CN111871987A - 一种旋转射流清管器 - Google Patents

Abstract

本发明为一种旋转射流清管器，该装置包括旋转射流部分和清管部分，旋转射流部分包括有喷流盘、端盖、连轴法兰、清洗刷、转轴，清管部分包括有壳体、导流盘、皮碗、隔离法兰、挡板、弹簧、控制阀，旋转射流部分与清管部分通过转轴、轴承与轴承端盖连接；喷流盘通过端盖和连轴法兰进行固定，皮碗依次与导流盘、隔离法兰和皮碗挡板固定于壳体外部，控制阀通过弹簧和挡板固定于壳体内部。本发明通过旋转射流不仅能够对管道进行有效清理，还能降低段塞流的出现和危害，并且在出现卡堵后能自行解堵，提高清管作业的可靠性，节省管道维护费用。

Description

一种旋转射流清管器

技术领域

本发明涉及到管道清理技术领域，特别涉及旋转射流清管器。

背景技术

近年来，人们对于石油和天然气的需求日益增长，使得我国油气进口需求非常大，目前，天然气主要依靠管道和LNG来进口，而管道在天然气集输中应用十分广泛。随着管道的运行，管道的内壁会粘附大量的蜡、沉淀、污垢以及凝析液。这些状况的出现会使管道的有效截面积减小，影响天然气的输送，严重时天然气可能直接在管道中产生类冰状的结晶物质，即天然气水合物，使得流道逐渐减小甚至堵塞，最终引发事故。所以，必须定期清管，以清除管内积液，降低总压降，提高输送能力。

现有的清管器作业一般是将皮碗或球体置入管道内，依靠前后压差推动其在管道中运动，进而进行清管作业。这类清管器将前后完全隔开，在实际中管道内的情况错综复杂，清管器前后压差无法一直保持不变，当压差过大会使清管器运行速度会一时加快，在没有人为的辅助下清管器自身无法降速，这样会加速清管器皮碗的磨损，甚至破坏管道的内壁，缩短管道寿命。同时，因为清管器无法对前端凝析液进行有效的处理，当清管器作业的时间一长将可能会出现大量的凝析液聚集，这不仅会冲击清管器，造成清管器破损，还会造成捕集器的过载，以至于产生严重的事故。

针对以上问题，本发明提出一种旋转射流清管器。

发明内容

为了克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种旋转射流清管器。

一种旋转射流清管器包括旋转射流部分和清管部分，所述的旋转射流部分包括有喷流盘、端盖、连轴法兰、清洗刷、转轴；所述的喷流盘固定于端盖和连轴法兰之间，清洗刷和转轴安装于连轴法兰之上；所述的清管部分包括有壳体、导流盘、皮碗、隔离法兰、挡板、弹簧、控制阀；所述的皮碗、导流盘、隔离法兰和皮碗挡板均固定于壳体外部，控制阀由弹簧和挡板固定于壳体内部；所述的旋转射流部分与清管部分通过转轴、轴承与轴承端盖连接。

进一步的，喷流盘由两块拼接而成，上面分别加工有一半的旋向相反的弧形通道和柱形喷嘴用于拼接为完整的射流通道，柱形喷嘴具有较宽的射流基本段保证有效的射流宽度，同时柱形喷嘴出口速度较低，压力较高防止出口处压力下降导致清管器前方的气体逆流从而冲击清管器，弧形通道在流体通过后会产生带动喷流盘旋转的动力，从喷嘴通过的流体，扰动积聚的清管器前端的凝析液，并且射流产生的反作用力也会带动喷流盘转动，喷流盘的旋转方向由拼接成的弧形通道旋向及喷嘴的方向决定，可通过两块喷流盘位置的更换来改变。

进一步的，喷流盘的旋转方向应该和连轴法兰与转轴的旋紧方向相同，保证工作过程不会由于旋转而出现松动。

进一步的，连轴法兰中间一端设计有与转轴装配的螺纹孔，另一端设计有液槽和导液孔用于发泡剂的盛放和输出，导液孔实现液槽和清洗刷的连通。

进一步的，控制阀在清管器工作中出现卡堵时，壳体停止运动，控制阀因为惯性作用克服弹簧的作用力向前运动关闭射流通道，将用于射流的能量全部转换为清管器前后的压差，增大清管器向前的推力，在解堵后通过弹簧和惯性的作用再打开射流通道。

旋转射流清管器工作过程中，流体经过清管部分的控制阀后进入旋转射流部分，再经过弧形流道从喷嘴喷出扰动前方的凝析液同时冲击管壁带下结垢，流体所带来的反作用力带动喷流盘旋转利用清洗刷进一步处理结垢，从液槽通过导液孔流出的发泡剂进入清洗刷最终混入清管器前端凝析液产生气泡，减小凝析液积聚产生段塞流的危害；清管部分利用皮碗将清理的结垢进行收集和运输，若在作业过程中出现卡堵，控制阀将向前运动关闭射流通道增大清管器向前的推力实现解堵。

本发明通过旋转射流不仅能够对管道利用射流作用和清洗刷进行有效清理，还能降低由于凝析液积聚出现段塞流的危害，并且在出现卡堵后能自行解堵，提高清管作业的可靠性，节省管道维护费用。

