專利名稱：管道脈沖流發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天然氣、石油和傳熱、傳質(zhì)的高效節(jié)能裝置。該裝置可廣泛用于天然氣和石油的長(zhǎng)距離輸送降低能耗，也可用于提高傳熱、傳質(zhì)的效率。
背景技術(shù)：
目前長(zhǎng)距離輸送天然氣和石油存在著阻力損失大，能耗高的弊端，近期研究表明，采用脈沖流能大大降低天然氣輸送的阻力損失。實(shí)用新型專利號(hào)為89201391.5，其發(fā)明創(chuàng)造名稱為“牙輪鉆頭用振蕩脈沖射流噴嘴”該噴嘴由上、下兩個(gè)噴嘴體組成，上噴嘴體由導(dǎo)流口、上噴嘴、腔室三部分組成，上噴嘴體的外形是一階梯圓柱體，嘴體內(nèi)流道由兩個(gè)指數(shù)曲面和三個(gè)圓柱面組成，下噴嘴體的上部為一曲面圓臺(tái)體，下部外形為階梯圓柱形，其最小圓柱表面處安裝卡簧，下噴嘴體的內(nèi)流道為一圓柱孔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)背景技術(shù)的原理，提供一種管道脈沖流發(fā)生器。該發(fā)生器在不需要任何外加輔助裝置的條件下，使入流的連續(xù)流體轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖流，改善了邊界層底層的流動(dòng)特性，減小了流體輸送時(shí)的阻力，節(jié)約能耗；該脈沖流能改善原油輸送中石蠟的結(jié)垢；在傳熱、傳質(zhì)方面，脈沖流能大大提高其熱效率。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是管道脈沖流發(fā)生器包括上噴嘴體1、自激振蕩腔體2、下噴嘴體3和管4，上噴嘴體1為柱體，上噴嘴體1內(nèi)有一錐角為12.5-13.5°、長(zhǎng)為上噴嘴體1的出口直徑的5-7倍的圓錐形孔和長(zhǎng)為上噴嘴體1的出口直徑的0.5-2倍的圓孔組成的通孔，上噴嘴體1的入口孔端與輸入管道的出口孔端密封固定連結(jié)；上噴嘴體1的出口孔端與自激振蕩腔體2的入口孔端密封固定連結(jié)，自激振蕩腔體2為柱體，自激振蕩腔體內(nèi)有一回轉(zhuǎn)曲面形的自激振蕩腔，該自激振蕩腔的最大直徑為自激振蕩腔體2的入口孔直徑的2.5-8.8倍，上噴嘴體1的通孔與自激振蕩腔相通，下噴嘴體3的前端為圓臺(tái)體，該圓臺(tái)體的錐角為100-120°，下噴嘴體3的后端為圓柱體，下噴嘴體3內(nèi)有一圓形通孔，下噴嘴體3的圓臺(tái)體上的碰撞壁位于自激振蕩腔的后端內(nèi)，下噴嘴體3與自激振蕩腔體2的出口孔端密封固定連結(jié)，下噴嘴體3的圓形通孔入口孔端端面到自激振蕩腔的入口孔端端面的距離為自激振蕩腔體2的入口孔直徑的2-2.8倍，下噴嘴體3內(nèi)的通孔直徑與自激振蕩腔體2的入口孔直徑之比為1-2，下噴嘴體3的長(zhǎng)度為下噴嘴體3內(nèi)的通孔直徑的1-3倍，在下噴嘴3的出口孔端裝有內(nèi)錐角為25-35°的通孔的管4，該管4的出口孔端與輸出管道的入口孔端密封固定連結(jié)。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的的從上噴嘴體1射出的有壓流體到達(dá)下噴嘴體3上的碰撞壁并與之相互作用時(shí)，由于剪切層的非穩(wěn)定性，在碰撞區(qū)產(chǎn)生壓力振蕩波，該振蕩波以聲速向上游傳播，又誘發(fā)新的渦量脈動(dòng)，當(dāng)使分離區(qū)與碰撞區(qū)的壓力脈動(dòng)互為反向，就會(huì)形成渦量擾動(dòng)-放大-新渦量脈動(dòng)產(chǎn)生的循環(huán)過程，不斷重復(fù)該過程在自激振蕩腔內(nèi)形成強(qiáng)烈的自激振蕩，并以脈沖流的方式經(jīng)下噴嘴體3的通孔和管4的通孔噴射出。
本發(fā)明具有以下技術(shù)效果1、該發(fā)生器不需要任何外加輔助裝置的條件下，依靠上噴嘴體1、自激振蕩腔體2和下噴嘴體3自身具有的特殊形狀和特定邊界條件，使來流經(jīng)自激振蕩腔后轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖流，且將出流壓力的幅值提高到來流壓力(115-130)％，改善了邊界層底層的流動(dòng)特性，減小了流體輸送時(shí)的阻力損失，節(jié)約能耗。
2、脈沖流能改善原油輸送中石蠟的結(jié)垢。
3、在傳熱、傳質(zhì)方面，脈沖流也能大大提高其熱效率。實(shí)驗(yàn)表明其熱效率提高可達(dá)10％。


圖1是本發(fā)明的主剖視圖。
在圖1中1-上噴嘴體 2-自激振蕩腔體 3-下噴嘴體4-管5-法蘭盤 6-法蘭盤圖1中的箭頭表示流向。
具體實(shí)施例方式上噴嘴體1、自激振蕩腔體2、下噴嘴體3和短管4依次安裝在同一軸線上。上噴嘴體1內(nèi)有一錐角為13°、長(zhǎng)為上噴嘴體1的出口直徑的7倍的圓錐形孔和長(zhǎng)等于上噴嘴體1的出口直徑的圓孔組成的通孔，下噴嘴體3的前端的圓臺(tái)體的錐角為110°，在下噴嘴3的出口孔端裝有內(nèi)錐角為25°的通孔的管4.
