本實用新型專利技術提供一種均衡分流裝置,主要解決了現有分流裝置流過各支管路的液體介質流量均不相同,而且會在某一支管路處出現斷流現象,特別是在瀝青行業中,斷流或分配不均會導致加熱不均勻,甚至會出現局部不能被加熱,從而影響加熱效果的問題。該均衡分流裝置包括主管道,主管道上并聯有N個支管路,N≥2,支管路包括細管道和支路管道,細管道一端與主管道連通,另一端與支路管道連通;細管道的橫截面積為S支,主管道的橫截面積和各支路管道橫截面積相同,且均為S主,應滿足0.9S主≤S支1+S支2+...+S支N≤1.1S主。(*該技術在2021年保護過期,可自由使用*)
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種均衡分流裝置。
技術介紹
現有通過液體介質來實現對物質進行間接加熱或冷卻的裝置一般是通過泵來驅動高溫或低溫液體介質在管道中流動,通過熱交換來實現對所需要加熱或冷卻的物質進行間接加熱或冷卻。由于泵的出口壓力有限,為了提高加熱或冷卻效率,縮短加熱或冷卻時間,需要加大加熱或冷卻介質管道長度來增大換熱面積,如果采用串聯管路,隨著管道長度加長,介質管道的阻力也跟著增大,這樣就很難滿足泵的出口壓力要求,因此,工程上經常采用并聯管路系統來降低管道阻力,滿足泵出口壓力要求。在實際制作中,各支管路管道長度比較長,很難制作得完全一致,再加上各支管路 入口很難保證在同一水平面上,各支管路出口也很難保證在同一水平面上。由于主管道的液體介質分流到各支管路,各支管路的液體介質流量比較小,流速比較低。由管道沿程阻力2公式ΔΡ(ΛΡ斷面I和斷面2之間的壓力差,λ為沿程阻力系數,L為斷 d 2面I至斷面2之間的管道長度,d為管道截面直徑,V為管內平均流速,P為液體介質密度)和不可壓縮流體在重力作用下伯努利方程Z1+ ^ =Ζ2+^+°^ +\±Ε (Ζ PS 2gpg 2g為單位重量流體相對于水平參考面的位能,I為單位重量流體的壓力勢能,f 為單PS位重量流體的動能,α為動能修正系數,V為管內平均流速,hv為單位重量流體沿流管的能量損失,E為單位重量流體在所取的流動管段內與外界交換的機械能)可以定性得出結果由于管道沿程阻力與管道內液體介質流速的平方成正比,所以各支管路的管道阻力很小,各支路管道制作上的微小差別、各支管路入口處液體介質位能的微小差別、各支管路出口處液體介質位能的微小差別,都會引起各支管路管道阻力產生比較大的差異。由流量公式Q = CdA^i (Q為流過支管路液體介質流量,Cd為流量系數,A為管道截面積,Λ P為支管路入口處和出口處壓力差,P為液體介質密度)可知,隨著各支管路入口處和出口處壓力差產生較大差異,就會導致流過各支管路液體介質流量產生較大差異,甚至某一支管路出現斷流情況,從而導致加熱或冷卻不均勻現象,甚至出現局部不能被加熱或冷卻現象。采用如圖I所示的并聯管路所形成的加熱或冷卻系統,由以上定性分析可知,流過各支管路的液體流量均不相同,而且可能會在某一支管路處出現斷流現象,從而導致加熱或冷卻不均勻,甚至會出現局部不能被加熱或冷卻,從而影響加熱或冷卻效果。
技術實現思路
本專利技術提供一種均衡分流裝置,主要解決了現有分流裝置流過各支管路的液體介質流量均不相同,而且會在某一支管路處出現斷流現象,特別是在浙青行業中,斷流或分配不均會導致加熱不均勻,甚至會出現局部不能被加熱,從而影響加熱效果的問題。本專利技術的具體技術解決方案如下該均衡分流裝置包括主管道,主管道上并聯有N個支管路,N ^ 2,所述支管路包括細管道和支路管道,細管道一端與主管道連通,另一端與支路管道連通;所述細管道的橫截面積為,主管道的橫截面積和各支路管道橫截面積相同,且均為S±,應滿足O. S支!+ S^2+-+ S支N彡I. IS主,其中以3支片S^2+-+ S支N=S主為佳;連接主管道和各支路管道的細管道長度應滿足該管路系統總阻力符合伯努利方 程21+^1+5^ =ζ2+Α+^1 +κ±ε, Pg^ PS在工程設計中假定泵入口處壓力P2,P1為泵出口處壓力,由于泵入口處和泵出口處管道截面積相同,所以液體介質流速相同,即U1=U2, α為動能修正系數,一般取α ρα 2,Z1為泵出口處位能,22為泵入口處位能,P為液體介質密度,在泵入口到泵出口這段管道內不對外做功,所以Ε=0,匕為單位重量流體沿流管的能量損失。依據上述假設,伯努利方程簡化為Z1-Z2+- -1^ = Hv Pg Pg所以連接主管道和各支路管道的細管道長度應滿足該管路系統總阻力符合經簡化的伯努利方程。