CN204944263U - 一种流体分配管道以及冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及管道技术领域，公开了一种流体分配管道以及冷却装置，所述流体分配管道包括至少三个级别的多级入流管和对应的多级分流管，所述分流管包括规则分流管和变异分流管，从第二级分流管开始，至少有一级分流管为变异分流管；所述规则分流管上的出口设置在该分流管的两端，所述规则分流管上的进口设置在该分流管的中点；同一级所述变异分流管设置为一整根，该变异分流管的出口设置在包括其两端在内的沿该变异分流管延伸方向均匀分布的出口节点上，该变异分流管的进口设置在相邻两个所述出口节点的中点，并且使得所述变异分流管的进口的数量与前一级入流管的数量相等。本实用新型的流体分配管道能够较均匀地将某种流体分配为非2n份。
Description
技术领域
本实用新型涉及管道技术，具体地，涉及一种流体分配管道以及具有该流体分配管道的冷却装置。
背景技术
在石油化工(炼油)行业中，常压蒸馏装置和减压蒸馏装置(简称为常减压装置)作为原油处理第一道工序中的设备，在该行业中具有核心地位；设置在常减压装置上的常压塔顶空冷器是该设备的重要换热设备之一，在生产中，常压塔顶空冷器常常发生腐蚀而失效，严重影响到生产的稳定和安全，使得常压塔顶空冷器的腐蚀失效成为石化企业面临的共性问题。
国内外的大量研究表明，常压塔顶空冷器在使用时多采用多台空冷器并联的方式使用，而多个空冷器入口管道中物料配置的不平衡是导致空冷器失效及换热器效率不良的重要原因。空冷器所冷却的物料多为多相流体系，入口管道对流入的物料分配不平衡导致偏流现象的发生，偏流不仅使得进入每台空冷器的物料流量出现偏差，还会使物料中各相的比例出现偏差，这样一方面导致各个空冷器的换热效率不一致从而使得总体换热效率降低，另一方面由于物料中各相比例出现偏差，当液相含量偏低时容易发生露点腐蚀，当液相含量偏高时容易发生冲刷腐蚀，从而使得空冷器容易因为露点腐蚀或冲刷腐蚀而失效。
对于连接的空冷器数量为2n(n为自然数)台时，管道中的物料正好可以采用一分为二的方式依次进行多级分配，物料分配能够保持较好的均衡，然而，当空冷器数量为非2n台时，例如为5台、10台时，物料平衡分配的难度加大。
因此，需要在空冷器数量为非2n台时能够较均匀地分配物料的管道结构。
此外，在其它的许多应用中，也需要有某种分配管道，该分配管道能够较均匀地将某种流体分配为非2n份。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种流体分配管道，该流体分配管道能够较均匀地将流体分配为非2n份。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种流体分配管道，所述流体分配管道包括至少三个级别的多级入流管和对应的多级分流管，本级入流管的出口连接对应的本级分流管的进口，前一级分流管的出口连接对应的后一级的入流管的进口，所述分流管包括规则分流管和变异分流管，从第二级分流管开始，至少有一级分流管为变异分流管；所述规则分流管上的出口设置在该分流管的两端，所述规则分流管上的进口设置在该分流管的中点；同一级所述变异分流管设置为一整根，该变异分流管的出口设置在包括其两端在内的沿该变异分流管延伸方向均匀分布的出口节点上，该变异分流管的进口设置在相邻两个所述出口节点的中点，并且使得所述变异分流管的进口的数量与前一级入流管的数量相等。
优选地，本级入流管垂直于对应的本级分流管，后一级入流管垂直于对应的前一级分流管，并且异面垂直于前一级入流管，后一级分流管平行于前一级分流管。
优选地，同一级入流管朝向相同方向延伸并且长度相等，同一级分流管的长度相等。
优选地，本级入流管的出口与本级分流管的进口通过三通管连接，前一级分流管位于端部的出口与对应的后一级的入流管的进口通过弯管连接，前一级分流管位于中间的出口与对应的后一级的入流管的进口通过三通管连接。
优选地，第三级分流管为变异分流管，该变异分流管具有4个入口和5个出口。
进一步优选地，所述流体分配管道还包括：5根第四级入流管和5根第四级分流管；10根第五级入流管和10根第五级分流管。
本实用新型还提供一种冷却装置，所述冷却装置包括根据以上所述的流体分配管道和多个冷却器单元，所述流体分配管道的每个末级分流管的出口分别连接对应的所述冷却器单元的入口管道。
优选地，所述冷却器单元为空气冷却器。
优选地，所述空气冷却器为常压塔顶空冷器。
