[发明专利]一种用于深海天然气水合物流化开采管道输送的螺旋流发生装置

权利要求书

1.一种用于深海天然气水合物流化开采管道输送的螺旋流发生装置，具有内径为D的筒体，其特征是：所述的筒体内沿流体流动方向依次设有预起旋整流器、核心起旋器和继旋粉碎器，

所述预起旋整流器：具有中心轴，所述的中心轴由前部的圆锥以及一个同心圆柱构成，环绕中心轴均布有4～6个呈倾斜梯状的导流体，所述导流体的上表面间隔排列有9～12个铲头状的第一锯齿锥，导流体内侧与中心轴固接，导流体外侧与筒体内壁固接；

所述核心起旋器：具有中心固定轴，所述的中心固定轴具有圆锥以及一个同心圆柱，环绕中心固定轴均布有5～8个呈倾斜渐变叶片式的导流片，导流片的倾斜面上安装有两组铲头状的第二锯齿锥，所述导流片内侧与中心固定轴固接，导流片外侧与筒体内壁固接；

所述继旋粉碎器：包括环绕固接在筒体内壁的若干组呈铲头锯齿状的导流板，每组导流板均由三个长短不一、尖端含有锯齿尖锥的倾斜的导流条构成，自中心固定轴向筒体内壁所述导流条的长度由长变短；

所述的筒体内壁固接有周向均布的五组导流板，所述导流板的侧视截面为三角形，每组导流板具有自筒体中心向筒体内壁逐次安装的由长到短的三个导流条，相邻导流条之间留有宽度为D/8～D/6的过流间隙，且每个导流条自筒体中心向外由薄变厚，导流条前部最薄处尖端安装有呈细密状分布的锯齿尖锥。

2.如权利要求1所述的用于深海天然气水合物流化开采管道输送的螺旋流发生装置，其特征是：所述的导流体径向截面为梯形且与流体流动方向所成角度为26°～36°，第一锯齿锥的锥体两侧均平行于流体起旋方向且相互之间留有宽度为0.125D～0.025D的过流空隙。

3.如权利要求1所述的用于深海天然气水合物流化开采管道输送的螺旋流发生装置，其特征是：所述的中心轴的直径为D/8，其中圆锥部分高为D/5～D/4，圆柱部分高为D/2。

4.如权利要求1所述的用于深海天然气水合物流化开采管道输送的螺旋流发生装置，其特征是：所述的导流片轴向截面为扇形、横截面为三角形且自流体流动方向由厚变薄，导流片的轴向倾角为45°～72°，第一组第二锯齿锥的数量为9～12个、第二组为5～8个，相邻第二锯齿锥之间距离为0.125D～0.025D，所述第二锯齿锥的锥体两侧平行于流体起旋方向且相互之间留有宽度为0.125D～0.025D过流空隙。

5.如权利要求1所述的用于深海天然气水合物流化开采管道输送的螺旋流发生装置，其特征是：所述的中心固定轴直径为D/20，其中圆锥部分高为D/16～D/20，圆柱部分高为0.14D～0.23D。

6.如权利要求1所述的用于深海天然气水合物流化开采管道输送的螺旋流发生装置，其特征是：所述的每组导流板中，较长的两条导流条内部边缘凹陷截面为圆弧状，曲率为4D/3～2D。

7.如权利要求1所述的用于深海天然气水合物流化开采管道输送的螺旋流发生装置，其特征是：所述的第一锯齿锥、第二锯齿锥均由一个三棱柱和7～12个小四棱锥拼接而成，其中第一锯齿锥的小四棱锥拼接在三棱柱的短边上，第二锯齿锥的小四棱锥拼接在三棱柱的长边上。