本發(fā)明涉及一種水錘緩解裝置，具體涉及一種不依賴外部動力即可緩解自然循環(huán)系統(tǒng)中兩相水錘現(xiàn)象的裝置。

背景技術(shù)：

兩相水錘現(xiàn)象廣泛地存在于科研實驗裝置和工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，當(dāng)兩相工質(zhì)的汽液相沒有均勻混合且不連續(xù)流動時，大尺寸的液團會高速地占據(jù)汽團空間，從而劇烈地沖擊設(shè)備與管道，產(chǎn)生強烈震動和噪聲，嚴(yán)重地威脅設(shè)備運行安全。已有的水錘消除或緩解裝置大多是面向強迫循環(huán)回路，解決單相水錘問題，集中在防水錘止回閥工業(yè)領(lǐng)域，如“一種葉輪式防水錘靜音止回閥”(專利號：ZL200910214544.7)，設(shè)置了整流罩、導(dǎo)流體和彈簧等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可不考慮流阻因素，解決了止回閥關(guān)閉時產(chǎn)生的單相水錘現(xiàn)象。

現(xiàn)有的水錘消除裝置或緩解裝置存在如下缺點：(1)具有運動部件或彈簧等復(fù)雜部件，不可靠耐用；(2)流阻較高，依賴于外部動力或電源；(3)很難解決兩相水錘這種水擊界面不確定且不斷發(fā)生變化的復(fù)雜水錘現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本發(fā)明提供了一種被動式兩相水錘緩解裝置，在沒有外部動力的情況下，仍可緩解反應(yīng)堆等自然循環(huán)系統(tǒng)中的兩相水錘現(xiàn)象，達到減震降噪的目的，提高相關(guān)平臺運行的安全性和隱蔽性。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種被動式兩相水錘緩解裝置，包括導(dǎo)流管、分離梭和均流篩，所述均流篩設(shè)置在導(dǎo)流管下游，所述分離梭設(shè)置在導(dǎo)流管內(nèi)；在所述均流篩的篩體上加工有漸擴通孔，全部通孔的總流通面積大于1.2倍導(dǎo)流管出口截面積。

進一步地，所述分離梭梭體的前段為曲面旋轉(zhuǎn)體、中段為圓柱體、后段為圓錐體；所述分離梭通過設(shè)置在梭體中段的支撐臂內(nèi)置在導(dǎo)流管的中前段部位；所述分離梭的梭體長度為導(dǎo)流管長度的0.1倍，前段、中段和后段的長度比為3:2:5；所述支撐臂至少為三個，在導(dǎo)流管截面上均勻布置。

進一步地，所述導(dǎo)流管為拉瓦爾噴管或漸擴噴管；所述導(dǎo)流管進出口橫截面內(nèi)徑相等，中段喉部內(nèi)徑為進出口橫截面內(nèi)徑的0.8倍以下。

進一步地，所述均流篩為球冠體或漸擴筒體；所述均流篩的內(nèi)徑為進出口橫截面內(nèi)徑的1.5倍以上；厚度大于5mm。

進一步地，所述通孔數(shù)量大于133個，內(nèi)徑小于10mm，漸擴角為60～150°。

進一步地，所述導(dǎo)流管豎直向上安裝或傾斜向上安裝。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是：

(1)導(dǎo)流管的漸擴噴管或拉瓦爾噴管結(jié)構(gòu)形式、以及豎直向上或傾斜向上的安裝方式，有利于兩相流體中氣相的順暢排出，削弱了水錘現(xiàn)象的強度。

(2)分離梭的結(jié)構(gòu)和布置形式，有利于導(dǎo)流管內(nèi)兩相流體實現(xiàn)初次相分離，防止發(fā)生流動擁塞，抑制反向流動，進一步削弱了水錘現(xiàn)象的強度。

(3)均流篩是緩解兩相水錘現(xiàn)象的核心部件；其漸擴筒體或球冠狀結(jié)構(gòu)形式，有利于兩相流體實現(xiàn)二次相分離；若干數(shù)量的漸擴圓形或橢圓形通孔不僅使大尺寸氣團碎化成較小尺寸氣泡，還能抑制冷卻水快速倒流，緩解了因大尺寸氣團在冷卻水中冷凝破滅或位置移動導(dǎo)致冷卻水快速倒流對相關(guān)平臺設(shè)備的劇烈沖擊即兩相水錘現(xiàn)象，達到了減震降噪的目的。

附圖說明

本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為分離梭的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

被動式兩相水錘緩解裝置由導(dǎo)流管、分離梭和均流篩三部分組成。其特點包括：

(1)導(dǎo)流管為拉瓦爾噴管或漸擴噴管，其上游連接相關(guān)平臺設(shè)備，下游連接均流篩；導(dǎo)流管安裝方式為豎直向上安裝或傾斜向上安裝。

(2)分離梭由梭體和支撐臂組成；梭體前段為曲面旋轉(zhuǎn)體、中段為圓柱體，后段為圓錐體結(jié)構(gòu)，通過若干數(shù)量(至少三個)的支撐臂內(nèi)置在導(dǎo)流管的中前段部位；若干數(shù)量的支撐臂在導(dǎo)流管截面上均勻布置。

(3)均流篩為球冠體或漸擴筒體結(jié)構(gòu)，其上游連接導(dǎo)流管，下游通往大空間冷卻水；均流篩的篩體上加工有若干數(shù)量的漸擴圓形或橢圓形通孔，所有通孔的總流通面積大于1.2倍導(dǎo)流管出口截面積。

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明裝置的構(gòu)造和原理進行詳細(xì)說明：

如圖1所示，被動式兩相水錘緩解裝置由導(dǎo)流管1、分離梭2和均流篩3組成。

如圖2所示，分離梭2由梭體5和支撐臂6組成。

如圖1所示，被動式兩相水錘緩解裝置的導(dǎo)流管1為雙曲面拉瓦爾噴管結(jié)構(gòu)，長度為300mm，進出口橫截面內(nèi)徑均為100mm，中段喉部內(nèi)徑為進出口橫截面內(nèi)徑的0.8倍以下，其上游通過法蘭與平臺設(shè)備4相連接，下游通過法蘭與均流篩3相連接；均流篩3為球冠體結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑為進出口橫截面內(nèi)徑的1.5倍以上，厚度大于5mm，其上游端與導(dǎo)流管1通過法蘭連接，篩體上加工有漸擴圓形通孔，通孔數(shù)量大于133個，內(nèi)徑小于10mm，漸擴角為60～150°，全部通孔總面積大于導(dǎo)流管1出口截面積的1.33倍。

如圖2所示，分離梭梭體5長度為導(dǎo)流管長度的0.1倍，前段為橢球體，中段為圓柱體，后端為圓錐體，長度分別為分離梭梭體長度的0.3倍、0.2倍和0.5倍，直徑均大于15mm，梭體5通過3條支撐臂6內(nèi)置在導(dǎo)流管1中前段部位1/3處，連接形式為焊接。

本發(fā)明的工作原理：如圖1所示，相關(guān)平臺設(shè)備4的兩相流體流入導(dǎo)流管1后，在分離梭2后端初次相分離，在均流篩3的球冠體內(nèi)部二次相分離，形成的大尺寸氣團被均流篩3的多個漸擴圓形通孔碎化成較小尺寸的氣泡，同時氣泡冷凝破滅或位置移動引起冷卻水倒流還受到了多個漸擴圓形通孔的抑制，從而較大緩解了水錘現(xiàn)象，達到了減震降噪的目的。