专利摘要

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。

权利要求

1.一种水环，其特征在于：所述水环(1)包括同心套管式设置的环芯(11)和水套(12)，所述水套(12)呈套管式设置在所述环芯(11)的外侧，所述水套(12)与所述环芯(11)固定连接，所述水套(12)与所述环芯(11)之间设置有夹层(4)，所述水套(12)设置有进水孔(5)与所述夹层(4)连通；所述水套(12)与所述环芯(11)之间还形成宽度h的水环缝，所述水环缝与所述夹层(4)及所述环芯(11)内部连通。

2.根据权利要求1所述的一种水环，其特征在于：所述水套(12)呈套管式设置在所述环芯(11)的前端外侧，所述水套(12)末端与所述环芯(11)固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种水环，其特征在于：所述水套(12)前端与所述环芯(11)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。

4.根据权利要求3所述的一种水环，其特征在于：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。

5.根据权利要求3所述的一种水环，其特征在于：所述水套(12)前端与所述环芯(11)前端外侧面的锥面夹角相同，均为α，且α≤20°。

6.一种减阻装置，其特征在于：所述装置包括水环(1)、水管和设置在水管上的启闭阀(2)；所述水管与所述水环(1)连接；所述水环(1)能够设置在煤泥管道(3)上，所述水环(1)包括同心套管式设置的环芯(11)和水套(12)，所述水套(12)呈套管式设置在所述环芯(11)的外侧，所述水套(12)与所述环芯(11)固定连接，所述水套(12)与所述环芯(11)之间设置有夹层(4)，所述水套(12)设置有进水孔(5)将所述夹层(4)与所述水管连通；所述水套(12)与所述环芯(11)之间还形成宽度为h的水环缝，所述水环缝与所述夹层(4)及所述环芯(11)内部连通。

7.一种低阻煤泥输送管道，其特征在于：所述输送管道包括减阻装置和设置有所述减阻装置的煤泥管道(3)，所述减阻装置包括水环(1)、水管和设置在水管上的启闭阀(2)；所述水管与所述水环(1)连接；所述水环(1)设置在煤泥管道(3)上，所述水环(1)包括同心套管式设置的环芯(11)和水套(12)，所述水套(12)呈套管式设置在所述环芯(11)的外侧，所述水套(12)与所述环芯(11)固定连接，所述水套(12)与所述环芯(11)之间设置有夹层(4)，所述水套(12)设置有进水孔(5)将所述夹层(4)与所述水管连通；所述水套(12)与所述环芯(11)之间形成宽度为h的水环缝，所述水环缝与所述夹层(4)连通。

8.根据权利要求7所述的一种低阻煤泥输送管道，其特征在于：所述水套(12)前端与所述环芯(11)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，且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。

9.根据权利要求7所述的一种低阻煤泥输送管道，其特征在于：所述减阻装置包括若干个水环(1)，所述若干个水环沿着所述煤泥管道(3)间隔设置，所述若干个水环通过水管与所述启闭阀(2)连接。

10.根据权利要求7所述的一种低阻煤泥输送管道，其特征在于：所述减阻装置包括一一对应设置的水环(1)和启闭阀(2)，所述减阻装置沿着所述煤泥管道(3)间隔设置若干组。

说明书

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。

一种减阻装置，所述装置包括水环、水管和设置在水管上的启闭阀；所述水管与所述水环连接；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前端外侧，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将所述夹层与所述水管连通；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。

一种低阻煤泥输送管道，所述输送管道包括减阻装置和设置有所述减阻装置的煤泥管道，所述减阻装置包括水环、水管和设置在水管上的启闭阀；所述水管与所述水环连接；所述水环设置在煤泥管道上，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前端外侧，所述水套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将所述夹层与所述水管连通；所述水套与所述环芯之间形成宽度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。

上述技术方案中，所述减阻装置包括若干个水环，所述若干个水环沿着所述煤泥管道间隔设置，所述若干个水环通过水管与所述启闭阀连接。

上述技术方案中，所述减阻装置包括一一对应设置的水环和启闭阀，所述减阻装置沿着所述煤泥管道间隔设置若干组。

本实用新型具有以下优点及突出性效果：启闭阀的周期性开启和关闭，使得高压水通过水环的环形倾斜缝隙在管内高浓度煤泥膏体柱的表面形成水膜，同时浸润煤泥膏体柱的表面，减少壁面摩擦力，降低管道输送阻力。

