CN212338557U - 多级消能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及流体消能技术领域，公开一种多级消能装置，包括连接阀门入口和管道的外壳，外壳内设有鼠笼式套筒，外壳内壁上延伸出与鼠笼式套筒长度方向外壁垂直相接的至少一块隔板，鼠笼式套筒以隔板为界依次具有进水段和出水段。鼠笼式套筒兼具进水段和出水段，对流体介质进行一进一出多级消能，大大缓解最终进入介质过流管道或阀门等内部的水流冲击；鼠笼式套筒周围的介质流则被各通道节流成多股高速流，沿径向方向向鼠笼式套筒圆周中心高速喷射并与反向喷出的介质流相互撞击，使流体动能转化为压力能，顺利完成流体的消能过程，而介质在撞击过程中气泡的产生和破裂均将处于介质流中，不会对阀门和管道产生任何气蚀破坏。

Description

多级消能装置

技术领域

本实用新型涉及流体消能技术领域，具体地，涉及一种多级消能装置。

背景技术

目前人们对从管道进入阀门的流动介质进行消能的手段一般是在阀门内设置消能机构，这样一来增加了阀门本身的结构复杂度，也降低了阀门的可维护性。

此外，在阀内设计的消能机构仅能完成一至两级消能，即其仅能对介质从阀内流出的能量进行衰减，无法进行多级消能，且由于阀门减压的方式，在半孔过流的时候，容易发生汽蚀。

发明内容

本实用新型解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种脱离介质过流调控主体设置的、消能效果好、可维护性强的多级消能装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种多级消能装置，包括外壳，外壳内设有鼠笼式套筒，外壳内壁上延伸出与鼠笼式套筒长度方向外壁垂直相接的至少一块隔板，鼠笼式套筒以隔板为界依次具有进水段和出水段。

进一步地，鼠笼式套筒进水段和/或出水段上供介质通过的通道为孔设计或槽设计，进水段的通道为进水通道，出水段的通道为出水通道。

更进一步地，进水通道和/或出水通道沿鼠笼式套筒长度方向按圈均匀分布。

再进一步地，进水通道设计为外大内小的锥状结构。

还进一步地，出水通道设计为外小内大的锥状结构。

进一步地，隔板与鼠笼式套筒可拆卸连接。

进一步地，鼠笼式套筒朝向阀门入口的端部还设置有可开合的端盖。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)鼠笼式套筒兼具进水段和出水段，对流体介质进行一进一出多级消能，大大缓解最终进入介质过流管道或阀门等内部的水流冲击；

2)鼠笼式套筒周围的介质流则被各通道节流成多股高速流，沿径向方向向鼠笼式套筒圆周中心高速喷射并与反向喷出的介质流相互撞击，使流体动能转化为压力能，顺利完成流体的消能过程，而介质在撞击过程中气泡的产生和破裂均将处于介质流中，不会对阀门和管道产生任何气蚀破坏；

3)进水通道和出水通道的结构和数量可依据承载介质过流的载体(管道或阀门等)实际情况进行定制，视需要定成孔或槽或其它结构，以便在更贴近实际需求的情况下确保介质的顺利过流和减压消能；

4)多级消能装置是独立个体，无需依附设置在管道内或阀门内，在鼠笼式套筒发生堵塞或磨损时，可拆开端盖进行维护或对其直接置换重装，装置整体后期维护性好。

附图说明

图1为实施例1所述的多级消能装置的结构示意图；

图2为实施例1所述的多级消能装置的消能过程示意图；

图3为实施例2所述的多级消能装置的鼠笼式套筒结构示意图(不含端盖)；

图4为实施例3所述的多级消能装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1所示，一种用于介质过流的多级消能装置，适于对高压差高流量状况下的过流介质进行减压消能，一般设置在管道和阀门之间，其包括连接在阀门入口和管道之间的外壳1，外壳内悬设有与外壳同轴设置的鼠笼式套筒2，外壳1内壁上延伸出与鼠笼式套筒长度方向外壁垂直相接的隔板11，鼠笼式套筒2长度方向外周以隔板为界具有进水段21和出水段22。

鼠笼式套筒通过隔板稳定安装在外壳内，当然，外壳内壁上还可以设置一些筋板与鼠笼式套筒外壁相接，以使得鼠笼式套筒在外壳内位置更加稳固，避免受流体冲击发生松动。

具体地，鼠笼式套筒进水段和/或出水段上供介质通过的通道为孔设计或槽设计，其中，将进水段的通道定义为进水通道，出水段的通道定义为出水通道，进水通道和/或出水通道沿鼠笼式套筒长度方向按圈均匀分布，每一圈上的通道可整齐排列也可错位排列，本申请创新地将进水通道211设计为外大内小的锥状结构，而出水通道221呈外小内大的锥状结构，具体到本实施例中，通道选用孔设计。

