一种天然气输运管道壁面减阻结构的制作方法

本发明涉及管道技术领域，具体为一种天然气输运管道壁面减阻结构。

背景技术：

天然气是当今世界人口生产生活最重要的能源之一。广泛的在人民的生活和企业的生产之中扮演了不可替代的作用。近年来随着天然气长输管道沿线地区以及终端用户用气量(居民用气量和企业需求量)的增大，如何在天然气供气量充裕、输气压力稳定的情况下，提高天然气的输送量降低天然气输送过程中的沿程阻力,减少管道输送能耗和运行成本,提高管道的操作弹性、安全性和经济性以满足用户需求是管道科技工作者致力于研究的重要课题，受到了国内外的广泛重视，研究非常活跃。

在国家的积极政策、节能降耗理念和长输管道进行天然气输送的大背景下，提高天然气管道输送效率是天然气管道输送发展的必然趋势，也是输送管道技术进步的重要标志，它对降低输送管道建设成本、保障管道运行安全具有重要意义。因此，如何在现有管道条件下增大天然气的输送量就成为急需研究的新课题，研究天然气长输管道减阻增输新理念，就需要探讨与发展各种减阻机理及工艺。为此，提出一种天然气输运管道壁面减阻结构。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种天然气输运管道壁面减阻结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种天然气输运管道壁面减阻结构，包括两个管道和内减阻涂料层，所述管道的内腔中涂有内减阻涂料层，所述内减阻涂料层的内腔中安置有风机，两个所述管道之间贯通连接有球管，且球管的上下两端均开设有轴孔，轴孔中均转动插接有长轴，两个所述长轴之间连接有椭圆球体，椭圆球体为中空结构，所述椭圆球体的外侧壁设有螺旋槽，沿着螺旋槽方向开设多个通气孔，所述通气孔在椭圆球体侧壁上，所述椭圆球体同时贯通连接有多个气管的一端，气管的另一端均连接有浮球；

靠近所述椭圆球体下方的长轴的下端延伸到球管外侧壁，且靠近所述椭圆球体下方的长轴的下端连接到限位块上，两个所述长轴上均套接有密封圈，靠近所述椭圆球体上方的长轴的上端延伸到球管外侧壁，且靠近所述椭圆球体上方的长轴连接在第一飞轮上，所述第一飞轮通过传动带和第二飞轮连接，第二飞轮与步进电机上的转轴连接，所述步进电机的外侧壁通过三角架和连接板的上端面固定连接，连接板的下端面固定连接在管道的外侧壁上。

优选的，所述通气孔的数目多于二十五个，且通气孔之间等间距分布。

优选的，所述气管的数目有五个，且气管以椭圆球体为中心环形分布。

优选的，每个所述密封圈至少有三层。

优选的，所述内减阻涂料层由以下原料各组分的重量份组成，基料30-40份、防锈颜料10-15份和固化剂12-17份组成的双组份溶剂型环氧涂料层。

优选的，所述浮球为网状通气球壳结构。

优选的，所述轴孔的内外侧均设有密封圈。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：此天然气输运管道壁面减阻结构结构简单，在普通管道结构的基础上，加入球管，球管增大了流通量，改变流速，消去气体部分阻力，然后在球管的内腔中加入椭圆球体、气管和浮球的组合结构，利用步进电机作为动力源，带动第二飞轮的转动，在通过传动带和第一飞轮将动力传递到椭圆球上，使得椭圆球体、气管和浮球的组合结构一起在球管内腔中转动，同时，椭圆球表面设有的螺旋槽的几何结构，便于气体的流动，从而大大增加了管道内部天然气的流速，减小阻力，提高天然气运输效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为椭圆球体和浮球组合结构的俯视图。

图中：1管道、2内减阻涂料层、3球管、4长轴、5限位块、6第一飞轮、7传动带、8第二飞轮、9步进电机、10三角架、11连接板、12密封圈、13椭圆球体、14通气孔、15气管、16浮球、17螺旋槽、18风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：

实施例1

一种天然气输运管道壁面减阻结构，包括两个管道1和内减阻涂料层2，管道1的内腔中涂有内减阻涂料层2，所述内减阻涂料层2由以下原料各组分的重量份组成，基料30份、防锈颜料10份和固化剂12份组成的双组份溶剂型环氧涂料层。利用涂料层的化学性质，可以降低管道1产生的一部分气体的阻力。

