熱應力三通制造技術

本發明專利技術涉及到一種熱應力三通裝置，由主流管道單層殼體和次流管道的雙層套管組成。次流管道殼體由進口段、外層套管和內層套管組成。在內層套管的端部連接有或者是圓筒形、或者是直流波瓣形、或者是斜流波瓣形、或者是它們之間的任意組合的噴嘴。在噴嘴與次流管道外層套管之間存在間隙，間隙根據計算確定。主流管道單層殼體和次流管道外層套管相互連接，形成一個三通結構形狀。次流管道外層殼體承受工作壓力。主流介質從主流管道進口流入；次流介質首先從次流管道進口流入，然后進入次流管道的內層套管的過渡段，接著通過內層套管端部的噴嘴射入到主流介質中，與主流摻混后排出。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及到一種冷熱流體注入混合的熱應力三通裝置，屬于工業過程先進裝 備、節能和安全輸送
，主要提出了一種可以承受冷熱流體混合時的各種復雜交變 應力作用，提高混合效率，降低峰值溫度應力，以及由此引起的應力腐蝕，提高其承受流體 湍流沖刷作用能力，提高其工作安全可靠性的熱應力三通。
技術介紹
在石油、化工、石化、醫藥等行業中，冷熱不同的兩股流體介質摻混和輸送對混合 部位的管道元件提出了很苛刻的要求，特別是在溫度較高、溫差較大的場合下，很難找到一 種廉價的、結構緊湊的管道元件以適應復雜交變應力作用、應力腐蝕和湍流沖刷作用。因為 溫度應力的特點，在設計中要降低溫度應力水平和承受復雜的交變應力，單純的增加壁厚 并不能解決問題，所以本專利技術根據氣動力學、流體動力學和傳熱學的原理，提出了熱應力三 通裝置，有效地解決了這個問題。同時本專利技術提出的一種熱應力三通裝置，能有效地提高混 合效率，拓寬有效工作范圍，提高裝置操作水平，從而可以增加經濟性和安全可靠性。
技術實現思路
本專利技術的目的是提出一種熱應力三通，提高混合效率和有效工作范圍，適應復雜 交變應力作用、應力腐蝕和湍流沖刷作用，從而達到高效節能和安全可靠的目的。本專利技術所提出的熱應力三通裝置，該裝置由主流管道殼體(1)和次流管道殼體組 成，其特征在于，主流管道殼體(1)為單層管道結構，次流管道殼體為雙層套管結構，次流 管道殼體由進口段O)、外層套管C3)和內層套管(4)組成。在內層套管(4)的端部連接有 各種材料和各種尺寸的或者是圓筒形(7)、或者是圓弧擴張形(8)、或者是直流波瓣形(9)、 或者是斜流波瓣形(10)、或者是它們之間的任意組合的噴嘴。在噴嘴與外層套管C3)之間 存在間隙，間隙由計算確定。主流管道殼體(1)與次流管道殼體的外層套管C3)存在連接，形成三通殼體，連 接的形式可以是焊接或其它的連接方式；次流管道殼體的外層套管C3)主體部分或者是直 管、或者是波紋管。次流管道內層套管(4)或者由過渡段(5)、或者由噴嘴(6)、或者由它們之間的組 合組成。主流工藝介質由主流管道殼體(1)的進口流入，與由次流管道內層套管(4)流入 的次流工藝介質混合后由出口流出。噴嘴或者是圓筒形(7)，如圖1所示；或者是圓弧擴張 形(8)，如圖2所示；或者是直流波瓣形(9)，如圖3所示；或者是斜流波瓣形(10)，如圖3 所示；或者是它們之間的任意組合構成。圓筒形噴嘴(7)的經線為直線。圓弧擴張形噴嘴(8)經線(母線)或者是圓弧線 段、或者是拋物線段、或者是雙曲線段、或者是展開線段、或者是直線收縮形、或者是直線擴 張形、或者是它們之間的任意組合。波瓣形噴嘴的經線(母線)可以是總體上在周向沒有傾 斜的直線形，即直流波瓣形噴嘴(9)；也可以是總體上在周向有傾斜的斜線形或螺旋線形，即斜流波瓣形噴嘴(10)。直流波瓣形噴嘴(9)和斜流波瓣形噴嘴(10)的截面形狀由或者 直線段、或者圓弧線段、或者拋物線段、或者雙曲線段、或者展開線段組成的空間平面曲線， 然后將該空間平面曲線分別沿或者圓周方向、或者四邊形方向、或者三角形方向、或者正多 邊形方向旋轉或者延伸復制，形成一個周期性的平面曲線；所述直流波瓣形噴嘴(9)和斜 流波瓣形噴嘴(10)就是將該平面曲線沿軸向或者按相同的大小和形狀、或者按等比例的 收縮、或者按等比例的擴大、或者按圓弧線的、或者按拋物線的、或者按雙曲線的、或者按展 開線的比例進行收縮或擴大進行拉伸，形成兩端開口的復雜形狀的中空通道；斜流波瓣形 噴管(10)在拉伸時沿周向有任意角度的傾斜旋轉。在直流波瓣形噴嘴(9)的出口次流介 質的流動特征呈直線狀射流進入主流介質中。在斜流波瓣形噴嘴(10)的出口次流介質的 流動特征呈傾斜或旋轉狀射流進入主流介質中。