[发明专利]一种高聚物浓溶液快速均匀稀释装置

说明书

本发明公开了一种高聚物浓溶液快速均匀稀释装置，由控制器、计量泵、电磁流量计、存储室、混合段、弯管段组成；控制器接收外部稀释指令并输出控制信号，引水管通过计量泵经由分支管分两路输出，一路与存储室连接进入混合段，一路和混合段连接并依次与弯管段、电磁阀、输出管连接。存储室用于存储预先配制的高聚物浓溶液，内部分为上游腔室和下游腔室，两腔室间以活塞相隔；分支管一路输出的水经电动阀和电磁流量计进入上游腔室，移动活塞使得下游腔室置换输出高聚物浓溶液，输出的浓溶液由管路进入混合段；分支管输出的另一路进入混合段与高聚物浓溶液进行掺混实现输出。水下航行器利用高聚物稀溶液减阻有极大的工程应用价值。

技术领域

本发明涉及水下减阻技术领域，具体地说，涉及一种高聚物浓溶液快速均匀稀释装置。

背景技术

高聚物添加剂减阻方法只需在湍流流场中添加微量高聚物，就可达到明显减阻效果，甚至高达80％，且方便实施，是一种公认的高效减阻方式，目前在石油管道输运、集中供暖诸多领域已有推广应用。通过喷射槽向管道内工作流体喷射高聚物稀溶液的方法同样具有减阻效果，且与相同浓度的高聚物溶液相比，喷射减阻的效果甚至更优。因此，高聚物稀溶液喷射方法是一种用于水下航行器的潜在减阻节能方式，且高聚物稀溶液的喷射时长决定航行器减阻状态的持续时间。

中国专利CN105947105A公开了“一种水下航行器粘液减阻装置”，该粘液减阻装置利用预先配制的高聚物溶液进行喷射，但若携带较多溶液会增加航行器负重，若携带较少溶液则不宜长时间进行减阻；在发明专利CN102923247A中提出了利用高聚物减小水下舰艇、鱼雷、水下导弹运行、发射阻力的新方法，该方法包括高压自动喷射液料器、高聚物干料热挤压生产干膜外壳、高聚物浓溶液膜和高聚物溶液浸泡多种实施方式，但这些方法无法根据航行器实际巡航状态控制释放速率，同时也不适于长时间巡航。

高聚物稀溶液喷射方法在水下航行器减阻领域具有极大的应用前景。但由于航行器舱内可用空间有限，无法携带大量高聚物稀溶液。为提高高聚物携带量，延长喷射时间，大幅提升所携带高聚物溶液浓度是理想的技术途径，可通过即时稀释获得大量的高聚物稀溶液。因此，设计一种高聚物浓溶液快速均匀稀释装置，进而提升高聚物稀溶液喷射时间，可有效地用于水下航行器减阻状态的维持。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种高聚物浓溶液快速均匀稀释装置，本发明设计了一种高聚物浓溶液快速均匀稀释装置，并且高聚物稀溶液的输出浓度和释放速率可调。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括控制器、引水管、计量泵、分支管、电动阀、电磁流量计、存储室、上游腔室、下游腔室、混合段、弯管段、电磁阀、输出管，所述控制器接收外部稀释指令，并输出控制信号，各组件接收对应信号后自动启动并调节；所述引水管位于计量泵前部处于上游位置，并经由分支管输出两路，其中一路经存储室进入混合段，另一路与混合段一端连接，混合段另一端依次连接弯管段、电磁阀、输出管；

所述存储室用于存储预先配制的高聚物浓溶液，存储室内部分为上游腔室和下游腔室，两个腔室间以滑动活塞相隔；分支管输出的水经电动阀和电磁流量计进入上游腔室，活塞的移动使得下游腔室置换输出高聚物浓溶液；输出的浓溶液由管路进入混合段中部，该混合段中部为光滑收缩结构，使高聚物浓溶液输出；同时分支管输出的另一管路进入混合段与高聚物浓溶液进行掺混，并输出稀溶液至弯管段，经弯管段的高聚物稀溶液通过电磁阀及输出管实现输出；所述控制器分别与计量泵、电动阀、电磁流量计、电磁阀连接；其稀释方法包括以下步骤:

步骤1.控制器接收外部稀释指令，按照所需高聚物稀溶液喷射速率和浓度要求进行信号输出，控制系统中各组件接收对应信号后自动启动并调节；

步骤2.计量泵接收控制器对应输出信号，由引水管从外部定量输入水，并通过分支管输出两路；

步骤3.分支管输出的少量水经由电动阀和电磁流量计的协同控制输入上游腔室，同时通过滑动活塞在下游腔室置换输出高聚物浓溶液；