一种具有双重减阻系统的气体输送管道及使用方法

本发明涉及一种具有双重减阻系统的气体输送管道，属气体输送设备。

背景技术：

1、输送管道是目前进行天然气等气体介质输送作用的重要设备，但在实际气体输送作业中，气体在管道内输送流动时，气流与输送管道的内侧面间的摩擦力壁靠经管道中心位置气流输送摩擦力大，从而一方面导致气流在输送中存在较大的能量损耗；另一方面由于气流内外部分输送时的摩擦力不同，从而导致在压力差作用下，导致在靠近管道壁内侧面位置产生与气流输送方向相反的涡流，从而因涡流作用导致管道内输送的气流阻力进一步增加，且气流输送方向稳定性也受到了极大的影响，从而导致当前气体介质输送时的能耗高及输送效率低，同时输送过程中，也易因气流方向稳定性差而导致输送管道存在较大的机械震动及噪声，从而严重影响了气流输送设备运行的稳定性。

2、因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的气体介质输送管道设备，以满足实际使用的需要。

技术实现思路

1、针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种具有双重减阻系统的气体输送管道，以克服以上缺陷满足实际设备运行工作的需要。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、一种具有双重减阻系统的气体输送管道，包括输送管道、v型减阻装置、流速传感器、显示器及检测电路，输送管道和v型减阻装置均为轴向截面呈矩形的管状结构，输送管道包覆在v型减阻装置外并与v型减阻装置同轴分布，流速传感器至少一个，嵌于v型减阻装置内侧面并通过导线与检测电路电气连接， v型减阻装置包括导流管体、降阻环、降阻槽，其中导流管体为与输送管道同轴分布的管状结构，导流管体外侧面与输送管道内侧面间滑动连接，导流管体内壁均布若干降租环，降租环为与导流管体同轴分布的闭合环状结构，各降租环沿导流管体轴线方向均布，同时相邻两降阻环之间间距为0—5毫米，所述降租环为横断面呈等腰三角形环状结构，降租环侧表面对称分布若干降阻槽，降阻槽嵌沿降阻环侧表面内，降租槽为横断面呈三角形的槽状结构，且各降阻槽的靠近降阻环顶点一侧的槽壁与导流管体轴线平行分布，并与降阻环直径方向垂直分布，降阻环顶点位置的侧壁与位于降阻环两侧侧壁的降阻槽槽壁间构成菱形结构，显示器及检测电路均位于输送管道外，并与输送管道外侧面连接。

4、进一步的，所述的输送管道、v型减阻装置两端位置分别设管道连接机构，所述管道连接机构包括连接法兰、弹性密封环、弹片、连接柱及定位螺栓，其中所述连接法兰后端面与连接柱并同轴分布，所述连接柱位于连接法兰同轴分布的管状结构，所述连接柱前端面与连接法兰连接，后半部嵌于输送管道内，位于输送管道、v型减阻装置之间，所述连接柱外侧面和内侧面分别与输送管道、v型减阻装置相抵并滑动连接，同时所述连接柱另通过若干定位螺栓与输送管道间相互连接，此外，所述连接柱内侧面和外侧面另均设至少两条沿其轴线均布的弹性密封环，并通过弹性密封环与输送管道、v型减阻装置间滑动连接，同时所述连接柱外侧面另设至少三个环绕连接柱轴线均布的弹片，且连接柱另通过弹片与输送管道内侧面相抵。

5、进一步的，所述的弹片位于相邻两弹性密封环之间，同时位于输送管道、v型减阻装置之间的连接柱长度不小于连接柱总长度的60%，同时所述连接法兰外径为输送管道端面位置最大外径的至少1.5倍，同时所述连接法兰后端面与输送管道、v型减阻装置端面间另通过至少一个碟型弹簧相抵。

6、进一步的，所述的导流管体和输送管道间通过装配机构滑动连接，所述装配机构包括导向滑槽、弹簧连接板，其中所述导向滑槽若干，嵌于输送管道内侧面并与输送管道轴线平行分布，所述弹性连接板若干，与各弹性连接板均与导流管体外侧面连接，并沿导流管体轴线方向分布，同时导流管体通过弹簧连接板与导向滑槽间滑动连接。

