)徑面積，流體被擠壓增速，可以將不同位置的非均勻流體擠壓到一個(gè)板孔中，進(jìn)行混合，在板孔的下游一段區(qū)域內(nèi)，流體滿足一般的孔射流流動(dòng)規(guī)律，有一個(gè)均勻的射流錐，在射流錐下游和周圍的區(qū)間，形成較強(qiáng)的湍射流，射流內(nèi)部流體與周圍流體快速混合。由于整流裝置中，有多個(gè)板孔結(jié)構(gòu)，就會(huì)形成多個(gè)孔射流，則射流與射流之間也會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)的混合過(guò)程。在經(jīng)過(guò)了擠壓、射流及混合區(qū)以后，流體就會(huì)變得相對(duì)較均勻；但是只經(jīng)過(guò)整流外孔板14一次整流，流體還會(huì)殘余旋流和偏流等非均勻分布的流體流態(tài)，從整流外孔板14出來(lái)的流體，經(jīng)過(guò)襯管18后，進(jìn)入整流內(nèi)孔板16，一個(gè)或多個(gè)整流內(nèi)孔板16會(huì)將殘余的旋流和偏流等非均勻分布的流體流態(tài)整流為均勻穩(wěn)定的流體。經(jīng)由整流內(nèi)孔板16進(jìn)行多級(jí)整流后，流體會(huì)形成均勻穩(wěn)定的流態(tài)，進(jìn)而為傳感器提供穩(wěn)定的檢測(cè)氣流。

上述實(shí)施例通過(guò)對(duì)流體進(jìn)行多級(jí)整流，使得流體經(jīng)過(guò)整流裝置后形成均勻穩(wěn)定的流場(chǎng)，從而使得流量傳感器檢測(cè)更加準(zhǔn)確。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。