CN104801444B - 一种自增量射流喷头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自增量射流喷头，包括喷头、导流管、稳流管、法兰；其中喷头的喷管中设置有至少一个导流管喷头的喷嘴通过连接板和稳流管连接。当第一流体流入喷头时，通过导流管规范第一流体的运动线路，使第一流体平行于管路内壁有规则地流动，增大第一流体的射程；然后通过喷嘴将第一流体喷入稳流管中，并通过第一流体的喷射作用带动第二流体经通道流入稳流管，增加射流喷头的流量，能够有效的改善现有技术中喷头射流流量小，射流流体射程小的状况，提高油罐的清洗效率。

Description

一种自增量射流喷头

技术领域

本申请涉及石油运输领域，尤其涉及一种自增量射流喷头。

背景技术

油罐，主要用来长期储存油品特别是原油。而由于油品中含有高熔点蜡、沥青质、胶质等，另外还夹带有部分杂质成分(如沙粒、泥土、重金属盐等)。这些物质因密度差会与水一起沉降积聚在油罐底部，形成又黑又稠的胶状物质层，即油罐底泥。

油罐底泥含有苯系物、酚类等恶臭有毒物质，成分十分复杂，不能直接排放。其数量一般高达储罐容量的1％～2％。罐底油泥一般含水率高、含油量大且含有害物质，其组成大致可以分为水、乳化油或吸附油、固体异物、无机盐等。油罐底泥区别于其他油泥的最大特征是其碳氢化合物(油)含量极高。在储存油品的过程中，罐底及内壁随时间推移会附着许多污垢，若不及时清除，将加速油罐底板及内壁腐蚀，降低油罐的使用寿命。

另外，原油储罐中的原油中含有少量的泥沙、水分等杂质，这些杂质沉积在储油罐的底部和附件上，使储油罐的有效容积减少，同时会对罐底板和罐壁板产生腐蚀，造成原油泄漏，存在重大的安全隐患。

为了保护罐体、较少能源浪费、防止安全事故的发生，必须定期对储油罐进行清洗。储油罐由于其自身特性而形成大量油泥，势必对罐内的油品质量、储罐的有效容积等造成一定影响，因此，储油罐特别是大型储油罐的清洗处理问题日益突出。

在现有技术中，一般使用射流喷头对油罐进行冲洗。但是普通的射流喷头在冲洗油罐时，往往具有以下缺点。

一、无序性，所述无序性是指流体质点相互混掺，运动无序，运动要素具有随机性。耗能性：除了粘性耗能外，还有更主要的由于紊动产生附加切应力引起的耗能。

二、扩散性，所述扩散性是指除分子扩散外，还有质点紊动引起的传质、传热和传递动量等扩散性能。

这些缺点使流体从射流喷头喷出后发生扩散，大大降低喷头的射程，使得清洗储油罐大小受限，且清洗效率下降。并且，当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中还会出现许多小漩涡(即：湍流)。

发明内容

本发明了提供了一种自增量射流喷头，能够有效的改善现有技术中的喷头射流流量小，射流流体射程小的状况，提高油罐的清洗效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种自增量射流喷头，包括：

喷头，包括喷嘴和喷管，所述喷管中内置至少一个导流管，所述导流管用于规范第一流体的运动线路，使所述第一流体平行于管路内壁有规则地流动；

稳流管，通过连接板和所述喷头连接，所述稳流管和所述喷嘴之间形成通道；所述稳流管用于导流所述第一流体；所述通道用于将第二流体导流到所述稳流管，以使所述第二流体和所述第一流体一并流入所述稳流管；所述稳流管分为第一段、第二段、中间段；所述第一段为第一喇叭结构，所述第一喇叭状结构的大口径的一端通过所述连接板和所述喷嘴连接；所述中间段为直筒结构；所述第二段为第二喇叭结构，所述第二喇叭结构的小口径的一端和所述中间段连接；

法兰，用于连接所述射流喷头和油罐清洗装置的固定喷头；

其中，当所述第一流体流入所述喷头时，通过导流管规范所述第一流体的运动线路，使所述第一流体平行于管路内壁有规则地流动，增大所述第一流体的射程；然后通过喷嘴将所述第一流体喷入所述稳流管中，并通过所述第一流体的喷射作用带动所述第二流体经所述通道流入所述稳流管，增加所述射流喷头的流量。