附图说明

图1为一种旋转射流清管器结构示意图；

图2为左喷流盘的结构示意图；

图3为图1中A处局部放大结构示意图。

图中：1-清洗刷、2-左喷流盘、201-弧形通道、202-柱形喷嘴、3-右喷流盘、4-端盖、5-连轴法兰、501-液槽、502-导液孔、6-轴承端盖、7-轴承、8-壳体、9-导流盘、10-皮碗、11-大隔离法兰、12-皮碗挡板、13-挡板、14-控制阀、15-弹簧、16-小隔离法兰、17-转轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

实施例1：

一种旋转射流清管器，如图1所示，包括有喷流盘、端盖4、连轴法兰5、清洗刷1、转轴17；喷流盘通过端盖4和连轴法兰5利用螺栓进行固定，在喷流盘与端盖4和连轴法兰5之间安装有垫片，其中喷流盘和连轴法兰5之间的垫片中间开孔保证射流通道的畅通，还要实现对液槽501中发泡剂的密封；清管部分包括有壳体8、导流盘9、皮碗10、隔离法兰、挡板13、弹簧15、控制阀14；皮碗10、导流盘9、隔离法兰和皮碗挡板12均固定于壳体8外部，控制阀14由弹簧15和挡板13固定于壳体8内部；旋转射流部分与清管部分通过转轴17、轴承7与轴承端盖6连接。

弧形通道201在流体通过后会产生带动喷流盘旋转的动力，流体通过柱形喷嘴202而出，扰动积聚的清管器前端的凝析液，并且射流产生的反作用力也会带动喷流盘转动，喷流盘的旋转方向由拼接成的弧形通道旋向及喷嘴的方向决定，可通过两块喷流盘位置的更换来改变。

喷流盘的旋转方向应该和连轴法兰5与转轴17的旋紧方向相同，保证工作过程不会松动，连轴法兰5中间一端设计有与转轴17装配的螺纹孔，另一端设计有液槽501和导液孔502用于发泡剂的盛放和输出，在旋转过程在发泡剂通过导液孔502和离心力作用不断进入到清管刷1中。

在安装旋转射流部分时，应先安装喷流盘、端盖4和连轴法兰5，再将发泡剂注入连轴法兰5后安装清管刷1和转轴17。其中，转轴17上的台阶用于一对轴承7的定位，配合轴承端盖6实现前段旋转射流部分的转动而不会引起后部清管部分的旋转，且转轴17中空用于连通前后流道。

清管部分主要靠皮碗10与管壁的过盈配合将前段旋转射流部分清理的结垢进行收集和运输，在出现卡堵时壳体停止运动，控制阀14因为惯性作用克服弹簧15的作用力向前运动关闭射流通道，将用于射流的能量全部转换为清管器前后的压差，增大清管器向前的推力，在解堵后通过弹簧15和惯性的作用再打开射流通道。

旋转射流清管器工作过程中，流体经过清管部分的控制阀14后进入旋转射流部分，再经过弧形流道201从柱形喷嘴202喷出扰动前方的凝析液同时冲击管壁带下结垢，流体所带来的反作用力带动喷流盘旋转利用清洗刷1进一步处理结垢，从液槽501通过导液孔502流出的发泡剂进入清洗刷1最终混入清管器前端凝析液中产生气泡，减小凝析液积聚产生段塞流的危害；清管部分利用皮碗10将清理的结垢进行收集和运输，若在作业过程中出现卡堵，控制阀14将向前运动关闭射流通道增大清管器向前的推力实现解堵。

实施例2：

在实施例1的基础上，喷流盘由由左喷流盘2和右喷流盘3两块拼接而成，左喷流盘2和右喷流盘3上面加工有旋向相反的弧形通道201和柱形喷嘴202，即左喷流盘2上的弧形通道和柱形喷嘴的旋向，与右喷流盘3上的弧形通道和柱形喷嘴的旋向相反。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种旋转射流清管器，其特征在于：包括旋转射流部分和清管部分，所述的旋转射流部分包括有喷流盘、端盖、连轴法兰、清洗刷、转轴；所述的喷流盘固定于端盖和连轴法兰之间，清洗刷和转轴安装于连轴法兰之上；所述的清管部分包括有壳体、导流盘、皮碗、隔离法兰、挡板、弹簧、控制阀；所述的皮碗、导流盘、隔离法兰和皮碗挡板均固定于壳体外部，控制阀由弹簧和挡板固定于壳体内部；所述的旋转射流部分与清管部分通过转轴、轴承与轴承端盖连接。

2.根据权利要求1所述的一种旋转射流清管器，其特征在于：所述的喷流盘由两块拼接而成，每块上面加工有弧形通道和柱形喷嘴。

3.根据权利要求2所述的一种旋转射流清管器，其特征在于：所述的喷流盘的旋转方向和连轴法兰与转轴的旋紧方向相同。

4.根据权利要求2所述的一种旋转射流清管器，其特征在于：两块喷流盘上的弧形通道和柱形喷嘴的旋向相反。

5.根据权利要求3所述的一种旋转射流清管器，其特征在于：所述的连轴法兰中间一端设计有与转轴装配的螺纹孔，另一端设计有液槽和导液孔，分别用于发泡剂的盛放和输出；所述导液孔分别与液槽和清洗刷连通。

6.根据权利要求1所述的一种旋转射流清管器，其特征在于：所述的控制阀用于关闭喷流盘的射流通道。

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