[发明专利]一种冷凝管道减振器及减振方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道减振领域，具体涉及一种冷凝管道减振器。

背景技术

输流管道在石油、化工、电站等行业生产装置中，被广泛应用。在一定的压力和速度的流体作用下，这些管道壁上会产生流体动压力。非定常的管流会引起管道的振动，如往复泵由于吸、排量的间歇性，阀门的开关闭合等，致使管流的压力、速度、密度等参数随时间和位置呈现周期性的变化。由此产生的现象为“管流脉动”。管流脉动是引起管道振动的主要原因。这种脉动又分为气流和液流之别，根据输送介质的不同而有所差别。无论是气流还是液流脉动，它们都是引起管道振动的直接原因，因此要消除管道振动，必须首先从遏制流体脉动入手，也就是说，解决管道振动的最好办法是消除振源。

管道振动会产生许多危害，研究表明，世界石化行业100起特大财产损毁事件中，有管道振动引起的事故占到19％，占据第二位（第一位为机械故障）。强烈的管道振动会致使管道结构、管路附件产生疲劳破坏；产生噪音，影响操作环境等多方面的危害，尤其是对装有危害介质的管道，避免其振动的产生，有着重要的意义。

近年来，国内外针对管道振动开展了不少研究，管道中的流量和压力脉动是产生管道振动的主要原因，控制流量和压力脉动技术包括脉动源、传递特性和响应特性的研究和改善等内容。而消除管道振动最直接的方法则是在脉动源处消除流体的振荡，然而，以现有的经验要做到这一点，具有较大的难度。对于不同的管道系统，不仅振动源难以控制，而且还需要对管道结构进行较大的改装，可操作性差，还不一定能成功。因此，需要采用专门的减振器来平稳工作介质的流动。

目前，针对管道振动开发的减振器，根据输送介质，分为气体、液体管道减振器。气体管道的减振器主要有：缓冲器、孔板等；针对液体管道的减振器主要有：蓄能式、扩张管式、赫姆霍兹共鸣器以及多强共鸣器等。虽然这些减振器在一定程度上降低了管道系统的压力脉动，改善了整个管道的流体流动状态，但它们也存在着以下难以克服的缺点：

1）减振器容积较大；如缓冲罐、蓄能器等，较大的容积，不仅给安装和施工带来较大的困难，而且占据较大的安装空间。

2）没有简单的方法来调节减振器的谐振频率，以保证其流体脉动的衰减效果。因为工况的改变，都有可能改变流体脉动频率，从而影响衰减效果。

3）参数选择较为困难，如对于缓冲罐、蓄能器来说，其最重要的是工作容积和预充压力，而这些参数的确定，往往需要通过反复试验来确定，较难推广应用。

4）衰减性能较低，衰减效果不理想。

查阅国内外的相关文献和报道，针对气体管道振动和液体管道振动而开发的减振器相对较多，然而针对有相变的管道振动，相关的减振器未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以用于气体管道振动和液体管道振动、尤其是用于有相变的冷凝管道的减振器。本发明要解决的另一个技术问题是提供利用该减振器的减振方法。

本发明的技术方案是：一种冷凝管道减振器，包括液体主流入口，所述液体主流入口与一供两相流通过的支管连通；所述减振器包括与所述液体主流入口贯通的内腔，及与所述支管连通的外腔，所述内腔套接于所述外腔内，所述内腔在与外腔连通处设有空隙；所述外腔内壁设置有螺纹槽结构。

其中，所述内腔入口为渐缩口结构，所述内腔在与所述外腔连通处的口径小于内腔入口处口径。所述内腔入口即为液体主流入口。

其中，所述支管垂直安装于所述液体主流入口。即，支管垂直于主流液体的流动方向。

进一步地，所述支管采用偏离所述液体主流入口轴线方式安装。

进一步地，所述空隙为环形空隙，所述环形空隙的截面积略大于所述支管的截面积。

其中，所述支管采用筋板固定。

其中，所述支管处采用法兰连接。

进一步地，所述减振器的整体安装采用法兰连接。

本发明还提供了一种冷凝管道减振方法，液体经液体主流入口流入到减振器内腔中，然后流出减振器；气体和液体两相流进入到支管中，流入减振器外腔中，通过螺纹槽的作用，充分冷凝，冷凝后的液体通过内腔与外腔之间的空隙，汇流入内腔中。

进一步地，所述内腔入口为渐缩口结构，所述内腔在与所述外腔连通处的口径小于内腔入口处口径；所述空隙为环形空隙，所述环形空隙的截面积略大于所述支管的截面积。

本发明的技术原理是：