优选的，所述稳流管的直径大于所述喷头的直径。

优选的，所述导流管由至少一个等径的钢管组成，所述钢管通过焊接方式固定在所述喷管内部。

本发明还提供了一种油罐清洗装置，包括：

清洗抽吸装置；

自增量射流喷头，和所述清洗抽吸装置连接，所述自增量射流喷头包括：

喷头，包括喷嘴和喷管，所述喷管中内置至少一个导流管，所述导流管用于规范第一流体的运动线路，使所述第一流体平行于管路内壁有规则地流动；

稳流管，通过连接板和所述喷头连接，所述稳流管和所述喷嘴之间形成通道；所述稳流管用于导流所述第一流体；所述通道用于将第二流体导流到所述稳流管，以使所述第二流体和所述第一流体一并流入所述稳流管；所述稳流管分为第一段、第二段、中间段；所述第一段为第一喇叭结构，所述第一喇叭状结构的大口径的一端通过所述连接板和所述喷嘴连接；所述中间段为直筒结构；所述第二段为第二喇叭结构，所述第二喇叭结构的小口径的一端和所述中间段连接；

法兰，用于连接所述射流喷头和油罐清洗装置的固定喷头；

其中，当所述第一流体从所述清洗抽吸装置流入所述喷头时，通过导流管规范所述第一流体的运动线路，使所述第一流体平行于管路内壁有规则地流动，增大所述第一流体的射程；然后通过喷嘴将所述第一流体喷入所述稳流管中，并通过所述第一流体的喷射作用带动所述第二流体经所述通道流入所述稳流管，增加所述射流喷头的流量。

优选的，所述稳流管的直径大于所述喷头的直径。

优选的，所述导流管由至少一个等径的钢管组成，所述钢管通过焊接方式固定在所述喷管内部。

通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明提供了一种自增量射流喷头，包括喷头、导流管、稳流管、法兰；其中喷头的喷管中设置有至少一个导流管喷头的喷嘴通过连接板和稳流管连接。当第一流体流入喷头时，通过导流管规范第一流体的运动线路，使第一流体平行于管路内壁有规则地流动，增大第一流体的射程；然后通过喷嘴将第一流体喷入稳流管中，并通过第一流体的喷射作用带动第二流体经通道流入稳流管，增加射流喷头的流量，能够有效的改善现有技术中喷头射流流量小，射流流体射程小的状况，提高油罐的清洗效率。

附图说明

附图1为本发明实施例中自增量射流喷头剖面图；

附图2为本发明实施例中自增量射流喷头A-A截面图；

附图3为本发明实施例中自增量射流喷头B-B截面图。

附图标记说明：稳流管1、连接板2、喷嘴3、导流管4、法兰5。

具体实施方式

由于现有的喷头射程小、流量小的缺陷，本发明设计了一种自增量射流喷头，在喷头的喷管中安装导流管用来改善流体的射程，通过在喷嘴前加装稳流管，使近喷嘴端形成与外界相通的通道。当第一流体高速通过喷嘴时，高速的流动的第一流体使喷嘴附近形成“负压”，带动喷嘴附近的第二流体吸入，并与高速流动的第一流体一起从稳流管内喷射出，从而使射流的流量加大。

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

实施例一：

下面请参看图1，是自增量射流喷头的结构示意图。

本发明实施例的自增量射流喷头包括喷头、稳流管1、法兰5。

具体来说，喷头包括喷嘴3和喷管，所述喷管中内置至少一个导流管4。导流管4用于规范第一流体的运动线路，使所述第一流体平行于管路内壁有规则地流动。优选的，所述导流管4由至少一个等径的钢管组成，所述钢管通过焊接方式固定在所述喷管内部。具体请参看图2-图3，是自增量射流喷头的截面图。

在实际应用中，导流管4是由若干个内外径大小、长度相等的钢管焊接而成，并将其放入喷头内部，通过卡簧将其固定。由于流体的流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，称为湍流。导流管4可大大降低管道内液流的雷诺数，也就意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，流体各质点平行于管路内壁有规则地流动，呈层流流动状态。使流体喷出后不易发生扩散，大大增加清洗喷头的流量和射程。

