本發(fā)明專利技術(shù)是一種管道清管檢測設(shè)備用速度控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。涉及非電變量系統(tǒng)的控制、影響氣體流動(dòng)的裝置、流量的測量、線速度的測量和管道系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。在以氣流進(jìn)入的方向?yàn)榍暗男沽鲌A筒(1)后部固連的后支架(2)中心的密封倉體(6)內(nèi)，從后向前依次安裝有電池組(3)、控制模塊(4)、電機(jī)(5)，電機(jī)(5)的軸穿過密封倉體(6)的孔與聯(lián)軸器(7)連接，聯(lián)軸器(7)經(jīng)減速箱(8)與傳動(dòng)軸(10)連接，傳動(dòng)軸(10)伸出泄流圓筒(1)前端的固定扇葉(9)后與活動(dòng)扇葉(11)連接，傳動(dòng)軸(10)頭再連接壓蓋(12)。本發(fā)明專利技術(shù)在正常輸送的前提下，通過調(diào)節(jié)流經(jīng)清管檢測設(shè)備的介質(zhì)流量，達(dá)到調(diào)節(jié)清管檢測設(shè)備在管道內(nèi)運(yùn)行速。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)是一種管道清管檢測設(shè)備用速度控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。涉及非電變量系統(tǒng)的控制、影響氣體流動(dòng)的裝置、流量的測量、線速度的測量和管道系統(tǒng)
技術(shù)介紹
隨著我國城市化進(jìn)程加快、各地將加大清潔能源消費(fèi)比例，使天然氣總需求量增長迅猛。根據(jù)2007年能源藍(lán)皮書《2007年中國能源發(fā)展報(bào)告》，藍(lán)皮書預(yù)計(jì)未來15年中國天然氣需求將呈爆炸式增長，平均增速將達(dá)11% _13%，藍(lán)皮書指出，從國家天然氣發(fā)展總體規(guī)劃看，在現(xiàn)有的60多個(gè)已通天然氣城市的基礎(chǔ)上，2010年將發(fā)展到270個(gè)城市，21世紀(jì)中期，全國65%的城市都將通上天然氣。預(yù)計(jì)到2010年天然氣需求量將達(dá)到1000億立方米，到2020年天然氣需求量將超過2000億立方米左右。綜上所述，在可預(yù)見的十年里，國內(nèi)主要天然氣管道都將面臨著以較大排量甚至滿負(fù)荷進(jìn)行輸送的情況。總所周知，管道在運(yùn)營一段時(shí)間后，就需要進(jìn)行清管檢測作業(yè)。清管的目的是清掃長輸天然氣管道內(nèi)雜物、積液、積污，提高管道輸送效率，減少摩阻損失，減少管道內(nèi)壁腐蝕，延長管道使用壽命。然而，根據(jù)SY/T 5922-2003《天然氣管道運(yùn)行規(guī)范》8. 7. 4.1項(xiàng)規(guī)定，“清管器運(yùn)行速度一般宜控制在3. 5m/s 5m/s。”而國內(nèi)主要的天然氣管道輸送介質(zhì)流速已經(jīng)超過5m/s，瞬間速度可能達(dá)到十幾米毎秒。清管檢測設(shè)備運(yùn)行速度較大將給管道運(yùn)營商帶來很大的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。為了減小作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，就需要降低清管檢測設(shè)備的運(yùn)行速度，但前提是不能影響管道業(yè)主的正常天然氣輸量，ー種速度控制系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生。《油氣儲(chǔ)運(yùn)》2010年第29卷第9期的“天然氣管道速度可控清管器的設(shè)計(jì)”公開了ー種天然氣管道速度可控清管器的設(shè)計(jì)。它是根據(jù)速度控制的要求，通過泄流改變清管器的前后壓差，由壓差變化帶來清管器速度進(jìn)行變化，從而控制清管器的速度。但它涉及的對(duì)像是清管器，且其公開的結(jié)構(gòu)也與本申請(qǐng)不同。