CN104006041B - 一种管道脉冲流发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道脉冲流发生器，包括：输入管道、共振腔体、共振弹片和输出管道，输入管道与共振腔体的入口连通，输出管道与共振腔体的出口连通，共振腔体内设置有空腔，空腔的横截面从入口到出口先增大后减小，入口的周缘与出口的周缘均沿轴向设置有多个共振弹片，共振弹片位于空腔内部，共振弹片和空腔共同用于使通过的流体形成脉冲流。本发明通过设置横截面先增大后减小的空腔，使通过的流体形成脉冲流，多个共振弹片除了能够加强脉冲流的形成，还对清洗球运动方向形成约束并进行导向，使其顺利从入口通过到出口，进而使整个集输管道清管作业顺利进行，降低清洗成本；本发明形成脉冲流的结构简单，尺寸小，制造及安装方便。

Description

一种管道脉冲流发生器

技术领域

本发明涉及石油天然气领域，特别涉及一种管道脉冲流发生器。

背景技术

在石油和天然气管道集输过程中，由于其阻力损失较大、能耗较高等因素加大石油和天然气集输成本，研究表明，采用脉冲流能大大降低油气集输过程中的阻力损失，管道脉冲器能在不需要任何外加辅助装置的条件下使油气连续流体转变为脉冲流，从而改善边界层的流动特性，减小油气集输时的阻力，降低能耗，并且能改善原油集输过程石蜡结垢等难题。

目前应用的管道脉冲流发生器，为实现其通过的油气形成脉冲流，该管道脉冲流发生器内部的流通管道的直径需大小变化，该直径从常规大小先逐渐减小到一定程度，再突然增大，再逐渐减小，再逐渐增大至常规大小，如此的变化趋势可使流过该管道脉冲流发生器的油气形成脉冲流。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

目前应用的管道脉冲流发生器，其特殊结构导致主体尺寸较大，制造成本偏高；另外，该管道脉冲流发生器内部直径大小变化的流通管道，使清管球不易通过，导致整个集输管道清管作业极为不便，清洗成本升高。

发明内容

为了解决现有技术主体尺寸较大、成本偏高及清管作业不便的问题，本发明实施例提供了一种管道脉冲流发生器。所述技术方案如下：

一种管道脉冲流发生器，所述管道脉冲流发生器包括：输入管道、共振腔体、共振弹片和输出管道，所述输入管道与所述共振腔体的入口连通，所述输出管道与所述共振腔体的出口连通，所述共振腔体内设置有空腔，所述空腔的横截面从所述入口到所述出口先增大后减小，所述入口的周缘与所述出口的周缘均沿轴向设置有多个所述共振弹片，所述共振弹片位于所述空腔内部，所述共振弹片和所述空腔共同用于使通过的流体形成脉冲流。

进一步地，所述空腔横截面的最大直径为所述入口的直径的2.8-8倍，所述入口与所述出口的直径相等。

具体的，作为优选，所述入口的周缘与所述出口的周缘均间隔设置有4个所述共振弹片。

进一步地，所述入口的周缘的共振弹片与所述出口的周缘的共振弹片平行且相互交叉。

具体的，作为优选，所述管道脉冲流发生器还包括固定螺栓，所述输入管道与所述共振腔体之间、所述输出管道均与所述共振腔体之间均设置有所述固定螺栓，所述输入管道、所述输出管道均通过所述固定螺栓与所述共振腔体固定连接。

作为优选，所述管道脉冲流发生器还包括两个法兰，所述两个法兰分别设置在所述输入管道的端部和所述输出管道的端部，所述两个法兰均用于和流体集输管道连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例通过设置横截面先增大后减小的空腔，使通过的流体形成脉冲流，而入口和出口周缘沿轴向设置的多个共振弹片，除了能够加强脉冲流的形成，当清洗球从入口到出口通过时，还对其运动方向形成约束并进行导向，为清洗球形成通过路径，使其顺利从入口通过到出口，进而使整个集输管道清管作业顺利进行，降低清洗成本；另外，相比现有技术，本发明形成脉冲流的结构简单，从而使本发明主体尺寸得以减小，重量较轻，加工制造及安装均极为方便简单，实际使用时经济效益明显。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的管道脉冲流发生器的结构示意图；

图2是图1中A-A剖视图。

其中：1输入管道，

2共振腔体，21入口，22出口，23空腔，24共振弹片，

3输出管道，

4固定螺栓，

5法兰。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，也可参见图2，本发明实施例提供了一种管道脉冲流发生器，所述管道脉冲流发生器包括：输入管道1、共振腔体2、共振弹片24和输出管道3，所述输入管道1与所述共振腔体2的入口21连通，所述输出管道3与所述共振腔体2的出口22连通，所述共振腔体2内设置有空腔23，所述空腔23的横截面从所述入口21到所述出口22先增大后减小，所述入口21的周缘与所述出口22的周缘均沿轴向设置有多个所述共振弹片24，所述共振弹片24位于所述空腔23内部，所述共振弹片24和所述空腔23共同用于使通过的流体形成脉冲流。

