CN105351750B - 用于液环输送的液环维持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种用于液环输送的液环维持装置，涉及一种用于输送原油、泥浆、泥砂等粘稠物质时采用的液环输送技术，包括入口法兰、固定装置、密封装置、保护外壳、传动齿轮、传动轴、电动机、出口法兰、高速转筒、螺旋叶片等。利用本发明的液环维持装置进行粘稠液体的输送时，可以产生稳定的液环，能大幅度地降低输送过程中的流动阻力，大大降低了粘稠物质的管输能耗。

Description

用于液环输送的液环维持装置
技术领域
本发明涉及一种用于液环输送的液环维持装置，具体涉及一种用于输送原油、泥浆、泥砂等粘稠物质时采用的液环输送技术。
背景技术
在原油、泥浆、泥砂等粘稠物质的管输过程中，粘稠物质直接与管道内壁接触，由于粘度较大，往往会造成较大的输送能耗，使得输送成本不断提高。因此，采取必要的技术措施减少输送的粘稠物质与输送管道壁面的直接接触，实现管道经济输送，其中，液环输送法便是一种很有前途的输送方法。液环输送法就是使要输送的粘稠物质在管道核心流动，用与该物质互不相溶的低粘液体(例如水)充满粘稠物质和管壁间的环形空间，形成液环。它能大幅度地降低输送过程中的流动阻力，大大降低了粘稠物质的管输能耗。
液环输送粘稠物质，虽然可以获得显著的减阻效果，但在水平输送过程中，由于被输送的粘稠物质和充当液环的低粘液体的比重不同，核心流体会出现上浮或下沉的偏心趋势。随着输送距离的增长，粘稠相最终将会与管壁接触，使液环遭到破坏。这个问题给液环输送的工程应用带来很大困难。
发明内容
本发明为了解决液环输送过程中随输送距离的增长导致的液环稳定性破坏的问题，设计并提供用于液环输送的液环维持装置，其采用的技术方案如下：
用于液环输送的液环维持装置，包括入口法兰、固定装置、密封装置、保护外壳、传动齿轮、传动轴、电动机、出口法兰、高速转筒、螺旋叶片等，所述的电动机通过传动轴与主动齿轮相连，使二者以相同角速度转动；所述高速转筒中部与从动齿轮无缝连接，以相同角速度同轴转动；所述从动齿轮与主动齿轮通过外齿轮啮合，以相同的线速度转动；所述高速转筒内径与入口法兰和出口法兰内径相同，通过支撑部件连接，在连接处使用密封部件密封，以求尽量减小动部件与静部件之间的摩擦，同时最大限度的减少泄漏；所述螺旋叶片安装在高速转筒内壁面上，可安装一个或多个，均匀分布，在高速旋转的情况下带动低粘液形成稳定液环，充满粘稠物质和高速转筒内壁间的环形空间，螺旋叶片可在不破坏液环的情况下最大限度的增加接触面积，为液环的维持提供足够离心力，同时在被输送物质与管道壁面发生粘连接触时，凭借转速差斩断接触，使被输送物质恢复被包裹状态；所述入口法兰和出口法兰内径与输送管道内径相同；所述保护外壳与主动齿轮和高速转筒等动部件保持一定缝隙以减小相互之间的摩擦力。
本发明的有益效果是：
利用本发明所提供的液环维持装置进行粘稠液体的输送时，可以产生稳定的液环，能大幅度地降低输送过程中的流动阻力，大大降低了粘稠物质的管输能耗。
附图说明
图1为本发明用于液环输送的液环维持装置的纵剖面图；
图2为本发明用于液环输送的液环维持装置的横截面图；
图3为本发明用于液环输送的液环维持装置的传动机构齿轮局部啮合放大图。
符号说明：
1.入口法兰、2.密封部件、3.保护外壳、4.主动齿轮、5.传动轴、6.电动机、7.出口法兰、8.高速转筒、9.从动齿轮、10.螺旋叶片、11.支撑部件、12.齿轮啮合处。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：
如图1-3所示，本发明提供的用于液环输送的液环维持装置，包括入口法兰1、密封部件2、保护外壳3、主动齿轮4、传动轴5、电动机6、出口法兰7、高速转筒8、从动齿轮9、螺旋叶片10、支撑部件11，所述的电动机6通过传动轴5与主动齿轮4相连，使二者以相同角速度转动；所述高速转筒8中部与从动齿轮9无缝连接，以相同角速度同轴转动；所述从动齿轮9与主动齿轮4通过外齿轮啮合，以相同的线速度转动；所述高速转筒8内径与入口法兰1和出口法兰7内径相同，通过支撑部件11连接，在连接处使用密封部件2密封，以求尽量减小动部件与静部件之间的摩擦，同时最大限度的减少泄漏；所述螺旋叶片10安装在高速转筒8内壁面上，可安装一个或多个，均匀分布，在高速旋转的情况下带动低粘液形成稳定液环，充满粘稠物质和高速转桶8内壁间的环形空间，螺旋叶片10可在不破坏液环的情况下最大限度的增加接触面积，为液环的维持提供足够离心力，同时在被输送物质与管道壁面发生粘连接触时，凭借转速差斩断接触，使被输送物质恢复被包裹状态；所述入口法兰1和出口法兰7内径与输送管道内径相同；所述保护外壳3与主动齿轮4和高速转筒8等动部件保持一定缝隙以减小相互之间的摩擦力；所有部件之间的结合处通过密封圈密封以防止泄漏。
当输送管道运行时，在适当间距设置液环维持装置，开启电动机6，带动主动齿轮4转动，再通过齿轮啮合带动从动齿轮9转动，从而使高速转筒8及其内部的螺旋叶片10以很高的速度转动，在螺旋叶片10的旋流作用下形成稳定水环。
利用本发明所提供的液环维持装置进行粘稠液体的输送时，可以产生稳定的液环，能大幅度地降低输送过程中的流动阻力，大大降低了粘稠物质的管输能耗。
上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