7、进一步的，所述的弹簧连接板为横断面呈矩形、扇形、圆弧性及梯形中任意一种的板状结构，所述弹簧连接板环绕输送管道轴线呈螺旋状结构分布。

8、进一步的，所述的降阻环顶角角度为15°—60°夹角，所述降阻槽槽底角度为30°—90°夹角，同时各降阻槽深度相同。

9、进一步的，所述的v型减阻装置另设辅助减阻机构，其中所述辅助减阻机构包括缓存罐、增压泵、导流管、雾化喷头、控制阀、减阻剂，其中所述缓存罐与输送管道外侧面间通过连接机构连接，且减阻剂位于缓存罐内，所述缓存罐通过导流管与增压泵连通，所述增压泵另通过导流管与至少一个雾化喷头连通，所述雾化喷头嵌于导流管体的管壁内，且雾化喷头位于相邻两降阻环之间位置，且雾化喷头轴线均与导流管体轴线呈30°—90°夹角，同时位于相邻两降阻环之间位置处的雾化喷头数量为两个及两个以上时，各雾化喷头环绕导流管体轴线均布，同时导流管与增压泵及缓存罐间通过控制阀连通，所述控制阀和增压泵均与检测电路电气连接。

10、进一步的，所述的流速传感器位于相邻两降阻环之间，并与降阻环侧表面连接。

11、进一步的，所述的检测电路为工业单片机为基础的电路系统，且检测电路另设基于蓄电池的辅助驱动电源和多路稳压电路。

12、一种具有双重减阻系统的气体输送管道的使用方法，包括如下步骤：

13、s1，管道装配，首先设置输送管道、v型减阻装置的数量及长度，然后对输送管道、v型减阻装置、流速传感器、显示器及检测电路进行组装装配，得到若干成品装配管道，然后将各成品装配管道间通过管道连接机构间连接，即可得到成品减阻管道，最后将各输送管道处设置的检测电路与外部的控制电路电气连接，同时建立数据连接；

14、s2，气体输送，将待输送的气体介质通过增压设备增压后输送至成品减阻管道内，使高压气体沿成品减阻管道轴线方向输送，在输送过程中，位于管道中间部位的气流直接沿管道方向输送，位于管道管壁处的高压气流与v型减阻装置接触，通过v型减阻装置对降低气流流动时与成品减阻管道管壁间的阻力并沿成品减阻管道轴线方向输送；并在输送过程中由流速传感器对气流流速进行检测，并将检测结果一方面通过显示器显示，另一方面输送至外部的控制电路，实现对气体介质输送流速进行同步检测的目的；

15、s3，强化降阻，在s2步骤中进行气体输送中，同步驱动辅助减阻机构运行，在气体介质输送的同时，同步将辅助减阻机构设置的减阻剂增压至与气体介质输送压力相同后喷淋至成品装配管道内，使喷淋后的减阻剂在气流驱动下一同沿成品装配管道流动，并在随气流流动过程中涂布在v型减阻装置的降阻环、降阻槽表面，进一步降低降阻环、降阻槽与气体介质间的阻力。

16、本发明系统结构通用好，装配、设置灵活方便，可有效满足多种不同类型气体介质及外部工作环境下远距离输送作业的需要极大的提高了适用范围；另一方面设备有效的降低气体介质输送过程中气体流动时与输送管道管壁间的摩擦力，从而有效降低气体介质输送时因摩擦力造成的能量损耗，从而有效提高气体介质输送效率，同时降低气体介质输送运行的能耗。

技术特征：

1.减阻系统的气体输送管道包括输送管道、v型减阻装置、流速传感器、显示器及检测电路，所述输送管道和v型减阻装置均为轴向截面呈矩形的管状结构，所述输送管道包覆在v型减阻装置外并与v型减阻装置同轴分布，所述流速传感器至少一个，嵌于v型减阻装置内侧面并通过导线与检测电路电气连接，所述v型减阻装置包括导流管体、降阻环、降阻槽，其中所述导流管体为与输送管道同轴分布的管状结构，所述导流管体外侧面与输送管道内侧面间滑动连接，所述导流管体内壁均布若干降租环，所述降租环为与导流管体同轴分布的闭合环状结构，各降租环沿导流管体轴线方向均布，同时相邻两降阻环之间间距为0—5毫米，所述降租环为横断面呈等腰三角形环状结构，所述降租环侧表面对称分布若干降阻槽，所述降阻槽嵌沿降阻环侧表面内，所述降租槽为横断面呈三角形的槽状结构，且各降阻槽的靠近降阻环顶点一侧的槽壁与导流管体轴线平行分布，并与降阻环直径方向垂直分布，所述降阻环顶点位置的侧壁与位于降阻环两侧侧壁的降阻槽槽壁间构成菱形结构，所述显示器及检测电路均位于输送管道外，并与输送管道外侧面连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有双重减阻系统的气体输送管道，其特征在于：所述的输送管道、v型减阻装置两端位置分别设管道连接机构，所述管道连接机构包括连接法兰、弹性密封环、弹片、连接柱及定位螺栓，其中所述连接法兰后端面与连接柱并同轴分布，所述连接柱位于连接法兰同轴分布的管状结构，所述连接柱前端面与连接法兰连接，后半部嵌于输送管道内，位于输送管道、v型减阻装置之间，所述连接柱外侧面和内侧面分别与输送管道、v型减阻装置相抵并滑动连接，同时所述连接柱另通过若干定位螺栓与输送管道间相互连接，此外，所述连接柱内侧面和外侧面另均设至少两条沿其轴线均布的弹性密封环，并通过弹性密封环与输送管道、v型减阻装置间滑动连接，同时所述连接柱外侧面另设至少三个环绕连接柱轴线均布的弹片，且连接柱另通过弹片与输送管道内侧面相抵。

