本實用新型涉及,更具體而言,涉及一種整流器。
背景技術:
國內外研究成果表明,在流體流量計量過程中,例如,在天然氣計量過程中,孔板流量計、超聲波流量計和渦輪流量計等都要求氣體有較好的流態(tài)才能準確計量,但在具體應用中,特別是在工業(yè)環(huán)境下,在管道上游會產生較嚴重的流動干擾。
匯氣管、分離器和調節(jié)閥等常用設備對流態(tài)的干擾需要145D(D是直管段內徑)以上的直管段才能消除,這是因為,氣體流經直管段時,直管段為其提供了一個主要流動方向,所以氣體只有流過足夠長的直管段后,才有可能使得原本混亂受干擾的氣體逐漸穩(wěn)定。直管段的長度要求無疑會浪費管道資源,增大了安裝場地的面積和安裝成本。
技術實現(xiàn)要素:
針對相關技術中存在的問題,本實用新型的目的在于提供一種具有收縮段和擴張段的整流器。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供了一種整流器,包括整流器入口和整流器出口、以及連接在整流器入口和整流器出口之間的整流腔,其中,沿整流器入口至整流器出口的方向,整流腔包括內徑逐漸縮小的收縮段和內徑逐漸增大的擴張段,并且收縮段和擴張段相連。
根據本實用新型的一個實施例,整流器入口和整流器出口的直徑D相同;收縮段包括構造成整流器入口的流體入口以及流體出口,其中,收縮段的長度L不大于整流器入口的直徑D的四分之一,并且流體出口的直徑D1=3/4D。
根據本實用新型的一個實施例,收縮段的內表面沿整流器入口至整流器出口的方向構造為弧形。
根據本實用新型的一個實施例,擴張段的內表面沿整流器入口至整流器出口的方向構造為直線形。
根據本實用新型的一個實施例,整流腔包括多組依次連接的收縮段與擴張段。
根據本實用新型的一個實施例,收縮段與擴張段之間通過內徑恒定的直管段連通;和/或擴張段與整流器出口之間通過內徑恒定的第二直管段連通。
根據本實用新型的一個實施例,整流腔內還設置有沿整流器入口至整流器出口的方向設置的整流片。
根據本實用新型的一個實施例,整流片構造為沿整流腔的中心軸線方向延伸的平板;并且,整流片靠近整流腔的中心軸線的邊緣與中心軸線平行。
根據本實用新型的一個實施例,整流片的長度L1的范圍為1/2D≤L1≤3/4D,整流片寬度D2的范圍為1/8D≤D2≤1/2D,其中,D為整流器入口的直徑。
根據本實用新型的一個實施例,整流片在沿整流器入口至整流器出口的方向的長度與整流腔的長度相同;整流片寬度D2為1/4D。
根據本實用新型的一個實施例,整流片朝向整流器入口的一端的邊緣成型有圓角。
本實用新型的有益技術效果在于:
本實用新型涉及的整流器,沿整流器入口至整流器出口的方向,整流腔中設置有內徑逐漸縮小的收縮段和內徑逐漸增大的擴張段,使得流體在較短的整流腔中就可以使得流體流態(tài)穩(wěn)定,大大節(jié)約了場地和安裝成本。
附圖說明
圖1是根據本實用新型一個實施例整流器的剖視圖;
圖2A是根據本實用新型一個實施例整流器的立體視圖;
圖2B是圖2A所示實施例整流器另一個方向的立體視圖;
圖3是根據本實用新型一個實施例整流器的截面圖;
圖4是根據本實用新型一個實施例整流片的示意圖。
具體實施方式
以下將結合附圖,對本實用新型的實施例進行詳細描述。
如圖1至圖4所示,本實用新型的一個實施例提供了一種整流器。該整流器包括整流器入口10和整流器出口12,并且,在整流器入口10和整流器出口12之間連接有整流腔14,其中,沿整流器入口10至整流器出口12的方向,整流腔14包括內徑逐漸縮小的收縮段16和內徑逐漸增大的擴張段18,并且收縮段16和擴張段18相連。
應該可以理解,在上述實施例中,收縮段16與擴張段18可以直接相連,也可以通過諸如直管段的其他部件相連。