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是專利技術(shù)ー種在不影響正常輸送的前提下，通過調(diào)節(jié)流經(jīng)清管檢測設(shè)備的介質(zhì)流量從而達(dá)到調(diào)節(jié)清管檢測設(shè)備在管道內(nèi)運(yùn)行速度的管道清管檢測設(shè)備用速度控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本專利技術(shù)的速度控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以提前預(yù)設(shè)想要控制的設(shè)備速度區(qū)間范圍，如3m/s—5m/s之間，如果設(shè)備速度大于設(shè)定區(qū)間的上限值5m/s,泄流閥門就打開ー級(jí),如果設(shè)備速度小于設(shè)定區(qū)間的下限值3m/s，泄流閥門就關(guān)閉ー級(jí)，直到設(shè)備速度回到設(shè)定的區(qū)間范圍內(nèi)。速度控制系統(tǒng)的泄流閥屬于多級(jí)控制，活動(dòng)扇葉可以有5種不同的位置狀態(tài)，根據(jù)不同的速度調(diào)節(jié)到合適的ー種狀態(tài)。本速度控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)有兩種，結(jié)構(gòu)一如圖1所示。其主要部件有泄流圓筒1、后支架2、電池組3、控制模塊4、電機(jī)5、密封倉體6、聯(lián)軸器7、減速箱8、固定扇葉9、傳動(dòng)軸10、活動(dòng)扇葉11、壓蓋12。在泄流圓筒I后部(以氣流進(jìn)入的方向?yàn)榍?固連的后支架2中心的密封倉體6內(nèi)，從后向前依次安裝有電池組3、控制模塊4、電機(jī)5,電機(jī)5的軸穿過密封倉體6的孔與聯(lián)軸器7連接，聯(lián)軸器7經(jīng)減速箱8與傳動(dòng)軸10連接，傳動(dòng)軸10伸出泄流圓筒I前端的固定扇葉9后與活動(dòng)扇葉11連接，傳動(dòng)軸10頭再連接壓蓋12。所述后支架2在密封倉體6與泄流圓筒I之間有多個(gè)氣流孔；為了保證不會(huì)截流氣體，在圓周上開了許多的孔，其孔的總等效面積要大于前端需要的泄流總面積；固定扇葉9的主視圖如圖5，活動(dòng)扇葉11的扇葉瓣的個(gè)數(shù)和固定扇葉9的空隙瓣個(gè)數(shù)相一致，且形狀面積也一致，保證重回時(shí)正好完全覆蓋；扇葉瓣的個(gè)數(shù)為3-6個(gè)，根據(jù)需要的泄流面積進(jìn)行選擇、調(diào)整；活動(dòng)扇葉11的主視圖如圖4，活動(dòng)扇葉11的扇葉瓣的個(gè)數(shù)和固定扇葉9的空隙瓣個(gè)數(shù)相一致，且形狀面積也一致，保證重回時(shí)正好完全覆蓋；扇葉瓣的個(gè)數(shù)為3-6個(gè)，根據(jù)需要的泄流面積進(jìn)行選擇、調(diào)整；順氣流方向看，每ー個(gè)扇葉的上表面都做成類似魚脊背的形狀，這是便于減小氣流的阻力。本速度控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)ニ如圖2所示。其主要部件有泄流圓筒1、后支架2、電池組3、控制模塊4、電機(jī)5、密封倉體6、聯(lián)軸器7、減速箱8、固定扇葉9、傳動(dòng)軸10、活動(dòng)扇葉11、壓蓋12、固定罩13、旋轉(zhuǎn)罩14、轉(zhuǎn)軸15、前支架16。在泄流圓筒I前部(以氣流進(jìn)入的方向?yàn)榍?固連的后支架2中心的密封倉體6內(nèi)，從前向后依次安裝有電池組3、控制模塊4、電機(jī)5，電機(jī)5的軸穿過密封倉體6的孔與聯(lián)軸器7連接，聯(lián)軸器7經(jīng)減速箱8與傳動(dòng)軸10連接，傳動(dòng)軸10伸出泄流圓筒I后端的前支架16與轉(zhuǎn)軸15連接，轉(zhuǎn)軸15與旋轉(zhuǎn)罩14連接，旋轉(zhuǎn)罩14外套有與泄流圓筒I固連的固定罩13。