[实用新型]一种水环、减阻装置及低阻煤泥输送管道

说明书

本实用新型公开了一种水环、减阻装置及低阻煤泥输送管道。输送管道包括减阻装置和设置有减阻装置的煤泥管道，减阻装置包括水环、水管和设置在水管上的启闭阀。水环设置在煤泥管道上，包括同心套管式设置的环芯和水套。水套设置在环芯外侧，水套末端与环芯固定连接，水套与环芯之间设置有夹层，水套设置有进水孔将夹层与水管连通。水套前端与环芯前端外侧面分别均匀收缩成锥面，且形成宽度h的水环缝并与夹层连通。减阻装置包括若干个水环，沿着煤泥管道间隔设置。或减阻装置包括一一对应设置的水环和启闭阀，减阻装置沿着煤泥管道间隔设置若干组。高压水通过水环在煤泥柱表面形成水膜从而减少阻力。本实用新型具有结构简单、减阻效果好等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种水环、减阻装置及低阻煤泥输送管道，属于能源工程领域。

背景技术

煤泥是煤炭洗选过程产生的一种副产品，是洗煤水浆经压滤脱水后得到的产物。其含水量较大，灰分较多，发热量不高。外运不经济，直接排弃堆存又会给环境带来危害。循环流化床锅炉燃烧技术作为一种洁净煤技术，具有煤种适应性强、炉内脱硫效率高、NOx排放低等优点。使用循环流化床锅炉掺烧煤泥进行发电，既可以减少煤泥的排放，又可以降低锅炉运行的燃料成本，在我国得到了较为广泛的应用。

新鲜煤泥外观呈现膏状，堆积形态不稳定，表观粘度变化大。将煤泥从料场输送到锅炉内燃烧，通常要经过几百米的距离，还要提升几十米的高度。若采用皮带机、刮板机等敞开式设备运输时，经常出现粘挂、滴淌的现象，造成二次污染。全程封闭的管道输送具有无泄漏、对地形适应性强、易于与下端处置工艺融合的特点，正在我国得到越来越广泛的应用。但由于入炉燃烧的煤泥是一种高浓度的粘稠物料，质量浓度大，具有较大的屈服应力，现有条件下，长距离管道输送高浓度煤泥膏体需要克服的阻力很大，辅机能耗较高，且易造成管道磨损。减小煤泥管道输送的阻力，有利于降低辅机功耗和提高煤泥输送系统的运行可靠性。

管道输送煤泥时，阻力主要来源于煤泥膏体边界层与管道内壁的摩擦。此前研究表明，煤泥属于非牛顿流体，其粘度随着煤泥质量浓度的增加而变大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水环、应用水环的减阻装置及应用该减阻装置的低阻煤泥输送管道，通过在管道内壁面形成包裹煤泥膏体的水膜，减小边界层流体的粘度，进而达到降低摩擦阻力的目的。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种水环，所述水环能够设置在煤泥管道上，所述水环包括同心套管式设置的环芯和水套，所述水套呈套管式设置在所述环芯的外侧，所述水套末端与所述环芯固定连接，所述水套与所述环芯之间设置有夹层，所述水套设置有进水孔与所述夹层连通；所述水套与所述环芯之间还形成宽度h的水环缝，所述水环缝与所述夹层连通。

作为一种改进的技术方案，所述水套呈套管式设置在所述环芯的前端外侧，所述水套末端与所述环芯固定连接。

作为一种改进的技术方案，所述水套前端与所述环芯前端外侧面分别以水环中心轴线为中心轴收缩成水套锥面和环芯锥面，且所述水套锥面与所述环芯锥面之间形成所述水环缝。

作为一种改进的技术方案，所述水套锥面与所述环芯锥面之间的水环缝宽度h为h≤2mm。

上述技术方案中，所述水套前端与所述环芯前端外侧面的锥面夹角相同，均为α，且α≤20°。

上述技术方案中，所述水套与所述环芯通过焊接或法兰固定连接。