通过上述技术方案，在本实用新型的流体分配管道中，由于从第二级分流管开始至少有一级分流管为变异分流管，该变异分流管为一整根，变异分流管的出口设置在包括其两端在内的出口节点上，进口设置在相邻两个出口节点的中点，该结构使得变异分流管上的出口数量比进口数量多1个，从而打破了分流管上进口和出口的数量为1:2的比例关系，进而能够实现将流体分配为非2n份的目的；同时，由于规则分流管能够均匀分配流体，而变异分流管上进口和出口交替均匀布置的结构可以保证流体在每个出口基本均衡分配，因而通过包括规则分流管和变异分流管的多个级别的分流管的分配，能够实现将流体均匀地分配为非2n份的目的。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型冷却装置的结构示意图，该冷却装置包括有本实用新型的流体分配管道。
附图标记说明
1冷却器单元2入口管道
A1第一入流管B1第一分流管
A2第二入流管B2第二分流管
A3第三入流管B3第三分流管
A4第四入流管B4第四分流管
A5第五入流管B5第五分流管
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
参见图1所示，本实用新型提供的流体分配管道包括至少三个级别的多级入流管(A1、A2、A3、A4、A5…)和对应的多级分流管(B1、B2、B3、B4、B5…)，本级入流管的出口连接对应的本级分流管的进口，前一级分流管的出口连接对应的后一级的入流管的进口，其中，所述分流管包括规则分流管和变异分流管，从第二级分流管开始，至少有一级分流管为变异分流管；所述规则分流管(如图1中B1、B2、B4、B5)上的出口设置在该分流管的两端，所述规则分流管上的进口设置在该分流管的中点；同一级变异分流管设置为一整根(如图1中B3)，该变异分流管的出口设置在包括其两端在内的沿该变异分流管延伸方向均匀分布的出口节点上，该变异分流管的进口设置在相邻两个所述出口节点的中点，并且使得所述变异分流管的进口的数量与前一级入流管的数量相等。
在上述结构中，从第二级分流管(B2)开始至少有一级分流管为变异分流管，该变异分流管为一整根，变异分流管的出口设置在包括其两端在内的出口节点上，进口设置在相邻两个出口节点的中点，该结构使得变异分流管上的出口数量比进口数量多1个，例如，在图1中第三级分流管B3为变异分流管，该分流管的进口为4个(与第三级入流管的数量相等)，出口为5个，这样打破了分流管上进口和出口的数量为1:2的比例关系，进而能够实现将流体分配为非2n份的目的。上述变异分流管可以设置在其它级别的分流管上，也可以将多个不同级别的分流管设置为变异分流管，通过变异分流管和规则分流管的不同组合可以实现出口为任意多个。上述规则分流管对流体的分配为“一分为二”的形式，结构对称，能够均匀分配流体，特别是使多相流的相态分布均衡，而变异分流管上进口和出口交替均匀布置的结构也可以保证流体在每个出口基本均衡分配，因而通过包括规则分流管和变异分流管的多个级别的分流管的分配，本实用新型的流体分配管道能够将流体均匀地分配为非2n份。
优选地，在上述管道结构中，本级入流管垂直于对应的本级分流管，后一级入流管垂直于对应的前一级分流管，并且异面垂直于前一级入流管。采用该结构，使得由前一级入流管和分流管构成的平面与后一级入流管和分流管构成的平面垂直，并且同一级入流管和分流管也垂直，有效避免了管道在同一平面内分支造成由于流体惯性引起的偏流问题，使得流体在分流时流速、相态更加均匀。进一步优选地，同一级入流管朝向相同方向延伸并且长度相等，同一级分流管的长度相等。
优选地，在上述结构中，本级入流管和对应的本级分流管通过三通管连接，前一级分流管和对应的后一级入流管通过弯管连接。
优选地，在上述结构中，本级入流管的出口与本级分流管的进口通过三通管(未显示)连接，前一级分流管位于端部的出口与对应的后一级的入流管的进口通过弯管(未显示)连接，前一级分流管位于中间的出口与对应的后一级的入流管的进口通过三通管(未显示)连接。
现参考附图1说明本实用新型一种优选实施方式的具体结构。
如图1所示，本实用新型流体分配管道结构中，第一级入流管A1为管道结构的总进口管，第一级入流管A1与第一级分流管B1垂直连接并连接在其中点，两者可采用三通管连接(图中未显示)。
第二级入流管A2为2根，分别垂直连接在第一级分流管B1的两端，可采用弯管连接，第二级入流管A2还与第一级入流管A1异面垂直，第二级入流管A2优选朝向相同方向延伸，即位于第一级分流管B1的同一侧，并且长度相等。第二级分流管B2为2根，为规则分流管，分别与第二级入流管A2的另一端垂直连接，连接点位于第二级分流管B2的中点，可以采用三通管连接，第二级分流管B2与第一级分流管B1平行，两根第二级分流管B2的长度优选相等。