所述后支架2在密封倉體6與泄流圓筒I之間有多個(gè)氣流孔；同樣，前支架16為了保證不會(huì)截流氣體，在圓周上開了足夠多的圓孔，其圓孔的等效面積要大于前端需要的泄流總面積； 所述固定罩13和旋轉(zhuǎn)罩14為鍋形，為了獲得較大的泄流面積，在形狀上做成前凸的斜面形狀，固定罩13上有6個(gè)扇葉瓣，6個(gè)空隙瓣，旋轉(zhuǎn)罩也相應(yīng)有6個(gè)扇葉瓣，旋轉(zhuǎn)罩14的6個(gè)扇葉瓣形狀要能正好完全覆蓋住固定罩的6個(gè)空隙瓣，這樣才能保證泄流通道在需要時(shí)完全關(guān)閉。兩種結(jié)構(gòu)中的電池組3中裝載的電池是高能鋰電池，一般一段檢測管段在200公里左右，電池容量要保證能持續(xù)供電足夠時(shí)間以完成整個(gè)檢測，下一段檢測再更換新電池。本專利技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式是這樣的電池組3給控制模塊4和電機(jī)5供電，由控制模塊4發(fā)送動(dòng)作指令，當(dāng)發(fā)出開啟或關(guān)閉泄流閥門的動(dòng)作指令后，電機(jī)5首先執(zhí)行指令正向或反向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)聯(lián)軸器7、減速箱8和傳動(dòng)軸10也隨之旋轉(zhuǎn)；結(jié)構(gòu)圖1中與傳動(dòng)軸10固定的活動(dòng)扇葉11也旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度，活動(dòng)扇葉11旋轉(zhuǎn)后與固定扇葉9產(chǎn)生相對(duì)位置變化，改變了氣體泄流量。如圖3a是活動(dòng)扇葉11與固定扇葉9互補(bǔ)位置，泄流通道處于完全關(guān)閉狀態(tài)、圖3b是活動(dòng)扇葉11與固定扇葉9重疊一部分，泄流通道處于部分打開狀態(tài)、圖3c是活動(dòng)扇葉11與固定扇葉9完全重疊位置，泄流通道處于完全打開狀態(tài)。不同的位置變化改變了流經(jīng)清管檢測設(shè)備的氣體流量從而達(dá)到了調(diào)節(jié)設(shè)備運(yùn)行速度的目的。結(jié)構(gòu)圖2中傳動(dòng)軸10旋轉(zhuǎn)后帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)罩14轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)罩14的轉(zhuǎn)動(dòng)就會(huì)與固定罩13產(chǎn)生相對(duì)位置變化，從而泄流量發(fā)生變化，不同的變化改變了流經(jīng)清管檢測設(shè)備的氣體流量從而達(dá)到了調(diào)節(jié)設(shè)備運(yùn)行速度的目的。由于速度控制系統(tǒng)的工作環(huán)境是在在線輸送天然氣的高壓管道內(nèi)，所以電池組3、控制模塊4和電機(jī)5需要固定在密封倉體6內(nèi)。泄流圓筒I是清管檢測設(shè)備的ー個(gè)主要部件，它與清管檢測設(shè)備有固定，后支架2和前固定扇葉9是固定在泄流圓筒I上的，密封倉體6固定在后支架2上。固定罩13固定在前固定架9上。結(jié)構(gòu)圖1的特點(diǎn)是前端泄流面積主要來自于活動(dòng)扇葉11和固定扇葉9之間未重疊部分，由于活動(dòng)扇葉11和固定扇葉9都是沿泄流筒截面設(shè)計(jì)，所以在泄流筒直徑一定的情況下，結(jié)構(gòu)圖1的可泄流面積相對(duì)較小，能夠調(diào)節(jié)的清管檢測設(shè)備的速度范圍也比較小，但該結(jié)構(gòu)前端設(shè)計(jì)較緊湊，重量輕。另外，結(jié)構(gòu)圖1在清管檢測設(shè)備上的安裝方向上要按結(jié)構(gòu)圖1中所標(biāo)示的氣流方向安裝，活動(dòng)扇葉11是安裝在氣流的前端。