[实用新型]一种超声波共振腔重油输送管道有效
申请号: | 201320643780.2 | 申请日: | 2013-10-18 |
公开(公告)号: | CN203533084U | 公开(公告)日: | 2014-04-09 |
发明(设计)人: | 谢晋;王静妍;勾腾浩;程鹏 | 申请(专利权)人: | 中国石油大学(华东) |
主分类号: | F16L55/24 | 分类号: | F16L55/24;F16L53/00 |
代理公司: | 东营双桥专利代理有限责任公司 37107 | 代理人: | 罗文远 |
地址: | 266580 山东省*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 超声波 共振 重油 输送 管道 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种重油输送管道,特别涉及一种超声波共振腔重油输送管道。
背景技术
稠油的高粘度直接影响了稠油输送的成本和效益,部分区块的特稠油外输极为困难, 为了降低稠油输送管路的摩阻损失, 必须采取有效的降粘措施。国内外稠油输送的方法主要有加热输送、掺稀输送、低粘液环输送、乳状液输送等。超声波降粘技术是近几年来迅速发展起来的一种新技术。
一定的频率的超声波通过液体时, 使液体中的微小泡核被激活。当声压足够大时, 在声波负压作用下, 气泡核膨胀;在声波正压作用下, 气泡核压缩, 表现出气泡核的振荡、生长、收缩、崩溃等一系列动力学过程。气泡核崩溃时, 在其周围的极小空间和极短时间内, 局部产生高温达10000℃, 瞬时压力可达几千甚至几万个大气压, 并伴随着强烈的冲击波和时速达400km左右的射流, 这就是空化现象。超声波空化作用可以改变原油内部结构, 使原油的部分大分子断裂为小分子, 使原油粘度降低。
超声波在弹性介质中传播时, 使弹性粒子的振幅、速度及加速度发生显著变化。机械振动作用可加速原油中较小分子与惰性大的大分子链之间的相对运动, 使稠油剪切变稀,从而起到降粘作用。
超声波在原油中传播时, 原油介质吸收声能转化成热能; 在不同介质的分界面处, 边界摩擦产生热; 空化作用在气泡崩溃时产生热, 使原油的温度升高, 从而使原油降粘。以上分析表明, 超声波作用能够降低原油的粘度, 从而减少原油的流动阻力, 提高稠油的举升和输送效果。而目前,并没有应用该项技术的重油输送管道。
发明内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种超声波共振腔重油输送管道,减少原油的流动阻力, 提高稠油的举升和输送效果。
其技术方案是:包括外层管壁、内层管壁、振荡腔、超声波发生器、真空隔绝区域,所述的内层管壁的外侧设有外层管壁,在内层管壁和外层管壁之间设有多组超声波发生器,在每个超声波发生器的一侧设有真空隔绝区域,并在超声波发生器的外侧形成振荡腔,使超声波在振荡腔经过放大后作用于油管道里的原油。
上述的外层管壁采用钢化玻璃管或强化塑料材质的保护管。
本实用新型的有益效果是:通过在原始的原油运输管道中加装超声波发生器,取代相应的锅炉房加热,减少建设成本和维护费用;同时,在相应超声波发生器周围设置声波振荡腔,使产生共振,加强对易凝高粘原油的流变性质的改善;另外,还在管道外围设置真空隔绝腔,保证超声波不会对周围设施产生危害。
附图说明
附图1是本实用新型的结构示意图;
上图中:外层管壁1,内层管壁2,振荡腔3,超声波发生器4,真空隔绝区域5。
具体实施方式
结合附图1,对本实用新型作进一步的描述:
本实用新型包括外层管壁1、内层管壁2、振荡腔3、超声波发生器4、真空隔绝区域5,所述的内层管壁2的外侧设有外层管壁1,在内层管壁2和外层管壁1之间设有多组超声波发生器4,在每个超声波发生器4的一侧设有真空隔绝区域5,并在超声波发生器4的外侧形成振荡腔3,使超声波在振荡腔3经过放大后作用于油管道里的原油。
其中,外层管壁1采用钢化玻璃管或强化塑料材质的保护管,此设计有助于减少原油管道长期暴露于空气中时所发生的腐蚀破坏;内层管壁为普通输油管道,内壁有内涂层,内涂层物理化学性质稳定。
超声波发生器4所产生的的高能超声波而设置,高能超声波通过介质的传播,在传播过程中损失机械波动的能量,转化为热能和原油的波动机械能,进而使原油的温度升高,原油的物理性质改变,改变其运输的难易程度。减少在运输过程中对其进行锅炉加热的能源损耗,降低运输的成本。
真空隔绝区域5作为防止超声波流失而设置的装置,由于声波不能在真空中进行传播,故而理论上减少了超声波的外泄对人员和设备造成的损害。
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