在上述實施例涉及的整流器中,沿整流器入口10至整流器出口12的方向,整流腔14中設置有內徑逐漸縮小的收縮段16和內徑逐漸增大的擴張段18,使得流體在較短的整流腔中就可以使得流體流態(tài)穩(wěn)定,大大節(jié)約了場地和安裝成本。
根據本實用新型的一個實施例,整流器入口10和整流器出口12的直徑D相同。
進一步地,收縮段16包括構造成整流器入口10的流體入口以及流體出口,其中,收縮段16的長度L不大于整流器入口10的直徑D的四分之一,并且流體出口的直徑D1=3/4D。也就是說,在收縮段16,整流器14的內徑由整流器入口10的直徑D緩慢縮小為D1=3/4D。
優(yōu)選地,在一個實施例中,整流器14的內徑呈線性變化。
如圖1所示,在另一個實施例中,收縮段16的內表面沿軸線方向的截面具有平滑過渡的弧形邊緣。也就是說,收縮段16的內表面沿整流器入口10至整流器出口12的方向可以構造為弧形。這種形狀的收縮段16比較平緩,更有利于流體流態(tài)的平穩(wěn)。
當然,可以理解的是,根據具體使用需要,收縮段16的內表面沿整流器入口10至整流器出口12的方向也可以具有諸如直線的其他形狀,只需要能夠達到整流流體的目的即可,本實用新型不局限于此。
根據本實用新型的一個實施例,擴張段18的內表面沿整流器入口10至整流器出口12的方向構造為直線形。當然,可以理解的是,根據具體使用需要,擴張段18的內表面沿整流器入口10至整流器出口12的方向也可以具有諸如曲線的其他形狀,只需要能夠達到整流流體的目的即可,本實用新型不局限于此。
根據本實用新型的一個實施例,整流腔14包括多組依次連接的收縮段16與擴張段18。這樣,流體經過多級整流才流出整流器,可以使得流體更均勻穩(wěn)定。
具體地,在一個可選實施例中,整流腔14包括兩組依次連接的收縮段16與擴張段18。也就是說,沿整流器入口10至整流器出口12的方向,整流腔14包括依次連接的收縮段16、擴張段18、第二收縮段16與第二擴張段18。
如圖1所示,根據本實用新型的一個實施例,收縮段16與擴張段18之間也可以通過內徑恒定的直管段22連通。
或者,在另一個實施例中,擴張段18與整流器出口12之間還通過內徑恒定的第二直管段連通。
當然,應該可以理解的是,在本實用新型的一個可選實施例中,收縮段16與擴張段18之間可以通過內徑恒定的直管段22連通,并且,擴張段18與整流器出口12之間還通過內徑恒定的第二直管段連通。
例如,在一個可選實施例中,沿整流器入口10至整流器出口12的方向,整流腔14包括依次連接的收縮段16、直管段22、擴張段18以及第二直管段。
或者,在另一個可選實施例中,沿整流器入口10至整流器出口12的方向,整流腔14也可以包括依次連接的收縮段16、直管段22、擴張段18、另一個直管段22、第二收縮段16、第二擴張段18以及第二直管段。
也就是說,當整流腔14內設置有多組依次連接的收縮段16與擴張段18時,沿整流器入口10至整流器出口12的方向,上一組的擴張段18也可以通過直管段22與下一組的收縮段連通。
根據本實用新型的一個實施例,整流腔14內還設置有沿整流器入口10至整流器出口12的方向設置的整流片20。整流片20可以為流體提供一個直線引導的方向,使得流體朝著一個方向流動,從而獲得較穩(wěn)定的流體流態(tài)。
如圖3和圖4所示,根據本實用新型的一個實施例,整流片20構造為沿整流腔14的中心軸線方向延伸的平板;并且,整流片20靠近整流腔14的中心軸線的邊緣與中心軸線平行。
根據本實用新型的一個實施例,整流片20的長度L1的范圍為1/2D≤L1≤3/4D,整流片20寬度D2的范圍為1/8D≤D2≤1/2D,其中,D為整流器入口10的直徑。