其中，实际应用时，将本发明两端接入集输管道中，使集输管道中通过的油气流体经过本发明形成脉冲流通过，从而改善边界层的流动特性，减小油气集输时的阻力，降低能耗；本发明中的输入管道1、共振腔体2和输出管道3依次安装在同一中心轴线上，并形成连通，共振腔体2是一个除入口21和出口22开口外，其余部分均封闭的腔体，其内部回转曲面形的空腔23对脉冲流的形成起到重要作用，即从入口21开始，空腔23的直径呈弧线形逐渐增大，增到一定程度时空腔23的内径瞬间减小至出口22的直径大小，使流体在经过空腔23时产成自激振荡，流体从出口22流出时即会形成脉冲流，共振弹片24沿轴向设置在入口21和出口22的周缘，一般通过螺栓固定在入口21和出口22的外周缘上，即共振弹片24在入口21和出口22之间为清洗球的通过起到“搭桥”的作用，对其的运动方向形成约束并导向，使清洗球顺利通过，从而可以对整个集输管道进行清洗。

本发明实施例通过设置横截面先增大后减小的空腔23，使通过的流体形成脉冲流，而入口21和出口22周缘沿轴向设置的多个共振弹片24，除了能够加强脉冲流的形成，还对清洗球从入口21到出口22通过进行导向，为清洗球形成通过路径，使其顺利通过，进而使整个集输管道清管作业顺利进行，降低清洗成本；另外，相比现有技术，本发明形成脉冲流的结构简单，从而使本发明主体尺寸得以减小，重量较轻，加工制造及安装均极为方便简单，实际使用时经济效益明显。

如图1所示，进一步地，所述空腔23横截面的最大直径为所述入口21的直径的2.8-8倍，所述入口21与所述出口22的直径相等。经过研究发现，空腔23横截面的最大直径为入口21的直径的2.8-8倍的范围内，效果最好，既能保证形成脉冲流，又能使本发明的主体尺寸不会太大。

如图1所示，也可参见图2，具体的，作为优选，所述入口21的周缘与所述出口22的周缘均间隔设置有4个所述共振弹片24。

如图1所示，进一步地，所述入口21的周缘的共振弹片24与所述出口22的周缘的共振弹片24平行且相互交叉。相互交叉可以使共振弹片24相互之间紧密配合，当清洗球经过时，可以更好共同的承担清洗球的重量，对其的运动方向形成约束并导向。

本领域技术人员可知，共振弹片24的数量和长度均可以根据实际需要灵活设置，只要保证能够为清洗球的通过提供导向路径即可。

如图1所示，具体的，作为优选，所述管道脉冲流发生器还包括固定螺栓4，所述输入管道1与所述共振腔体2之间、所述输出管道3均与所述共振腔体2之间均设置有所述固定螺栓4，所述输入管道1、所述输出管道3均通过所述固定螺栓4与所述共振腔体2固定连接。固定螺栓4的使用可以使输入管道1与共振腔体2之间、输出管道3与共振腔体2之间足够牢靠的固定在一起，使本发明结实耐用。

如图1所示，作为优选，所述管道脉冲流发生器还包括两个法兰5，所述两个法兰5分别设置在所述输入管道1的端部和所述输出管道3的端部，所述两个法兰5均用于和流体集输管道连接。将两个法兰5分别设置在本发明的两个端部，即输入管道1的端部和输出管道3的端部，通过法兰5与流体集输管道进行连接，从而方便本发明接入该集输管道，进而改善流动特性，减小油气集输时的阻力，降低能耗，并减少原油集输过程石蜡结垢。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种管道脉冲流发生器，其特征在于，所述管道脉冲流发生器包括：输入管道、共振腔体、共振弹片和输出管道，所述输入管道与所述共振腔体的入口连通，所述输出管道与所述共振腔体的出口连通，所述共振腔体内设置有空腔，所述空腔的横截面从所述入口到所述出口先增大后减小，所述入口的周缘与所述出口的周缘均沿轴向设置有多个所述共振弹片，所述共振弹片位于所述空腔内部，所述共振弹片和所述空腔共同用于使通过的流体形成脉冲流。

2.根据权利要求1所述的管道脉冲流发生器，其特征在于，所述空腔横截面的最大直径为所述入口的直径的2.8-8倍，所述入口与所述出口的直径相等。

3.根据权利要求1所述的管道脉冲流发生器，其特征在于，所述入口的周缘与所述出口的周缘均间隔设置有4个所述共振弹片。

4.根据权利要求3所述的管道脉冲流发生器，其特征在于，所述入口的周缘的共振弹片与所述出口的周缘的共振弹片平行且相互交叉。

5.根据权利要求1所述的管道脉冲流发生器，其特征在于，所述管道脉冲流发生器还包括固定螺栓，所述输入管道与所述共振腔体之间、所述输出管道均与所述共振腔体之间均设置有所述固定螺栓，所述输入管道、所述输出管道均通过所述固定螺栓与所述共振腔体固定连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的管道脉冲流发生器，其特征在于，所述管道脉冲流发生器还包括两个法兰，所述两个法兰分别设置在所述输入管道的端部和所述输出管道的端部，所述两个法兰均用于和流体集输管道连接。