第三级入流管A3为4根，分别垂直连接在对应的第二级分流管B2的两端，可采用弯管连接，第三级入流管A3还与第二级入流管A2异面垂直，第三级入流管A3优选朝向相同方向延伸，即位于第二级分流管B2的同一侧，并且长度相等。第三级分流管B3为变异分流管，为一整根，第三级分流管B3分别与4根第三级入流管A3垂直连接，在端部可采用弯管连接，在中间部位可采用三通管连接，该第三级分流管B3具有4个入口和5个出口，包括该第三级分流管B3的端部在内的5个出口沿管道的延伸方向均匀分布，4个入口分别位于相邻两个出口的中点。
第四级入流管A4为5根，分别与第三级分流管B3垂直连接，对应于第三级分流管B3的5个出口，第四级入流管A4与第三级入流管A3异面垂直，第四级入流管A4优选朝向相同方向延伸，即位于第三极分流管B3的同一侧，并且长度相等。第四级分流管B4为5根，为规则分流管，分别与第四级入流管A4的另一端垂直连接，连接点位于第四级分流管B4的中点，可以采用三通管连接，第四级分流管B4与第三级分流管B3平行，所述第四级分流管B4的长度优选相等。
第五级入流管A5为10根，分别垂直连接于对应的5根第四级分流管B4的两端，第五级入流管A5与第四级入流管A4异面垂直，第五级入流管A5优选朝向相同方向延伸，即位于第四级分流管B4的同一侧，并且长度相等。第五级分流管B5为10根，为规则分流管，分别与第五级入流管A5的另一端垂直连接，连接点位于第五级分流管B5的中点，第五级分流管B5与第四级分流管B4平行，10根第五级分流管B5的长度优选相等。
参考图1所示，本实用新型还提供一种冷却装置，该冷却装置包括以上所述的流体分配管道和多个冷却器单元1，所述流体分配管道的每个末级分流管的出口分别连接对应的所述冷却器单元1的入口管道2。在图1中，末级分流管为第五级分流管B5，共有10根第五级分流管，每根第五级分流管B5的两个出口通过两个入口管道2与一个冷却器单元1连接，共设置有10个冷却器单元。
所述冷却器单元可以为各种类型的冷却器单元，只要可以将流入的某种流体冷却即可，在此并不做限制。优选地，所述冷却器单元为空气冷却器，进一步优选地，所述空气冷却器为常压塔顶空冷器。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (9)
1.一种流体分配管道，所述流体分配管道包括至少三个级别的多级入流管和对应的多级分流管，本级入流管的出口连接对应的本级分流管的进口，前一级分流管的出口连接对应的后一级的入流管的进口，其特征在于，
所述分流管包括规则分流管和变异分流管，从第二级分流管开始，至少有一级分流管为变异分流管；
所述规则分流管上的出口设置在该分流管的两端，所述规则分流管上的进口设置在该分流管的中点；
同一级所述变异分流管设置为一整根，该变异分流管的出口设置在包括其两端在内的沿该变异分流管延伸方向均匀分布的出口节点上，该变异分流管的进口设置在相邻两个所述出口节点的中点，并且使得所述变异分流管的进口的数量与前一级入流管的数量相等。
2.根据权利要求1所述的流体分配管道，其特征在于，本级入流管垂直于对应的本级分流管，后一级入流管垂直于对应的前一级分流管，并且异面垂直于前一级入流管，后一级分流管平行于前一级分流管。
3.根据权利要求2所述的流体分配管道，其特征在于，同一级入流管朝向相同方向延伸并且长度相等，同一级分流管的长度相等。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的流体分配管道，其特征在于，本级入流管的出口与本级分流管的进口通过三通管连接，前一级分流管位于端部的出口与对应的后一级的入流管的进口通过弯管连接，前一级分流管位于中间的出口与对应的后一级的入流管的进口通过三通管连接。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的流体分配管道，其特征在于，第三级分流管(B3)为变异分流管，该变异分流管具有4个入口和5个出口。
6.根据权利要求5所述的流体分配管道，其特征在于，所述流体分配管道还包括：
5根第四级入流管(A4)和5根第四级分流管(B4)；
10根第五级入流管(A5)和10根第五级分流管(B5)。
7.一种冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括根据权利要求1-6中任意一项所述的流体分配管道和多个冷却器单元(1)，所述流体分配管道的每个末级分流管的出口分别连接对应的所述冷却器单元的入口管道(2)。
8.根据权利要求7所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却器单元为空气冷却器。
9.根据权利要求8所述的冷却装置，其特征在于，所述空气冷却器为常压塔顶空冷器。
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