本申请的多级消能装置是一种集对撞消能、孔板喷射消能等多种消能机理于一体的高效消能装置，按照发生位置和机理的不同，可将消能过程分为五级(如图2所示)或者更多级(具体可根据工况定制)。

本实施例中，如图2所示，高能量的介质从外壳入口流入，流经鼠笼式套筒外大内小的锥形进水孔时，介质将发生急剧收缩，于锥形进水孔侧部形成空间环状封闭回流区，在回流区内，漩涡发育，紊动剧烈，形成大尺度漩涡为主体的能量损失，实现一级消能；介质在通过锥形进水孔后的流速加大，以较高流速的径向射流对撞，实现二级消能；而介质在发生径向射流对撞后，将改变流向为轴向，实现三级消能；之后介质进入出水段并开始从外小内大的锥形出水孔流出，介质在锥形出水孔出口侧部会形成空间环状封闭回流区，在回流区内同样开始漩涡发育，紊动剧烈，形成大尺度漩涡为主体的能量损失，实现四级消能；最后介质在通过锥形出水孔后的水流流速加大，与出口处的水流摩擦，形成空间环状封闭回流区，实现五级消能，此时消能装置完成消能使命，介质开始从外壳出口处流出。

通道选用孔设计可适用于各种特殊工况的应用，鼠笼式套筒周围的介质流被孔节流成多股高速流，沿径向方向向鼠笼式套筒圆周中心高速喷射并与反向喷出的介质流相互撞击，此时，动能转化为压力能，在此处气泡的产生和破裂均处于介质流中，不会对阀门和管道产生任何气蚀破坏。

为增强本实施例多级消能装置的使用维护性，优选将隔板11与鼠笼式套筒2作可拆卸连接(如有筋板连接时，筋板与鼠笼式套筒也作可拆卸连接)，在鼠笼式套筒发生堵塞或磨损时，可拆下及时进行清理和修理，且一旦其无法继续完成消能功能时，则可将其直接置换重装，而无需更换外壳造成成本浪费。

此外，鼠笼式套筒2朝向阀门入口的端部还设置有可开合的端盖23，以便在鼠笼式套筒发生堵塞等小问题时，无需拆下鼠笼式套筒即可直接完成维护。一般地，端盖23与鼠笼式套筒2采用螺栓连接。

本申请的多级消能装置中鼠笼式套筒兼具进水段和出水段，对流体介质进行一进一出多级消能，大大缓解最终进入阀门内部的水流冲击；且多级消能装置设置于阀外，可结合实际使用情况定制，可塑性强；另外，还可根据具体使用情况来对进水通道和出水通道的结构和数量进行定制化设计，即可结合过流压力、过流量和过流介质属性等将进水通道、出水通道在孔、槽或其它结构设计之间进行选择，同时也对数量进行进一步要求，以便更贴近实际需求，确保介质的顺利过流和减压消能。

另外，当需要对介质进行更多级的消能时，可将多个本申请的多级消能装置串联以完成多次消能，使最终流出的介质能量满足需求。

本申请的多级消能装置并不局限于设置在管道和阀门之间，任何需要对过流介质进行减压消能的地方均可应用到该多级消能装置。

实施例2

本实施例中，通道选用如图3所示的槽设计，进水段和出水段均只设计了一圈槽，其介质过流消能过程与实施例1相同。

实施例3

多级消能装置也可在同一外壳内壁上增加隔板的数量来进行更多级的消能，如图4所示，外壳内壁上延伸两块隔板，鼠笼式套筒以隔板为界依次具有进水段和出水段，即每个隔板两侧分别分布进水段和出水段，第一块隔板处的出水段与第二块隔板处的进水段之间设有封闭板进行隔离，介质在第一块隔板处的进水段和出水段完成第一次五级消能，随后进入第二块隔板处的进水段和出水段完成第二次五级消能。具体地还可以设置更多隔板，使多级消能装置具备更多层次的消能效果，如此根据需求完成整个消能过程即可。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多级消能装置，其特征在于，包括外壳，外壳内设有鼠笼式套筒，外壳内壁上延伸出与鼠笼式套筒长度方向外壁垂直相接的至少一块隔板，鼠笼式套筒以隔板为界依次具有进水段和出水段。

2.根据权利要求1所述的多级消能装置，其特征在于，鼠笼式套筒进水段和/或出水段上供介质通过的通道为孔设计或槽设计，进水段的通道为进水通道，出水段的通道为出水通道。

3.根据权利要求2所述的多级消能装置，其特征在于，进水通道和/或出水通道沿鼠笼式套筒长度方向按圈均匀分布。

4.根据权利要求2或3所述的多级消能装置，其特征在于，进水通道设计为外大内小的锥状结构。

5.根据权利要求4所述的多级消能装置，其特征在于，出水通道设计为外小内大的锥状结构。

6.根据权利要求1所述的多级消能装置，其特征在于，隔板与鼠笼式套筒可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的多级消能装置，其特征在于，鼠笼式套筒朝向介质过流出口端部还设置有可开合的端盖。

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