上述各支管路的管道阻力之和為f支總,f支總=(O. 1(Γθ· 15) · f總,其中f總為管道系統總阻力;所述f總=UZ1-Z2+1 -1^ = K,hv為單位重量流體沿流管的能 Pg Pg量損失,設主管道連接有泵,其中Pl為泵出口處壓力,其中P2為泵入口處壓力,Zl為泵出口處位能,Z2為泵入口處位能。上述各細管道的管道阻力之和為f細總,f細總=(O. 75、· 80) · f總,其中f總為管道系統總阻力;上述f 總=hv,Z1 — Z2 ^——--— = hy, pg PKhv為單位重量流體沿流管的能量損失,設主管道連接有泵,其中Pl為泵出口處壓力,其中P2為泵入口處壓力,Zl為泵出口處位能,Z2為泵入口處位能。上述各細管道橫截面積、各細管道長度、各細管道之間的距離均相同。本專利技術的優點在于應用本專利技術提供的均衡分流裝置,各支路的導熱油分配基本均勻,不會出現斷流的狀況;特別是應用在浙青行業中,能夠滿足浙青快速升溫罐設計要求,使得浙青被快速加熱,并且加熱比較均勻,不會出現局部不能被加熱現象。附圖說明圖I為現有技術結構示意圖;圖2為本專利技術提供的均衡分流裝置結構示意圖;圖3為浙青升溫罐中主管道和之管路管道截面積一致的換熱管路系統;圖4為浙青升溫罐中改進后的導熱油并聯管路系統。具體實施方式如圖I所示,通過泵來驅動液體介質在管道中流動,來實現對所需要加熱或冷卻的物質進行加熱或冷卻。由于泵的出口壓力有限,為了提高加熱或冷卻效率,縮短加熱或冷卻時間,需要加大加熱或冷卻介質管道的管道長度來增大換熱面積,如果采用串聯管路,隨著管道長度加長,介質管道的管道阻力也跟著增大,這樣就很難滿足泵的出口壓力要求,因 此,工程上經常采用并聯管路系統來降低管道阻力,滿足泵出口壓力要求。如圖I所示,采用并聯管路的各支管路流量計算如下(工程計算中假定各支管路的管道截面積與主管道相同,均為A,各支管路管道和主管道內徑為d,主管道中各支管路之間的主管道長度相等,且均為L,各支管路的管道長度為L1,各支管路的管道阻力近似相等,各支管路的入口和出口處分別在各自的水平面上(即保證各支管路入口處的液體介質位能相同,各支管路出口處的液體介質位能相同)Ql=CdXAX= CdxAx(I)Q2 =Cdx Ax ^2χ—~— =Cd X Ax ^2χ —(2)Q3 =C1 X Ax \2 x=CdX Ax |2χ5(3) ] PV PQm^=CdXjX 2χ(Ρ-^0) =CdxAx(5) M P] PQm =Cdx Ax 2 X ~ °^ = Cd χ Ax 2χ&(6) V PV P......Qn=CdxAx=CdxAx(7)式(I) (7)中,Cd為流量系數,Cd=Cc X Cv它是實際流量q與理論流量qT之比,即Cd=q/qT (工程計算中假定各支路的流量系數相等,且均為Cd);Λ P1S主管道中支路一至支路二之間的壓力損失,等于主管道中支路一至支路二間的管道阻力;Λ P1=P1-P2=A X (L/d)X[pXVl2/2],λ為主管道沿程阻力系數(假定各支管路之間主管道沿程阻力系數相同,且均為λ,νι,V27V3…………Vlri分別為各支路之間主管道中的液體介質流速);Δ P2為主管道中支路二至支路三之間的壓力損失,等于主管道中支路二至支路三間的管道阻力;Λ P2=P2-P3= λ X (L/d) X本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種均衡分流裝置,包括主管道,主管道上并聯有N個支管路,N≥2,其特征在于:所述支管路包括細管道和支路管道,細管道一端與主管道連通,另一端與支路管道連通;所述細管道的橫截面積為S支,主管道的橫截面積和各支路管道橫截面積相同,且均為S主,應滿足0.9S主≤S支1+S支2+...+S支N≤1.1S主。
【技術特征摘要】
1.一種均衡分流裝置,包括主管道,主管道上并聯有N個支管路,N >2,其特征在于所述支管路包括細管道和支路管道,細管道一端與主管道連通,另一端與支路管道連通;所述細管道的橫截面積為,主管道的橫截面積和各支路管道橫截面積相同,且均為S±,應滿足 O. 9S主彡 Sh+Sh+· · · +S支N ( I. IS主。2.根據權利要求I所述的均衡分流裝置,其特征在于所述各支管路的管道阻力之和為f支總,f支總=(O- 10 O. 15) · f總,其中f總為管道系統總阻力;所述f總=hv, -I = \,hv為單位重量流體沿流管的能量損失,設主管道連接有泵,其中P1Pg Pg為泵出口處壓力,其中P2...
【專利技術屬性】
技術研發人員:薛向宇,孫建西,皇甫建紅,
申請(專利權)人:西安達剛路面機械股份有限公司,
類型:實用新型
國別省市:
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