上噴嘴體1與輸入管道通過法蘭盤5密封固定連接，上噴嘴體1與自激振蕩腔體2的連接方式為螺紋連接或者法蘭盤密封固定連接。自激振蕩腔體2的開口孔端與下噴嘴體3通過焊接固定連接成一整體。下噴嘴體3出口孔端與管4通過螺紋密封連接成整體，或下噴嘴體3與管4作為一件加工成整體，管4與輸出管道通過法蘭盤6密封固定連接而成。
權(quán)利要求
1.一種管道脈沖流發(fā)生器，其特征在于該發(fā)生器包括上噴嘴體(1)、自激振蕩腔體(2)、下噴嘴體(3)和管(4)，上噴嘴體(1)為柱體，上噴嘴體(1)內(nèi)有一錐角為12.5-13.5°，長(zhǎng)為上噴嘴體(1)的出口直徑的5-7倍的圓錐形孔和長(zhǎng)為上噴嘴體(1)的出口直徑的0.5-2倍的圓孔組成的通孔，上噴嘴體(1)的入口孔端與輸入管道的出口孔端密封固定連結(jié)；上噴嘴體(1)的出口孔端與自激振蕩腔體(2)的入口孔端密封固定連結(jié)，自激振蕩腔體(2)為柱體，自激振蕩腔體內(nèi)有一回轉(zhuǎn)曲面形的自激振蕩腔，該自激振蕩腔的最大直徑為自激振蕩腔體(2)的入口孔直徑的2.5-8.8倍，上噴嘴體(1)的通孔與自激振蕩腔相通，下噴嘴體(3)的前端為圓臺(tái)體，該圓臺(tái)體的錐角為100-120°，下噴嘴體(3)的后端為圓柱體，下噴嘴體(3)內(nèi)有一圓形通孔，下噴嘴體(3)的圓臺(tái)體上的碰撞壁位于自激振蕩腔的后端內(nèi)，下噴嘴體(3)與自激振蕩腔體(2)的出口孔端密封固定連結(jié)，下噴嘴體(3)的圓形通孔入口孔端端面到自激振蕩腔的入口孔端端面的距離為自激振蕩腔體(2)的入口孔直徑的2-2.8倍，下噴嘴體(3)內(nèi)的通孔直徑與自激振蕩腔體(2)的入口孔直徑之比為1-2，下噴嘴體(3)的長(zhǎng)度為下噴嘴體(3)內(nèi)的通孔直徑的1-3倍，在下噴嘴(3)的出口孔端裝有內(nèi)錐角為25-35°的通孔的管(4)，該管(4)的出口孔端與輸出管道的入口孔端密封固定連結(jié)。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的管道脈沖流發(fā)生器，其特征在于上噴嘴體(1)內(nèi)有一錐角為13°、長(zhǎng)為上噴嘴體(1)的出口直徑的7倍的圓錐形孔和長(zhǎng)等于上噴嘴體(1)的出口直徑的圓孔組成的通孔，下噴嘴體(3)的前端的圓臺(tái)體的錐角為110°，在下噴嘴(3)的出口孔端裝有內(nèi)錐角為25°的通孔的管(4)。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的管道脈沖流發(fā)生器，其特征在于上噴嘴體(1)、自激振蕩腔體(2)、下噴嘴體(3)和管(4)依次安裝在同一軸線上。
全文摘要
一種管道脈沖流發(fā)生器涉及天然氣、石油和傳熱、傳質(zhì)的高效節(jié)能裝置。本發(fā)明的目的在于減小流體輸送時(shí)的阻力，節(jié)能、改善原油輸送中石臘的結(jié)垢，提高傳熱、傳質(zhì)的熱效率。本發(fā)明包括上噴嘴體、自激振蕩腔體、下噴嘴體和管且依次密封固定連接并彼此相通，上噴嘴體的入口孔端和管的出口孔端分別與輸入、輸出管道密封固定連通。本發(fā)明能在無需其他外加輔助設(shè)備的情況下，利用該發(fā)生器，將連續(xù)的流體流經(jīng)自激振蕩腔體后轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖流，且將出流壓力的幅值提高了15－30％，脈沖頻率從數(shù)十赫茲到數(shù)百赫茲，大大改善了流體的紊動(dòng)特性，減小了流體的流動(dòng)阻力，節(jié)約能耗。本發(fā)明廣泛用于各行各業(yè)。
文檔編號(hào)F15D1/00GK1800658SQ20051005746
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月26日
發(fā)明者廖振方, 陳德淑, 康勇烽 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)