一种低流通阻力的低压降型水封罐的制作方法

本实用新型涉及一种水封装置，具体地说是一种炼油、化工行业气相介质截流用的低压降水封罐。

背景技术：

目前在炼油、化工行业一般都要利用到大直径管道高温低压气相介质的截流技术，可以保证介质泄漏率为零。如石化行业中催化裂化装置的能量回收系统中高温烟气的切断，为保证维修人员的安全，要求烟气截断后的介质泄漏率为零。水封罐是常用的一种零泄漏的高温低压介质截断技术，通过将进气管的出口浸没在水中，实现阻断气体的目的，具有制造简单、成本低、安全可靠等优点。同时传统的水封罐具有流速阻力大的缺点，对烟气能量回收不利。根据流体力学知识，对于无障碍物存在的情况下，流体流动最容易在流动方向突然发生改变位置、流通面积突然扩大或缩小的位置附近以及外加壁面约束突然消失等位置附近产生明显的漩涡。这种现象一般是由于上述位置附近流动方向出现了逆压力梯度，流动边界层发生分离引起的。流体在漩涡处会将湍动能耗散成热能，从而造成压头的损失。烟气从进气管出来进入水封罐之后，由于空间的限制流动方向反转，在由进气管外壁和储罐罐体侧壁形成的环形流道内流动，并在进气口出口附近形成明显的漩涡，湍动能此处被耗散成了热能，是水封罐压头损失的主要原因。因此避免或减少烟气流动时产生的漩涡是降低烟气流经水封罐时的压降的重要措施。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种流通阻力低，压头损失少的低压降型水封罐。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种低流通阻力的低压降型水封罐，包括一个罐体、一个伸入罐体内且出口朝下的进气管和一个设置在罐体上的出气管，所示进气管出口的水平位置处于出气管下方，在罐体上设有通水口，在所述进气管出口处的侧壁上，绕其圆周设有连通进气管内外，并用于进气管内气体喷出的通气孔。

所述的通气孔为方形孔。

所述的通气孔呈周向均匀分布在进气管的侧壁上。

所述的进气管从罐体上方伸入罐体内。

所述的进气管从罐体的侧壁伸入罐体内，并在罐体内弯曲转向。

所述的出气管设置在罐体的上方或侧壁上。

所述出气管通过锥状连接段与罐体连接，在出气管的进口处形成向出气管收缩的锥状导流面。

所述的罐体上设有溢流口，溢流口的位置高于进气管的出口。

本实用新型的有益效果是：针对水封罐压头损失大的原因，在水封罐涡流最明显的位置（即进气口末端出口位置）进行改进，在进气管出口处的侧壁上设置通气孔，使得一部分烟气从通气孔处直接流出，客观上形成类似喷嘴的作用，向进气口附近的漩涡补充能量，将漩涡处流体吹离，降低此处漩涡的尺度，从而降低流体在此处因旋涡而造成的压头损失。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的示意图。

图2是本实用新型实施例2的示意图。

图3是本实用新型实施例3的示意图。

图中标记：1、进气管，2、罐体，3、出气管，4、溢流口，5、通气孔，6、通水口，7、锥状连接段。

具体实施方式

以下结合附图具体说明本实用新型的实施方式。

如图所示，低流通阻力的低压降型水封罐包括一个罐体2、一个伸入罐体2内的进气管1和一个设置在罐体2上的出气管3。进气管1的出口朝下，并且进气管1出口所处的水平位置处于出气管3下方。在罐体2上设有通水口6，可用于向罐体2内注水或将罐体内的水排出。在具体实施过程中，可以如图所示设置一个通水口6，兼顾注水和排水之用。或者设置一个通水口6只用于注水（或排水），另外再设置一个通水孔只用于排水（或注水）。工作时，气体从进气管1进入罐体内部，之后从出气管3流出。需要切断气体流动时，通过通水口6向罐体2内进水，当水位达到一定高度后进气管1流进来的气体被封住。为限制水位上限，可在罐体2上设置溢流口4，溢流口的位置高于进气管1的出口，水位继续上升到溢流口4后，从通水口6流进来的水将从溢流口4流出。再次需要通气时，只需将罐体2内的水通过通水口6放掉即可，并注意溢流口4和通水口6的密封。

为了解决水封罐压降的问题，在进气管1出口处的侧壁上设置通气孔5，通气孔5绕进气管圆周分布，将进气管内部与外部连通。使进气管1输送的气体可以从该通气孔5喷出。喷出的气流汇入进气口附近的漩涡，并为漩涡补充能量，降低此处漩涡的尺度，从而降低流体在此处因旋涡而造成的压头损失，从而达到低压降的效果。在进行水封时，由于在进气管1上增设了通气孔5，水封液面也要相应提高，溢流口4的位置要高于通气孔5。

通气孔5可以采用各种形状，图1—3所示的实施例中采用方形孔的形式。通气孔5最好呈周向均匀分布在进气管1的侧壁上。

进气管1和出气管3可以采用多种方式布置。例如，进气管1可以如图1所示从罐体2上方伸入罐体内，也可以如图2、图3所示从罐体2的侧壁伸入罐体内，并在罐体内弯折，使其出口朝向并能被水浸没。所述的出气管3可以如图1、图2所示设置在罐体2侧壁上，也可以如图3所示设置在罐体2上方。

进气管1出口导流体5的设置降低了进气管出口处的压头损失。为了进一步减少出口管出的压头损失，可以通过一个锥状连接段7将出气管3与罐体2平滑连接，在出气管3的进口处形成向出气管收缩的锥状导流面。由锥状导流面引导气流平滑转向流入出气管，从而减少此处的压降。