而結(jié)構(gòu)圖2的前端泄 流面積來自于固定罩13和旋轉(zhuǎn)罩14，由于固定罩13和旋轉(zhuǎn)罩14都是斜面式設(shè)計(jì)，所以在泄流筒直徑一定的情況下，結(jié)構(gòu)圖2能夠獲得更大的泄流面積，可以調(diào)節(jié)的清管檢測設(shè)備的速度范圍也比較大，適用管道輸送排量本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種管道清管檢測設(shè)備用速度控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是由泄流圓筒(1)、后支架(2)、電池組(3)、控制模塊(4)、電機(jī)(5)、密封倉體(6)、聯(lián)軸器(7)、減速箱(8)、固定扇葉(9)、傳動(dòng)軸(10)、活動(dòng)扇葉(11)、壓蓋(12)組成；在以氣流進(jìn)入的方向?yàn)榍暗男沽鲌A筒(1)后部固連的后支架(2)中心的密封倉體(6)內(nèi)，從后向前依次安裝有電池組(3)、控制模塊(4)、電機(jī)(5)，電機(jī)(5)的軸穿過密封倉體(6)的孔與聯(lián)軸器(7)連接，聯(lián)軸器(7)經(jīng)減速箱(8)與傳動(dòng)軸(10)連接，傳動(dòng)軸(10)伸出泄流圓筒(1)前端的固定扇葉(9)后與活動(dòng)扇葉(11)連接，傳動(dòng)軸(10)頭再連接壓蓋(12)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種管道清管檢測設(shè)備用速度控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是由泄流圓筒(I)、后支架(2)、電池組(3)、控制模塊(4)、電機(jī)(5)、密封倉體(6)、聯(lián)軸器(7)、減速箱(8)、固定扇葉(9)、傳動(dòng)軸(10)、活動(dòng)扇葉(11)、壓蓋(12)組成；在以氣流進(jìn)入的方向?yàn)榍暗男沽鲌A筒(I)后部固連的后支架(2)中心的密封倉體￠)內(nèi)，從后向前依次安裝有電池組(3)、控制模塊(4)、電機(jī)(5)，電機(jī)(5)的軸穿過密封倉體(6)的孔與聯(lián)軸器(7)連接，聯(lián)軸器(7)經(jīng)減速箱⑶與傳動(dòng)軸(10)連接，傳動(dòng)軸(10)伸出泄流圓筒⑴前端的固定扇葉(9)后與活動(dòng)扇葉(11)連接，傳動(dòng)軸(10)頭再連接壓蓋(12)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管道清管檢測設(shè)備用速度控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是所述后支架(2)在密封倉體(6)與泄流圓筒(I)之間有多個(gè)氣流孔；在圓周上開足夠多的圓孔，其圓孔的等效面積要大于前端需要的泄流總面積。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管道清管檢測設(shè)備用速度控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是活動(dòng)扇葉(11)的扇葉瓣的個(gè)數(shù)和固定扇葉(9)的空隙瓣個(gè)數(shù)相一致，且形狀面積也一致；扇葉瓣的個(gè)數(shù)為3-6個(gè)，根據(jù)需要的泄流面積進(jìn)行選擇、調(diào)整；順氣流方向看，每一個(gè)活動(dòng)扇葉(11)的上表面都做成類似魚脊背的形狀。4.一種管道清管檢測設(shè)備用速度控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是由泄...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曹崇珍，趙曉光，白港生，張永江，常連庚，趙云利，馬寧，洪險(xiǎn)峰，李紅旗，鄭宏麗，張?jiān)?/a>，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國石油天然氣集團(tuán)公司，中國石油天然氣管道局，
類型：發(fā)明
國別省市：
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