附图说明

图1为本实用新型所涉及的一种低阻煤泥输送管道示意图。

图2为本实用新型所涉及的一种减阻装置示意图。

图中：1－水环；2－启闭阀；3－煤泥管道；4－夹层；5－进水孔；11－环芯；12－水套。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式及工作过程作进一步的说明。

本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

如图1所示，一种低阻煤泥输送管道，用于高粘度煤泥的输送，包括减阻装置和设置有减阻装置的煤泥管道3。以煤泥在煤泥管道的行进方向为前后。

如图2所示，一种减阻装置，包括水环1、水管和设置在水管上的启闭阀2。水管与水环1连接，往水环1中输送有压水，尤其是高压水。水环1能够设置在煤泥管道3上，煤泥管道3与水环1之间选用法兰连接或焊接。水环1内径和煤泥管道3内径保持一致，以消除管径变化可能带来的额外的局部流动阻力。水环1包括同心套管式设置的环芯11和水套12，即环芯11和水套12同轴。环芯11为空心结构，环芯11内部为煤泥通道，其内径与煤泥管道3内径一致。水套12呈套管式设置在环芯11的外侧，而为了方便连接，水套12往往设置在环芯11的前端外侧。

水套12与环芯11固定连接，通常而言，水套12末端与环芯11通过焊接或法兰固定连接。图2所示为其中的一种实施方式，即法兰连接。水环1设置到煤泥管道3上时，煤泥管道3分为前后两段，前段煤泥管道的末端与水套12前端法兰连接或焊接，而后段煤泥管道的前端与环芯11的末端法兰连接或焊接。

水套12与环芯11之间设置有环形的夹层4，水套12还设置有进水孔5将夹层4与水管连通。水套12与环芯11之间还形成宽度h的水环缝，水环缝与夹层4连通，使得水管中的水能通过进水孔5进入夹层4再通过水环缝均匀喷入环芯11内部。作为一种优选的技术方案，水套12前端与环芯11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，且水套锥面与环芯锥面之间形成宽度为h的水环缝，水环缝与夹层4连通。

水套12前端与环芯11前端外侧面的锥面夹角相同，均为α，且α≤20°。锥面夹角为锥面母线与环芯11中心轴线的夹角。水套12前端锥面最小圆周的内径与环芯11前端外侧面锥面最小圆周的内径均与煤泥管道3内径一致。同时，为便于连接，水套12前端在锥面最小圆周处呈圆柱状向前延伸出连接段与煤泥管道3连接。

作为优选的技术方案，水套锥面与环芯锥面之间的水环缝宽度h为h≤2mm，使得水管水从水环缝喷出时形成水膜。

减阻装置的设置有多种实施方式。

如图1a所示，减阻装置包括一一对应设置的水环1和启闭阀2，减阻装置沿着煤泥管道3间隔设置若干组。

如图1b所示，减阻装置包括若干个水环1，若干个水环沿着煤泥管道3间隔设置，若干个水环对应一个启闭阀，通过水管连接。

一种煤泥输送管道减阻的方法，包括：

将煤泥通过煤泥泵给入煤泥管道3形成煤泥柱，煤泥柱沿着煤泥管道3输送；

将高压水通入水管，并从进水孔5进入水环1的夹层4，然后通过水环缝喷入环芯11和煤泥管道3，在煤泥管道3内壁形成水膜并包覆在通过的煤泥柱外表面，从而减小煤泥与煤泥管道3之间的摩擦力，降低输送阻力；同时水膜浸润煤泥柱，改变煤泥的粘度；

通过启闭阀2的快速启闭，使高压水在煤泥管道3内形成局部推动力，并减少水膜水量。

启闭阀2选用快速启闭阀，其启闭能够与煤泥泵频率一致。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

一种水环、减阻装置及低阻煤泥输送管道专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。