3.根据权利要求2所述的一种具有双重减阻系统的气体输送管道，其特征在于：所述的弹片位于相邻两弹性密封环之间，同时位于输送管道、v型减阻装置之间的连接柱长度不小于连接柱总长度的60%，同时所述连接法兰外径为输送管道端面位置最大外径的至少1.5倍，同时所述连接法兰后端面与输送管道、v型减阻装置端面间另通过至少一个碟型弹簧相抵。

4.根据权利要求1所述的一种具有双重减阻系统的气体输送管道，其特征在于：所述的导流管体和输送管道间通过装配机构滑动连接，所述装配机构包括导向滑槽、弹簧连接板，其中所述导向滑槽若干，嵌于输送管道内侧面并与输送管道轴线平行分布，所述弹性连接板若干，与各弹性连接板均与导流管体外侧面连接，并沿导流管体轴线方向分布，同时导流管体通过弹簧连接板与导向滑槽间滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种具有双重减阻系统的气体输送管道，其特征在于：所述的弹簧连接板为横断面呈矩形、扇形、圆弧性及梯形中任意一种的板状结构，所述弹簧连接板环绕输送管道轴线呈螺旋状结构分布。

6.根据权利要求1所述的一种具有双重减阻系统的气体输送管道，其特征在于：所述的降阻环顶角角度为15°—60°夹角，所述降阻槽槽底角度为30°—90°夹角，同时各降阻槽深度相同。

7.根据权利要求1所述的一种具有双重减阻系统的气体输送管道，其特征在于：所述的v型减阻装置另设辅助减阻机构，其中所述辅助减阻机构包括缓存罐、增压泵、导流管、雾化喷头、控制阀、减阻剂，其中所述缓存罐与输送管道外侧面间通过连接机构连接，且减阻剂位于缓存罐内，所述缓存罐通过导流管与增压泵连通，所述增压泵另通过导流管与至少一个雾化喷头连通，所述雾化喷头嵌于导流管体的管壁内，且雾化喷头位于相邻两降阻环之间位置，且雾化喷头轴线均与导流管体轴线呈30°—90°夹角，同时位于相邻两降阻环之间位置处的雾化喷头数量为两个及两个以上时，各雾化喷头环绕导流管体轴线均布，同时导流管与增压泵及缓存罐间通过控制阀连通，所述控制阀和增压泵均与检测电路电气连接。

8.根据权利要求1所述的一种具有双重减阻系统的气体输送管道，其特征在于：所述的流速传感器位于相邻两降阻环之间，并与降阻环侧表面连接。

9.根据权利要求1所述的一种具有双重减阻系统的气体输送管道，其特征在于：所述的检测电路为工业单片机为基础的电路系统，且检测电路另设基于蓄电池的辅助驱动电源和多路稳压电路。

10.根据权利要求1所述的一种具有双重减阻系统的气体输送管道的使用方法，其特征在于：所述的具有双重减阻系统的气体输送管道的使用方法包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及一种具有双重减阻系统的气体输送管道，包括输送管道、V型减阻装置、流速传感器、显示器及检测电路，输送管道和V型减阻装置均为轴向截面呈矩形的管状结构，输送管道包覆在V型减阻装置外并与V型减阻装置同轴分布，流速传感器至少一个，嵌于V型减阻装置内侧面并通过导线与检测电路电气连接。其使用方法包括管道装配，气体输送及强化降阻等三个步骤。本发明可有效满足多种不同类型气体介质及外部工作环境下远距离输送作业的需要极大的提高了适用范围；并有效的降低气体介质输送过程中气体流动时与输送管道管壁间的摩擦力，从而有效降低气体介质输送时因摩擦力造成的能量损耗。

技术研发人员：邱天,梁立红
受保护的技术使用者：北京化工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15