带分支管的管道振动消除机构的制作方法

本发明涉及管道振动，具体涉及一种带分支管的管道振动消除机构。

背景技术：

1、管道作为输送气体液体的重要装置，在核电、火电、石油化工、船舶等各大行业中广泛应用，管道的大量应用在实现各行业系统功能的同时，也存在一定的安全问题。管道振动便是最典型、最难以解决的安全隐患之一。

2、管道振动的激励源有很多，如设备机械激励、流体湍流激励、汽蚀、水锤等，其中压力脉动引起的管道振动是最常见的振动原因之一。压力脉动载荷通常通过两种方式产生，一是漩涡脱落，另外一种是在动设备压力源头处产生的压力脉动。

3、其中，漩涡脱落是当主管的高速流体经过圆柱形物体时，在圆柱体背面的两侧交替产生漩涡，或在滞流分支管口形成边界层分离并产生涡流，漩涡不断的周期性均匀脱落，产生一定范围频率的压力脉动。漩涡脱落频率会在一定范围内被结构频率或滞流管声频率锁定，引起管路振动，其特点往往是具有特定频率的简谐激励。具体可参照图1。

4、而压力脉动载荷可以沿着管道长距离的传播，压力脉动通常不会引起主管的强迫振动，但对于抗疲劳能力较差的小支管，经常引起小支管本身尤其是小支管的焊接处的断裂破坏。

5、另外，有时压力脉动载荷会在管内振荡，引发声驻波，从而引发管道的强烈共振。具体请参照图2。

6、基于此，本申请发明人提出一种带分支管的管道振动消除机构，以期解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中管内压力脉动载荷产生及管内传播的问题，提供一种带分支管的管道振动消除机构。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

3、本发明提供了一种带分支管的管道振动消除机构，所述管道包括主管道和与所述主管道连接的分支管道，其特征在于，包括：

4、固定机构，设于目标管道内并与所述目标管道固定连接，所述目标管道为所述主管道和/或所述分支管道；

5、扰动机构，沿所述目标管道轴向设有至少一个扰动单元，所述扰动单元与所述固定机构活动连接，以用于消除所述目标管道内产生的压力脉动波。

6、根据本发明的一个实施例，所述固定机构为固定柱，所述固定柱沿所述目标管道的径向布置且所述固定柱的两端分别与所述目标管道内壁固定连接。

7、根据本发明的一个实施例，所述固定机构还包括设于所述固定柱上的安装杆，所述安装杆的轴向与所述目标管道的轴向一致；

8、所述扰动单元套设于所述安装杆上并与所述安装杆转动配合。

9、根据本发明的一个实施例，所述扰动单元包括安装环和沿所述安装环周向圆周均匀间隔设置的至少两个叶片；

10、所述安装环套设于所述安装杆上，所述叶片一端与所述安装环固定连接。

11、根据本发明的一个实施例，所述扰动单元的数量至少为两个，至少两个所述扰动单元沿所述安装杆的轴向间隔设置。

12、根据本发明的一个实施例，所述扰动单元至少一者的所述叶片上开设有至少一个扰动孔。

13、根据本发明的一个实施例，多个所述扰动孔沿所述叶片的长度方向间隔设置。

14、根据本发明的一个实施例，所述扰动机构还包括设于所述固定柱上的安装杆，所述扰动单元中的至少一者固设于所述安装杆上；

15、所述安装杆一端与所述固定机构转动连接。

16、根据本发明的一个实施例，所述扰动单元的数量至少为两个，且两个所述扰动单元沿所述安装杆的轴向间隔布置。

17、根据本发明的一个实施例，每一所述扰动单元包括安装环和沿所述安装环周向圆周均匀间隔设置的至少两个叶片；

18、相邻所述扰动单元的所述叶片之间沿所述安装杆轴向投影方向上非重叠设置。

19、根据本发明的一个实施例，相邻所述扰动单元之间沿所述安装杆的轴向距离为所述压力脉动波的四分之一波长。

20、根据本发明的一个实施例，与所述安装杆活动配合的所述扰动单元中至少一者的所述叶片的长度或质量与其他活动的所述扰动单元的所述叶片的长度或者质量不同。

21、根据本发明的一个实施例，所述扰动机构靠近所述主管道和所述分支管道的连接位置设置。

22、本发明的积极进步效果在于：

23、本发明带分支管的管道振动消除机构，在主管道或滞留分支管道内设置扰动机构，通过扰动单元相对固定机构的活动连接，不断改变原有的管内压力波规律以及阻抗，对压力波进行扰动和反射，起到防止漩涡脱落产生以及耗散压力波能量的效果。

