[发明专利]用在油气输送管道上的轴流式流体涡流发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种油气混合物流体的输送装置。

背景技术

通过管道输送的油气，含有原油、天然气、水等物质，其中原油中还存在大量的石蜡和结垢物，这些石蜡和结垢物在输送中会沉淀在输送管道的内壁上，持续一定时间后，沉淀物会越积越厚，输送管道的有效通径就会越来越小，管道的输送能力就大大下降。为了增强输送能力，传统的办法是用高温蒸汽溶解或者机械扩张等方式定期对管道进行除蜡除垢处理，这些方法工作强度大，清除效率低，清除后又容易再次积蜡结垢，清除效果不明显，就导致油气输送成本的升高。并且，油气混合物中包含的物质成分多，密度不一，在输送中，各物质混杂在一起，在同样的动能作用下，输送速度各不一致，势必增大了各物质之间的摩擦力，降低了管道整体的输送效率。

发明内容

本发明的目的是克服传统油气输送中积蜡结垢等问题，提供一种可以有效提高油气输送能力、降低输送成本的装置——轴流式流体涡流发生器。

本发明的技术方案是：由进口端(7)、外壳(2)、出口端(1)连接成一体；在外壳(2)内有一组由进口导流锥(6)、螺旋叶片(5)、中间体(4)、出口导流锥(3)连接而成的装置；螺旋叶片(5)内端固定在中间体(4)上，外端固定在外壳(2)上。

使用时，将该轴流式流体涡流发生器连接在输送管道上。油气输送中的混合物流体的组成物质主要包括油、天然气、水，石蜡和垢物等，其密度从大到小的排列顺序是：水＞油＞石蜡和垢物＞天然气。当混合物流体带压从输送管道进入涡流发生器时，由进口导流锥导入以中间体、螺旋叶片和外壳内壁组成的螺旋空间，混合物流体由轴向流动变为在螺旋空间中的螺旋流动，部分动能转化成离心能量。在离心力作用下，因为混合物流体各种物质的密度差，混合物的螺旋流动就出现了分层，并且是按密度大小沿外壳内壁到轴心呈现水——油——石蜡和垢物——天然气的分层排列。在后续压力作用下，混合物流体将按照螺旋流动和分层排列的方式通过出口导流锥、出口端进入下一段输送管道。在分层排列方式的输送中，混合物流体中的石蜡和垢物处于中间层，与管内壁因为水层和油层的分隔而相互不接触，这样避免了其黏附和沉淀在管道内壁上，导致管道堵塞而造成输送能力下降。而且，混合物流体的分层流动，其各组成物质即形成相对独立的流动层，和纯轴向流动相比，减少了因各物质混杂输送产生的较大摩擦力，提高了输送效率。在长距离的管道输送中，会出现动能的衰减，为了减少积蜡结垢，每2Km——5Km设置一个轴流式流体涡流发生器。另外，进出口处设置的导流锥，可以有效缓解因为混合物流体螺旋流动形成的其中间部分的紊流，紊流会造成动能的损失，这样混合物流体在管道内的流动就能保持相对稳定的旋转速度和轴向速度，减少了给管道带来的压力，提高了输送效率。并且，根据混合物组成物质和各物质在混合物中所占比例的不同，螺旋叶片可以做成等螺旋或者变螺旋的方式，也可以提高输送效率。同时，按照不同制造、安装和维修条件下的要求，该发明外壳内的内部装置和外壳本体可以做成不可拆卸的一体化结构，也可以做成可拆卸的内外分体结构。而且，本发明不需要在混合物流动后附加任何动力，靠起初的动能和分离出的离心力即可实现螺旋和轴向流动，减少了途中对外来动力的依赖。最后，本发明全部部件密封在壳内，并和管道密闭相连，装修简单，运行安全可靠。

本发明能使管道输送中的石蜡和结垢沉积量和传统的纯轴向输送相比减少90％以上。也减少了清理结蜡积垢的工作量，减少了输送动能损失，提高了输送效率，减少了输送成本。同时，本发明也可以适用于化工、医药、食品等领域的混合物流体的输送。

附图说明

图1：用在油气输送管道上的轴流式流体涡流发生器的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图叙述本发明的一个实施例。

图1为用在油气输送管道上的轴流式流体涡流发生器。包括：进口端(7)、外壳(2)、出口端(1)、进口导流锥(6)、螺旋叶片(5)、中间体(4)、出口导流锥(3)。进口端(7)、外壳(2)、出口端(1)焊接成一个管道。外壳(2)内的进口导流锥(6)、螺旋叶片(5)、中间体(4)、出口导流锥(3)焊接成组合装置。螺旋叶片(5)内端固定在中间体(4)上，外端固定在外壳(2)上。使用时，将该轴流式流体涡流发生器直接连接到油气管道上，每3Km设置一个轴流式流体涡流发生器。