1.用于液环输送的液环维持装置，包括：入口法兰(1)、密封部件(2)、保护外壳(3)、主动齿轮(4)、传动轴(5)、电动机(6)、出口法兰(7)、高速转筒(8)、从动齿轮(9)、螺旋叶片(10)、支撑部件(11)；所述入口法兰(1)和出口法兰(7)内径与输送管道内径相同；
所述的电动机(6)通过传动轴(5)与主动齿轮(4)相连，所述电动机与所述主动齿轮以相同角速度转动；
所述高速转筒(8)中部与从动齿轮(9)连接，以相同角速度同轴转动；所述从动齿轮(9)与主动齿轮(4)通过外齿轮啮合，以相同的线速度转动；所述螺旋叶片(10)安装在高速转筒(8)内壁面上，其安装数量为多个，均匀分布，带动低粘液形成稳定液环，充满粘稠物质和高速转筒(8)内壁间的环形空间，为液环的维持提供离心力，同时在被输送的粘稠物质与管道壁面发生粘连接触时，凭借转速差斩断接触，使被输送的粘稠物质恢复被包裹状态；
所述液环是水环，开启电动机(6)，带动主动齿轮(4)转动，再通过齿轮啮合带动从动齿轮(9)转动，从而使高速转筒(8)及其内部的螺旋叶片(10)高速转动，在螺旋叶片(10)的旋流作用下形成稳定水环。
2.根据权利要求1所述的用于液环输送的液环维持装置，其特征在于：所述高速转筒(8)内径与入口法兰(1)和出口法兰(7)内径相同，通过支撑部件(11)连接，在连接处使用密封部件(2)密封。
3.根据权利要求1所述的用于液环输送的液环维持装置，其特征在于：所述保护外壳(3)与主动齿轮(4)和高速转筒(8)保持一定缝隙。
4.根据权利要求1所述的用于液环输送的液环维持装置，其特征在于：所有部件之间的结合处通过密封圈密封。
5.根据权利要求1所述的用于液环输送的液环维持装置，其特征在于：所述水环是与被输送的粘稠物质互不相溶的。
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