[实用新型]一种湿蒸汽/气液分流三通管

说明书

技术领域

本发明涉及流量测量领域，是一种分流三通管。

背景技术

在石油稠油开采中，采用向采油井下注入高温水蒸气，用蒸汽融化井下稠油，降低稠油的粘度以及提高稠油的流动性，达到使采油机能采油的目的。在这种向采油井下注入高温水蒸气的热力采油过程中，由注汽炉产生高温蒸汽，采用蒸汽管网向数个采油井输送蒸汽。显然，采油的经济性与蒸汽的数量和品质关系密切。由于注汽炉产生的是蒸汽干度小于1的高温湿蒸汽，注入采油井的蒸汽也是高温湿蒸汽，为了提高采油的经济性，对注汽炉的蒸汽干度、以及对高温蒸汽管网各出口蒸汽干度与流量进行监测与控制，是非常重要的。

对于湿蒸汽干度与流量的测量，尽管有许多方法，包括化验方法、非热力学方法和热力学方法，但由于湿蒸汽含有液态的水，是气液两相流流体，其流态多样，表现为气泡流、塞状流、分层流、波状流、弹状流、环状流等，多种流态的其性特征为截而上的蒸汽密度分布极不均匀，这种性态是气液两相流的常态，国内外目前还没有经济与通用的测量仪表，能够准确测量湿蒸汽的干度和流量。

申请号为00102548.1公开号为CN1263263的发明专利，公开了一种锅炉蒸汽干度自动测试和控制方法，该方法分别通过电导率测试探头实时测量出锅炉给水电导率A和炉水电导率B，由X＝(B-A)/B这一公式，得出锅炉出口的湿蒸汽干度X。这是一种目前实用且经济的测量锅炉蒸汽干度的仪表和方法。

在采用高温湿蒸汽的热力采油中，注汽炉产生干度为40-85％之间的湿蒸汽，通过蒸汽管网，把高温湿蒸汽输送到数个采油井中。蒸汽管网是由多个管路分支口、多个管网出口组成的管路系统，为了提高热力采油的经济性，需要对各蒸汽管网出口即采油井口的蒸汽干度进行监测与控制。然而，申请号为00102548.1公开号为CN1263263的发明专利“锅炉蒸汽干度自动测试和控制方法”，只能用于测量锅炉出口的蒸汽干度，而不能用于测量蒸汽管网各出口的蒸汽干度，其原因见如下论述。

对无分支的单一湿蒸汽管道而言，它只有一个管道入口和一个管道出口，在管道入口和管道出口之间存在着湿蒸汽水中的盐平衡规律，也就是单一湿蒸汽管道入口的 湿蒸汽水中含盐量与该管道出口的湿蒸汽水中含盐量相同。根据这一盐平衡规律，通过对含盐量的测量，可得出单一湿蒸汽管道出口的蒸汽干度，这也就是申请号为00102548.1公开号为CN1263263的发明专利“锅炉蒸汽干度自动测试和控制方法”可以采用的方法。但对于具有多个管路分支口、多个出口的蒸汽管网而言，现有技术不能用于测量蒸汽管网各出口的蒸汽干度，因为在蒸汽管网中盐平衡规律已不存在了。若还想利用盐平衡规律来解决如何得出蒸汽管网出口蒸汽干度的问题，其突破口就在于是否能够在蒸汽管网中创造出类似于单一湿蒸汽管道盐平衡规律的成立条件，这个成立条件就是：使蒸汽管网在每个管路分支口处，都设置上一个特殊分流三通管，该特殊分流三通管，有两种作用，其一是它能够起到分流的作用，其二是具有最重要作用，即所分流出的两路湿蒸汽的蒸汽干度均相同，这个特殊的分流三通管可称作分流均相三通管。

分流三通管有一个入口两个出口的管网部件，是管网中常用的部件，在管网各分流处采用分流三通将主管道的分为两根管道，使主管道的流体分配为两个支线的流体。现有技术的分流三通管。只具有单一的作用，就是把流量分为两路，它不能进行等蒸汽干度的两路流量分配。均相分流三通管与现有技术的分流三通管不同，它不仅可以直接应用于湿蒸汽气液两相流管网的管路分支口处，还可直接应用于其它气液两相流管网的管路分支口处，实现在管网管路分支口处的等干度分配。

发明内容

为克服现有技术不能准确测量蒸汽管网各出口蒸汽干度的问题，特别是解决如何设计特殊分流三通管的问题，本发明提出一种湿蒸汽/气液分流三通管。

本发明包括直通管、渐缩管、主流管、次流通道、支杆、缩放管和分流管。在分流管的圆周上开有与缩放管出口连接的连接孔。直通管的入口与蒸汽管网来流管道固定连接，直通管的出口端与缩放管入口端连通，缩放管的出口端与分流管的圆周上的连接孔连通。渐缩管的大直径端固定在直通管入口端的内壁上，渐缩管的小直径端与主流管的入口端连通。通过支杆将主流管固定在直通管的内壁上。主流管的外壁与直通管的内壁之间的间隙形成了气液两相流的次流通道。

所述的缩放管由收缩段和扩放段组成；缩放管的喉部，即缩放管最小内径处的直径为0.2-0.8倍的直通管内径；缩放管6的长度为0.5-1.5倍缩放管的外径，并且收缩段和扩放段的长度相同；缩放管的出口与分流管上的连接孔固定连接。