稳流管1，通过连接板2和所述喷头连接。

具体来说，所述稳流管1分为第一段、第二段、中间段；所述第一段为第一喇叭结构，所述第一喇叭状结构的大口径的一端通过所述连接板2和所述喷嘴3连接；所述中间段为直筒结构；所述第二段为第二喇叭结构，所述第二喇叭结构的小口径的一端和所述中间段连接。

稳流管1和所述喷嘴3之间形成通道；所述稳流管1用于导流所述第一流体；所述通道用于将第二流体导流到所述稳流管1，以使所述第二流体和所述第一流体一并流入所述稳流管1。

优选的，稳流管1的直径大于所述喷头的直径。

法兰5，用于连接所述射流喷头和油罐清洗装置的固定喷头；

其中，当所述第一流体流入所述喷头时，通过导流管4规范所述第一流体的运动线路，使所述第一流体平行于管路内壁有规则地流动，增大所述第一流体的射程；然后通过喷嘴3将所述第一流体喷入所述稳流管1中，并通过所述第一流体的喷射作用带动所述第二流体经所述通道流入所述稳流管1，增加所述射流喷头的流量。

当高压的第一流体进入喷头时，通过导流管4规范所述第一流体的运动线路，使所述第一流体平行于管路内壁有规则地流动，增大所述第一流体的射程；由于第一流体的流速很大，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，扩散性很大，由流体性质可知，当进入导流管4中降低管道内液流的雷诺数，也就意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，然后高速的第一流体进入喷嘴3射出，通过喷嘴3将所述第一流体喷入所述稳流管1中，在稳流管1和喷嘴3之间的通道处形成一定的“负压”，使罐内的第二流体通过通道进入稳流管1，此时稳流管1内的液体流量大概为喷嘴3内的3-4倍。

本实施例通过简单的结构设计便能够使喷头射流的第一流体的流量与射程都大幅提高。

实施例二：

基于同一发明构思，实施例二介绍了一种油罐清洗装置。

具体来说，该油罐清洗装置包括：

清洗抽吸装置；

自增量射流喷头，和所述清洗抽吸装置连接，所述自增量射流喷头包括：

自增量射流喷头包括喷头、稳流管1、法兰5。

具体来说，喷头包括喷嘴3和喷管，所述喷管中内置至少一个导流管4。导流管4用于规范第一流体的运动线路，使所述第一流体平行于管路内壁有规则地流动。优选的，所述导流管4由至少一个等径的钢管组成，所述钢管通过焊接方式固定在所述喷管内部。具体请参看图2-图3，是自增量射流喷头的截面图。

在实际应用中，导流管4是由若干个内外径大小、长度相等的钢管焊接而成，并将其放入喷头内部，通过卡簧将其固定。由于流体的流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，称为湍流。导流管4可大大降低管道内液流的雷诺数，也就意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，流体各质点平行于管路内壁有规则地流动，呈层流流动状态。使流体喷出后不易发生扩散，大大增加清洗喷头的流量和射程。

稳流管1，通过连接板2和所述喷头连接。

具体来说，所述稳流管1分为第一段、第二段、中间段；所述第一段为第一喇叭结构，所述第一喇叭状结构的大口径的一端通过所述连接板2和所述喷嘴3连接；所述中间段为直筒结构；所述第二段为第二喇叭结构，所述第二喇叭结构的小口径的一端和所述中间段连接。

稳流管1和所述喷嘴3之间形成通道；所述稳流管1用于导流所述第一流体；所述通道用于将第二流体导流到所述稳流管1，以使所述第二流体和所述第一流体一并流入所述稳流管1。

优选的，稳流管1的直径大于所述喷头的直径。

法兰5，用于连接所述射流喷头和油罐清洗装置的固定喷头。

其中，当所述第一流体流入从清洗抽吸装置所述喷头时，通过导流管4规范所述第一流体的运动线路，使所述第一流体平行于管路内壁有规则地流动，增大所述第一流体的射程；然后通过喷嘴3将所述第一流体喷入所述稳流管1中，并通过所述第一流体的喷射作用带动所述第二流体经所述通道流入所述稳流管1，增加所述射流喷头的流量。

