[發(fā)明專利]地面濕蒸汽臨界流動(dòng)流量控制方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010466363.X
• 申請(qǐng)日: 2020-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113741557A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王順華;董臣強(qiáng);楊元亮;于田田;岳繼文;孫立柱;陶建強(qiáng);劉明;任延鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中石化新疆新春石油開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G05D7/01
• 分類號(hào): G05D7/01
• 代理公司: 濟(jì)南日新專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37224
• 代理人: 董慶田

1.地面濕蒸汽臨界流動(dòng)流量控制裝置，包括：

外噴管，所述外噴管為一個(gè)由兩端向中間漸縮的噴管；

其特征在于，還包括：

可變噴管，所述可變噴管整體裝入所述外噴管內(nèi)部，所述可變噴管也為一個(gè)由兩端向中間漸縮的噴管，可變噴管中間縮頸最小的位置稱為喉部；所述可變噴管具有徑向伸縮性；

過(guò)流面積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述過(guò)流面積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在可變噴管的喉部，徑向帶動(dòng)喉部擴(kuò)徑或者縮頸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面濕蒸汽臨界流動(dòng)流量控制裝置，其特征在于，所述過(guò)流面積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括：

連接扣，所述連接扣連接在可變噴管的喉部位置；

調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)閥為一帶手柄的螺栓，絲扣式安裝在外噴管開(kāi)設(shè)的絲孔中，調(diào)節(jié)閥內(nèi)端與連接扣連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地面濕蒸汽臨界流動(dòng)流量控制裝置，其特征在于，所述連接扣包括：

圓弧管，所述圓弧管至少設(shè)置兩個(gè)，所述圓弧管連接調(diào)節(jié)閥，所述圓弧管還連接可變噴管的喉部；每個(gè)圓弧管均配置一個(gè)調(diào)節(jié)閥；

圓弧桿，所述圓弧桿兩端分別伸入相鄰的兩個(gè)圓弧管內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地面濕蒸汽臨界流動(dòng)流量控制裝置，其特征在于，所述連接扣還包括：

防脫限位機(jī)構(gòu)，所述防脫限位機(jī)構(gòu)包括擴(kuò)徑片和縮頸肩臺(tái)，所述擴(kuò)徑片連接在圓弧桿的端部，所述縮頸肩臺(tái)安裝在圓弧管端部口內(nèi)壁，所述擴(kuò)徑片外徑大于縮頸肩臺(tái)內(nèi)徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地面濕蒸汽臨界流動(dòng)流量控制裝置，其特征在于，所述擴(kuò)徑片外徑小于圓弧管內(nèi)徑，所述縮頸肩臺(tái)內(nèi)徑大于圓弧桿外徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的地面濕蒸汽臨界流動(dòng)流量控制裝置，其特征在于，所述外噴管兩端口內(nèi)壁均設(shè)置一個(gè)插入環(huán)槽，所述可變噴管的端部插入到插入環(huán)槽內(nèi)部。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的地面濕蒸汽臨界流動(dòng)流量控制裝置，其特征在于，還包括：

自調(diào)節(jié)浮子，所述自調(diào)節(jié)浮子裝入可變噴管內(nèi)部，且靠近喉部位置。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的地面濕蒸汽臨界流動(dòng)流量控制裝置，其特征在于，所述自調(diào)節(jié)浮子前端連接前支撐彈簧，前支撐彈簧連接前端支架，前端支架固定在外噴管前端口內(nèi)壁；所述自調(diào)節(jié)浮子后端連接后支撐彈簧，后支撐彈簧連接后端支架，后端支架固定在外噴管后端口內(nèi)壁。

9.地面濕蒸汽臨界流動(dòng)流量控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

可變噴管整體裝入所述外噴管內(nèi)部，可變噴管也為一個(gè)由兩端向中間漸縮的噴管；把過(guò)流面積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在可變噴管的喉部；可變噴管選擇具有徑向伸縮性的材質(zhì)制成；

通過(guò)旋緊或扭松控制過(guò)流面積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，過(guò)流面積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)徑向帶動(dòng)喉部擴(kuò)徑或者縮頸，從而達(dá)到改變喉部直徑，進(jìn)而達(dá)到控制流量的效果。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的地面濕蒸汽臨界流動(dòng)流量控制方法，其特征在于，過(guò)流面積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的具體調(diào)節(jié)步驟為：

通過(guò)旋緊或扭松調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥徑向拉動(dòng)或擠壓圓弧管，各個(gè)圓弧管相互靠近，圓弧桿也逐漸伸入圓弧管內(nèi)，圓弧桿可以限制圓弧管只能呈圓形放大或縮小，圓弧管就會(huì)拉大或壓小可變噴管喉部的內(nèi)徑。

11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的地面濕蒸汽臨界流動(dòng)流量控制方法，其特征在于，當(dāng)發(fā)生臨界流時(shí)，流過(guò)可變噴管的流量和可變噴管喉口直徑的關(guān)系：

其中，a和b為室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)所取系數(shù)，M_t為蒸汽的質(zhì)量流量，單位為t/h；P_u為文丘里噴嘴上游的壓力，單位為MPa；d為喉口直徑，單位為mm；X為蒸汽干度，此時(shí)蒸汽干度為小數(shù)。

12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的地面濕蒸汽臨界流動(dòng)流量控制方法，其特征在于，在可變噴管內(nèi)部設(shè)置自調(diào)節(jié)浮子，當(dāng)濕蒸汽流體經(jīng)過(guò)可變噴管時(shí)，入口壓力發(fā)生波動(dòng)時(shí)候，通過(guò)彈簧浮子的自調(diào)節(jié)功能，能夠克服入口壓力波動(dòng)，使得入口壓力還能夠維持臨界流的入口壓力，無(wú)論如何減小出口壓力，流量還能始終保持不變。