24、扰动机构与固定机构活动配合，如此可有效增加扰动机构的扰动能力，在不改变管内流体流通能力的情况下，增大压力波扰动能力和降低压力波能量的传播。

技术特征：

1.一种带分支管的管道振动消除机构，所述管道包括主管道和与所述主管道连接的滞留分支管道，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的带分支管的管道振动消除机构，其特征在于，所述固定机构为固定柱，所述固定柱沿所述目标管道的径向布置且所述固定柱的两端分别与所述目标管道内壁固定连接。

3.根据权利要求2所述的带分支管的管道振动消除机构，其特征在于，所述固定机构还包括设于所述固定柱上的安装杆，所述安装杆的轴向与所述目标管道的轴向一致；

4.根据权利要求3所述的带分支管的管道振动消除机构，其特征在于，所述扰动单元包括安装环和沿所述安装环周向圆周均匀间隔设置的至少两个叶片；

5.根据权利要求4所述的带分支管的管道振动消除机构，其特征在于，所述扰动单元的数量至少为两个，至少两个所述扰动单元沿所述安装杆的轴向间隔设置。

6.根据权利要求5所述的带分支管的管道振动消除机构，其特征在于，所述扰动单元至少一者的所述叶片上开设有至少一个扰动孔。

7.根据权利要求6所述的带分支管的管道振动消除机构，其特征在于，多个所述扰动孔沿所述叶片的长度方向间隔设置。

8.根据权利要求2所述的带分支管的管道振动消除机构，其特征在于，所述扰动机构还包括设于所述固定柱上的安装杆，所述扰动单元中的至少一者固设于所述安装杆上；

9.根据权利要求8所述的带分支管的管道振动消除机构，其特征在于，所述扰动单元的数量至少为两个，且两个所述扰动单元沿所述安装杆的轴向间隔布置。

10.根据权利要求9所述的带分支管的管道振动消除机构，其特征在于，每一所述扰动单元包括安装环和沿所述安装环周向圆周均匀间隔设置的至少两个叶片；

11.根据权利要求10所述的带分支管的管道振动消除机构，其特征在于，相邻所述扰动单元之间沿所述安装杆的轴向距离为所述压力脉动波的四分之一波长。

12.根据权利要求10所述的带分支管的管道振动消除机构，其特征在于，与所述安装杆活动配合的所述扰动单元中至少一者的所述叶片的长度或质量与其他活动的所述扰动单元的所述叶片的长度或者质量不同。

13.根据权利要求1-12任一项所述的带分支管的管道振动消除机构，其特征在于，所述扰动机构靠近所述主管道和所述滞留分支管道的连接位置设置。

技术总结本发明提供一种带分支管的管道振动消除机构，管道包括主管道和与主管道连接的滞留分支管道，消除机构包括固定机构和扰动机构，固定机构设于目标管道内并与目标管道固定连接，目标管道为主管道和/或滞留分支管道；扰动机构沿目标管道轴向设有至少一个扰动单元，扰动单元与固定机构活动连接，以用于消除目标管道内产生的压力脉动载荷和/或压力脉动波。上述带分支管的管道振动消除机构，扰动机构与固定机构活动配合，如此可有效增加扰动能力以及改变管内脉动频率，在不改变管内流体流通能力的情况下，增大压力波扰动能力和降低压力波能量的传播。技术研发人员：陈星文,蔡奕霖,卢强,邹建荣,李娟,秦洁,丁凯,武心壮,潘科琪受保护的技术使用者：上海核工程研究设计院股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18