内减阻涂料层2的内腔中安置有风机18，同时，管道1内部设有的风机18转动，加快天然气的管道1的气流速度，两个管道1之间贯通连接有球管3，球管3增大了流通量，改变流速，消去气体部分阻力，且球管3的上下两端均开设有轴孔，轴孔的内外侧均设有密封圈12，每个密封圈12至少有三层，密封圈12可以防止天然气的泄露，轴孔中均转动插接有长轴4，两个长轴4之间连接有椭圆球体13，椭圆球体13为中空结构，椭圆球体13的外侧壁设有螺旋槽17，沿着螺旋槽17方向开设多个通气孔14，通气孔14在椭圆球体13侧壁上，通气孔14的数目多于二十五个，天然气在增加流速基础上，还可以通过通气孔14穿过，降低转动过程中产生的阻力，且通气孔14之间等间距分布，椭圆球体13同时贯通连接有多个气管15的一端，气管15的数目有五个，且气管15以椭圆球体13为中心环形分布，气管15的另一端均连接有浮球16，浮球16为网状通气球壳结构，便于气体的穿过，气体可穿过浮球16、气管15和椭圆球体13上的通气孔14，降低旋转过程中产生的阻力。

靠近椭圆球体13下方的长轴4的下端延伸到球管3外侧壁且长轴4的下端连接到限位块5上，两个长轴4上均套接有密封圈12，靠近椭圆球体13上方的长轴4的上端延伸到球管3外侧壁且长轴4连接在第一飞轮6上，第一飞轮6通过传动带7和第二飞轮8连接，第二飞轮8与步进电机9上的转轴连接，步进电机9的外侧壁通过三角架10和连接板11的上端面固定连接，步进电机9和风机18均通过控制开关和外界电源之间电性连接，连接板11的下端面固定连接在管道1的外侧壁上。

实施例2

一种天然气输运管道壁面减阻结构，包括两个管道1和内减阻涂料层2，管道1的内腔中涂有内减阻涂料层2，所述内减阻涂料层2由以下原料各组分的重量份组成，基料40份、防锈颜料15份和固化剂17份组成的双组份溶剂型环氧涂料层。利用涂料层的化学性质，可以降低管道1产生的一部分气体的阻力。

内减阻涂料层2的内腔中安置有风机18，同时，管道1内部设有的风机18转动，加快天然气的管道1的气流速度，两个管道1之间贯通连接有球管3，球管3增大了流通量，改变流速，消去气体部分阻力，且球管3的上下两端均开设有轴孔，轴孔的内外侧均设有密封圈12，每个密封圈12至少有三层，密封圈12可以防止天然气的泄露，轴孔中均转动插接有长轴4，两个长轴4之间连接有椭圆球体13，椭圆球体13为中空结构，椭圆球体13的外侧壁设有螺旋槽17，沿着螺旋槽17方向开设多个通气孔14，通气孔14在椭圆球体13侧壁上，通气孔14的数目多于二十五个，天然气在增加流速基础上，还可以通过通气孔14穿过，降低转动过程中产生的阻力，且通气孔14之间等间距分布，椭圆球体13同时贯通连接有多个气管15的一端，气管15的数目有五个，且气管15以椭圆球体13为中心环形分布，气管15的另一端均连接有浮球16，浮球16为网状通气球壳结构，便于气体的穿过，气体可穿过浮球16、气管15和椭圆球体13上的通气孔14，降低旋转过程中产生的阻力。

靠近椭圆球体13下方的长轴4的下端延伸到球管3外侧壁且长轴4的下端连接到限位块5上，两个长轴4上均套接有密封圈12，靠近椭圆球体13上方的长轴4的上端延伸到球管3外侧壁且长轴4连接在第一飞轮6上，第一飞轮6通过传动带7和第二飞轮8连接，第二飞轮8与步进电机9上的转轴连接，步进电机9的外侧壁通过三角架10和连接板11的上端面固定连接，步进电机9和风机18均通过控制开关和外界电源之间电性连接，连接板11的下端面固定连接在管道1的外侧壁上。

工作原理：步进电机9接通电源启动，带动第二飞轮8的转动，第二飞轮8通过传动带7带动第一飞轮6的转动，第一飞轮6带动长轴4转动，两个长轴4之间夹有的椭圆球体13转动，此时，椭圆球体13、气管15和浮球16的组合结构一起在球管3中转动，带动内部气流的流速，抵挡阻力，椭圆球13表面设有的螺旋槽17的几何结构，根据流体力学原理，进一步加快了管道1内部的气流。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。