当高压的第一流体进入喷头时，通过导流管4规范所述第一流体的运动线路，使所述第一流体平行于管路内壁有规则地流动，增大所述第一流体的射程；由于第一流体的流速很大，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，扩散性很大，由流体性质可知，当进入导流管4中降低管道内液流的雷诺数，也就意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，然后高速的第一流体进入喷嘴3射出，通过喷嘴3将所述第一流体喷入所述稳流管1中，在稳流管1和喷嘴3之间的通道处形成一定的“负压”，使罐内的第二流体通过通道进入稳流管1，此时稳流管1内的液体流量大概为喷嘴3内的3-4倍。

通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明提供了一种自增量射流喷头，包括喷头、导流管、稳流管、法兰；其中喷头的喷管中设置有至少一个导流管喷头的喷嘴通过连接板和稳流管连接。当第一流体从流入喷头时，通过导流管规范第一流体的运动线路，使第一流体平行于管路内壁有规则地流动，增大第一流体的射程；然后通过喷嘴将第一流体喷入稳流管中，并通过第一流体的喷射作用带动第二流体经通道流入稳流管，增加射流喷头的流量，能够有效的改善现有技术中喷头射流流量小，射流流体射程小的状况，提高油罐的清洗效率。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种自增量射流喷头，其特征在于，包括：

喷头，包括喷嘴和喷管，所述喷管中内置至少一个导流管，所述导流管用于规范第一流体的运动线路，使所述第一流体平行于管路内壁有规则地流动，并用于增加所述喷头的流量和射程；

稳流管，通过连接板和所述喷头连接，所述稳流管和所述喷嘴之间形成通道；所述稳流管用于导流所述第一流体；所述通道用于将第二流体导流到所述稳流管，以使所述第二流体和所述第一流体一并流入所述稳流管；所述稳流管分为第一段、第二段、中间段；所述第一段为第一喇叭结构，所述第一喇叭结构的大口径的一端通过所述连接板和所述喷嘴连接；所述中间段为直筒结构；所述第二段为第二喇叭结构，所述第二喇叭结构的小口径的一端和所述中间段连接；

法兰，用于连接所述射流喷头和油罐清洗装置的固定喷头；

其中，当所述第一流体流入所述喷头时，通过导流管规范所述第一流体的运动线路，使所述第一流体平行于管路内壁有规则地流动，增大所述第一流体的射程；然后通过喷嘴将所述第一流体喷入所述稳流管中，并通过所述第一流体的喷射作用带动所述第二流体经所述通道流入所述稳流管，增加所述射流喷头的流量。

2.如权利要求1所述的喷头，其特征在于，所述稳流管的直径大于所述喷头的直径。

3.如权利要求1所述的喷头，其特征在于，所述导流管由至少一个等径的钢管组成，所述钢管通过焊接方式固定在所述喷管内部。

4.一种油罐清洗装置，其特征在于，包括：

清洗抽吸装置；

自增量射流喷头，和所述清洗抽吸装置连接，所述自增量射流喷头包括：

喷头，包括喷嘴和喷管，所述喷管中内置至少一个导流管，所述导流管用于规范第一流体的运动线路，使所述第一流体平行于管路内壁有规则地流动，并用于增加所述喷头的流量和射程；

稳流管，通过连接板和所述喷头连接，所述稳流管和所述喷嘴之间形成通道；所述稳流管用于导流所述第一流体；所述通道用于将第二流体导流到所述稳流管，以使所述第二流体和所述第一流体一并流入所述稳流管；所述稳流管分为第一段、第二段、中间段；所述第一段为第一喇叭结构，所述第一喇叭结构的大口径的一端通过所述连接板和所述喷嘴连接；所述中间段为直筒结构；所述第二段为第二喇叭结构，所述第二喇叭结构的小口径的一端和所述中间段连接；

法兰，用于连接所述射流喷头和油罐清洗装置的固定喷头；

其中，当所述第一流体从所述清洗抽吸装置流入所述喷头时，通过导流管规范所述第一流体的运动线路，使所述第一流体平行于管路内壁有规则地流动，增大所述第一流体的射程；然后通过喷嘴将所述第一流体喷入所述稳流管中，并通过所述第一流体的喷射作用带动所述第二流体经所述通道流入所述稳流管，增加所述射流喷头的流量。

5.如权利要求4所述的一种油罐清洗装置，其特征在于，所述稳流管的直径大于所述喷头的直径。

6.如权利要求4所述的一种油罐清洗装置，其特征在于，所述导流管由至少一个等径的钢管组成，所述钢管通过焊接方式固定在所述喷管内部。