[實用新型]一種濕蒸汽/氣液分流三通管

無效

• 申請號: 201120074326.0
• 申請日: 2011-03-18
• 公開（公告）號: CN202000913U
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 李世武;張霞
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B43/24
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

技術領域

本發明涉及流量測量領域，是一種分流三通管。

背景技術

在石油稠油開采中，采用向采油井下注入高溫水蒸氣，用蒸汽融化井下稠油，降低稠油的粘度以及提高稠油的流動性，達到使采油機能采油的目的。在這種向采油井下注入高溫水蒸氣的熱力采油過程中，由注汽爐產生高溫蒸汽，采用蒸汽管網向數個采油井輸送蒸汽。顯然，采油的經濟性與蒸汽的數量和品質關系密切。由于注汽爐產生的是蒸汽干度小于1的高溫濕蒸汽，注入采油井的蒸汽也是高溫濕蒸汽，為了提高采油的經濟性，對注汽爐的蒸汽干度、以及對高溫蒸汽管網各出口蒸汽干度與流量進行監測與控制，是非常重要的。

對于濕蒸汽干度與流量的測量，盡管有許多方法，包括化驗方法、非熱力學方法和熱力學方法，但由于濕蒸汽含有液態的水，是氣液兩相流流體，其流態多樣，表現為氣泡流、塞狀流、分層流、波狀流、彈狀流、環狀流等，多種流態的其性特征為截而上的蒸汽密度分布極不均勻，這種性態是氣液兩相流的常態，國內外目前還沒有經濟與通用的測量儀表，能夠準確測量濕蒸汽的干度和流量。

申請號為00102548.1公開號為CN1263263的發明專利，公開了一種鍋爐蒸汽干度自動測試和控制方法，該方法分別通過電導率測試探頭實時測量出鍋爐給水電導率A和爐水電導率B，由X＝(B-A)/B這一公式，得出鍋爐出口的濕蒸汽干度X。這是一種目前實用且經濟的測量鍋爐蒸汽干度的儀表和方法。

在采用高溫濕蒸汽的熱力采油中，注汽爐產生干度為40-85％之間的濕蒸汽，通過蒸汽管網，把高溫濕蒸汽輸送到數個采油井中。蒸汽管網是由多個管路分支口、多個管網出口組成的管路系統，為了提高熱力采油的經濟性，需要對各蒸汽管網出口即采油井口的蒸汽干度進行監測與控制。然而，申請號為00102548.1公開號為CN1263263的發明專利“鍋爐蒸汽干度自動測試和控制方法”，只能用于測量鍋爐出口的蒸汽干度，而不能用于測量蒸汽管網各出口的蒸汽干度，其原因見如下論述。

對無分支的單一濕蒸汽管道而言，它只有一個管道入口和一個管道出口，在管道入口和管道出口之間存在著濕蒸汽水中的鹽平衡規律，也就是單一濕蒸汽管道入口的?濕蒸汽水中含鹽量與該管道出口的濕蒸汽水中含鹽量相同。根據這一鹽平衡規律，通過對含鹽量的測量，可得出單一濕蒸汽管道出口的蒸汽干度，這也就是申請號為00102548.1公開號為CN1263263的發明專利“鍋爐蒸汽干度自動測試和控制方法”可以采用的方法。但對于具有多個管路分支口、多個出口的蒸汽管網而言，現有技術不能用于測量蒸汽管網各出口的蒸汽干度，因為在蒸汽管網中鹽平衡規律已不存在了。若還想利用鹽平衡規律來解決如何得出蒸汽管網出口蒸汽干度的問題，其突破口就在于是否能夠在蒸汽管網中創造出類似于單一濕蒸汽管道鹽平衡規律的成立條件，這個成立條件就是：使蒸汽管網在每個管路分支口處，都設置上一個特殊分流三通管，該特殊分流三通管，有兩種作用，其一是它能夠起到分流的作用，其二是具有最重要作用，即所分流出的兩路濕蒸汽的蒸汽干度均相同，這個特殊的分流三通管可稱作分流均相三通管。

分流三通管有一個入口兩個出口的管網部件，是管網中常用的部件，在管網各分流處采用分流三通將主管道的分為兩根管道，使主管道的流體分配為兩個支線的流體?，F有技術的分流三通管。只具有單一的作用，就是把流量分為兩路，它不能進行等蒸汽干度的兩路流量分配。均相分流三通管與現有技術的分流三通管不同，它不僅可以直接應用于濕蒸汽氣液兩相流管網的管路分支口處，還可直接應用于其它氣液兩相流管網的管路分支口處，實現在管網管路分支口處的等干度分配。

發明內容

為克服現有技術不能準確測量蒸汽管網各出口蒸汽干度的問題，特別是解決如何設計特殊分流三通管的問題，本發明提出一種濕蒸汽/氣液分流三通管。

本發明包括直通管、漸縮管、主流管、次流通道、支桿、縮放管和分流管。在分流管的圓周上開有與縮放管出口連接的連接孔。直通管的入口與蒸汽管網來流管道固定連接，直通管的出口端與縮放管入口端連通，縮放管的出口端與分流管的圓周上的連接孔連通。漸縮管的大直徑端固定在直通管入口端的內壁上，漸縮管的小直徑端與主流管的入口端連通。通過支桿將主流管固定在直通管的內壁上。主流管的外壁與直通管的內壁之間的間隙形成了氣液兩相流的次流通道。

所述的縮放管由收縮段和擴放段組成；縮放管的喉部，即縮放管最小內徑處的直徑為0.2-0.8倍的直通管內徑；縮放管6的長度為0.5-1.5倍縮放管的外徑，并且收縮段和擴放段的長度相同；縮放管的出口與分流管上的連接孔固定連接。