主流管道進口段、次流管道進口段和混合流體出口端的直徑可以相同，也可以互 相不同。在直流波瓣形噴嘴(9)和斜流波瓣形噴嘴(10)的對稱中心位置或者存在一個大 小匹配的中心錐(11)，或者不存在中心錐。如果存在中心錐，則中心錐(11)的形狀可以或 者是在軸向兩端為圓錐體，在中間為圓柱體的組合體；或者是在軸向兩端為圓錐體，去掉中 間圓柱體的組合體。中心錐(11)的形狀也可以或者是在軸向兩端為錐體，在中間為六面體 的組合體；或者是在兩端為錐體，去掉中間六面體的組合體。附圖說明圖1為本專利技術的圓筒形熱應力三通結構示意圖。圖中1、主流管道，2、次流管道進 口段，3、外層套管，4、內層套管，5、內層套管過渡段，6、噴嘴，7、圓筒形噴嘴。圖2為本專利技術的圓弧擴張形熱應力三通結構示意圖。圖中1、主流管道，2、次流管 道進口段，3、外層套管，4、內層套管，5、內層套管過渡段，6、噴嘴，8、圓弧擴張形噴嘴。圖3為本專利技術的直流波瓣形和斜流波瓣形熱應力三通結構示意圖。圖中1、主流 管道，2、次流管道進口段，3、外層套管，4、內層套管，9、直流波瓣形噴嘴，10、斜流波瓣形噴 嘴，11、中心錐。圖4為圖3的A-A剖面圖(不按比例)，表示了不同的波瓣噴嘴橫截面形狀。具體實施例方式如附圖1至圖3所示結構，將本專利技術的熱應力三通直接連接于需要冷熱兩股流 體介質混合的工藝系統中，主流流體從左側的主流管道進口進入熱應力三通，次流流體從 頂部次流管道進口段進入熱應力三通，高效混合好的混合流體從右側的出口流出熱應力三ο本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱應力三通裝置，該裝置由主流管道殼體（１）和次流管道殼體組成，其特征在于，主流管道殼體（１）為單層管道結構，次流管道殼體為雙層套管結構，次流管道殼體由進口段（２）、外層套管（３）和內層套管（４）組成。在內層套管（４）的端部連接有各種材料和各種尺寸的或者是圓筒形（７）、或者是圓弧擴張形（８）、或者是直流波瓣形（９）、或者是斜流波瓣形（１０）、或者是它們之間的任意組合的噴嘴。在噴嘴與外層套管之間存在間隙，間隙根據計算確定。

【技術特征摘要】
1.一種熱應力三通裝置，該裝置由主流管道殼體(1)和次流管道殼體組成，其特征在 于，主流管道殼體(1)為單層管道結構，次流管道殼體為雙層套管結構，次流管道殼體由進 口段O)、外層套管C3)和內層套管(4)組成。在內層套管(4)的端部連接有各種材料和各 種尺寸的或者是圓筒形(7)、或者是圓弧擴張形(8)、或者是直流波瓣形(9)、或者是斜流波 瓣形(10)、或者是它們之間的任意組合的噴嘴。在噴嘴與外層套管之間存在間隙，間隙根據 計算確定。2.根據權利要求1所述的熱應力三通裝置，其特征在于，主流管道殼體(1)與次流管道 殼體的外層套管C3)存在連接，形成三通殼體，連接的形式可以是焊接或其它的連接方式； 次流管道殼體的外層套管C3)或者是直管、或者是波紋管。3.根據權利要求1所述的熱應力三通裝置，其特征在于，各種尺寸和各種材料的內層 套管(4)或者由過渡段(5)、或者由噴嘴(6)、或者由它們之間的組合連接而成；噴嘴(6)位 于內層套管⑷的端部；噴嘴(6)或者為圓筒形(7)；圓筒形噴嘴(7)的經線為直線；圓筒 形噴嘴(7)出口沿壁厚方向或者采用各種曲線光滑過渡、或者采用平面倒角過渡。4.根據權利要求1和3所述的熱應力三通裝置，其特征在于，噴嘴(6)或者為圓弧擴張 形(8)；圓弧擴張形噴嘴(8)的經線(母線)或者是圓弧線段、或者是拋物線段、或者是雙 曲線段、或者是展開線段、或者是直線收縮形、或者是直線擴張形、或者是它們之間的任意 組合；圓弧擴張形噴嘴(8)出口沿壁厚方向或者采用各種曲線光滑過渡、或者采用平面倒 角過渡。5.根據權利要求1和3所述的熱應力三通裝置，其特征在于，噴嘴(6)或者為為直流波 瓣形噴嘴(9)；直流波瓣形噴嘴(9)的經線(母線)沿軸向是直的、即沿周向沒有傾斜；直 流波瓣形噴嘴(9)出口沿壁厚方向或者采用各種曲線光滑過渡、或者采用平面倒角過渡。6.根據權利要求1和3所述的熱應力三...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉友宏，
申請(專利權)人：劉友宏，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]