優(yōu)選地,根據本實用新型的一個實施例,整流片20在沿整流器入口10至整流器出口12的方向的長度與整流腔14的長度相同;整流片20寬度D2為1/4D。應該可以理解的是,根據具體使用情況,整流片20的尺寸也可以為其他數(shù)值,本實用新型不局限于此。
進一步地,在一個可選實施例中,整流腔14中布置多個整流片20,優(yōu)選地,整流片20均勻對稱的分布在與整流腔14的中心軸線平行的方向上。
在一個優(yōu)選實施例中,整流片20構造為8片。這是由于,如果設置的整流片20的個數(shù)太少,起不到整流的作用;如果整流腔14內的整流片20個數(shù)太多,則壓損較大。
再次參照圖4,根據本實用新型的一個實施例,整流片20朝向整流器入口10的一端的邊緣成型有圓角。
優(yōu)選地,在一個實施例中,上述圓角的半徑r=2/5D2,并且上述圓角構造為1/4圓弧。這樣可以使得流體平緩的進入整流腔14內。因為當流體進入整流腔14時,需要流經弧形過度再流入整流腔14之內,由于弧形設計過度較平穩(wěn),流體不會因為受到反射等而使得流體流態(tài)受到干擾,有利于流體流態(tài)的穩(wěn)定。
如圖1至圖4所示,本實用新型的一個實施例涉及一種整流器。該整流器包括整流腔14,沿著被測流體流動方向,整流器入口10處的整流腔14設置為逐漸收縮的收縮段16的結構;在靠近整流器出口12處的整流腔大小與所測流體所在整流腔14內徑大小相同。
整流腔14的內部可以為先收縮后擴張的結構;也可以設置多組先收縮后擴張的結構;還可以設置多組先收縮再直管后擴張,或者先收縮再直管再擴張再直管的結構,或者設置為多組先收縮再擴張再直管結構。
根據本實用新型的另一個實施例,整流器中還包括整流片20,整流片20安裝在整流腔14內。其中,整流片20在整流腔14內部與流體接觸的邊緣表面為直線。
整流腔14的作用是:將不穩(wěn)定的流體,整流為較穩(wěn)定的流體。
整流片20的作用是:為流體提供一個直線引導的方向,使得流體朝著一個方向流動,從而獲得較穩(wěn)定的流體流態(tài)。
整流腔14整流的機理是:流體進入到整流腔14之后,首先整流腔14會緩慢的收縮,流道面積突然收縮,可以將管道內不同位置的非均勻流動進行有效混合,從而使流體流態(tài)分布均勻;之后,腔體逐漸擴大直至恢復到與整流腔14直徑D的大小相同,將腔體收縮整流均勻的流體穩(wěn)定地傳送給流體管道及傳感器。
收縮段16可以是圓弧形也可以是直線,優(yōu)選圓弧形,因為圓弧形比較相比于直線比較平緩,更有利于流體流態(tài)的平穩(wěn)。
擴張段18可以是圓弧形也可以是直線。優(yōu)選地,擴張段18為直線,因為直線結構更簡單。
例如:整流腔14的形狀可以為,優(yōu)選在整流器入口10處,與距離整流器入口10處1/4D之間內,整流腔14直徑由D緩慢變?yōu)镈1=3/4D,整流腔14內逐漸收縮,從縱截面看,整流腔14內部為一段平滑的圓弧形;在距離整流器入口處1/4D至整流器出口12,整流腔14又逐漸擴大,直到整流腔14直徑逐漸擴大為D。從縱截面看,這部分整流腔14內部為一條斜直線。
另外,整流腔14也可以設置多組先收縮后擴張的結構;還可以設置至少一組先收縮再直管后擴張的結構,或者至少一組先收縮再直管再擴張再直管的結構,或者設置至少一組先收縮再擴張再直管結構。目的是使得流體經過多級整流,使得流體更均勻穩(wěn)定。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本實用新型,對于本領域的技術人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。