本发明专利技术公开了水锤消除装置领域的一种耗能式海底输流管道水锤效应消除装置，包括固定法兰和与固定法兰固定连接的外壳，外壳内壁滑动连接有第一隔板和第二隔板，外壳内设置有使滑动后的第一隔板和第二隔板复位的复位组件，第一隔板和第二隔板将外壳内部分隔为储水腔室、储气腔室和缓冲腔室，储水腔室、储气腔室和缓冲腔室依次相邻布置且缓冲腔室位于靠近固定法兰一端；缓冲腔室底部固定连接有进水板，缓冲腔室内侧壁固定连接有调节板，储气腔室与驱动腔室之间连通的泄压管，泄压管上设置有双向泄压阀。本发明专利技术装置能线性稳定的对水锤效应进行消除，使得整个水锤消除更加稳定，同时整个消除过程几乎不会对装置造成损耗，还能提升消除装置的寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水锤消除装置领域，具体是一种耗能式海底输流管道水锤效应消除装置。
技术介绍
1、水锤是指在管道中流体突然停止或改变流速时，产生的压力波动现象。长期的水锤影响会对管道和设备造成损坏，甚至引起爆炸、泄漏等严重事故。现有的水锤效应消除器大多是利用压缩空气和液体实现缓冲式消除，使得水带来的冲击力降低，但是该种水锤消除方式对水锤效应的实际消耗量比较低，达到的消除效果并不是很明显。
2、为此，中国专利文献cn113309924b提出了一种耗能式水锤效应消除器，包括空心管道体。该专利技术通过螺旋弹簧式抵触机构旋转来消耗将液体流动产生的动能转化为热能，其热能是于摩擦产生的，即该技术方案的使用寿命相应会降低，随着螺旋弹簧式抵触机构的磨损其对水锤的消除效果也会逐渐下降。其次，管道内的水体进入消除器时，由于水冲击力逐渐削减，水体的流速逐渐降低，对螺旋弹簧式抵触机构的驱动力也逐渐减小，相应的水体流出消除器时，由于反弹水体的驱动力逐渐减小，水体的流速逐渐降低，对螺旋弹簧式抵触机构的驱动力也逐渐减小，且螺旋弹簧式抵触机构的转动并不平稳，导致上述技术方案对水锤的消除不够稳定。
3、海底输流管道即安装在海底用于输送介质的管道，应用于海底输流管道的水锤消除装置由于其安装位置在海底，维护难度较大，因此需要更长使用寿命和更高稳定性的水锤消除装置。
4、综合上述，亟需一种寿命长，且能够稳定消除水锤的耗能式海底输流管道水锤效应消除装置，以提升对海底输流管道水锤的消除效果，降低水锤对海底输流管道的影响。
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p>技术实现思路1、本专利技术的目的是提供一种耗能式海底输流管道水锤效应消除装置，解决现有水锤消除器使用寿命短，以及对水锤的消除不够稳定的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种耗能式海底输流管道水锤效应消除装置，包括固定法兰和与固定法兰固定连接的外壳，外壳内壁滑动连接有第一隔板和第二隔板，外壳内设置有使滑动后的第一隔板和第二隔板复位的复位组件，第一隔板和第二隔板将外壳内部分隔为储水腔室、储气腔室和缓冲腔室，储水腔室、储气腔室和缓冲腔室依次相邻布置且缓冲腔室位于靠近固定法兰一端；
3、缓冲腔室底部固定连接有进水板，进水板上开设有进水圆孔和若干进水长圆孔，进水圆孔面积小于若干进水长圆孔总面积，外壳内固定连接有连接管，连接管轴线与外壳轴线重合，连接管将进水圆孔与储水腔室连通，进水长圆孔均与缓冲腔室连通，缓冲腔室内侧壁固定连接有调节板，调节板中心开设有闭合开口，调节板内开设有若干驱动腔室，驱动腔室内滑动连接有若干闭合块，闭合块一端延伸至闭合开口内，储气腔室与驱动腔室之间连通的泄压管，泄压管上设置有双向泄压阀。
4、上述方案的技术原理如下：
5、海底输流管道常规输送水时，水体通过进水圆孔进入到储水腔室内，即保持储水腔室内的水压与海底输流管道内的水压平衡，缓冲腔室内的水压同样与海底输流管道内的水压平衡；当水锤现象发生时，由于进水圆孔面积小于若干进水长圆孔总面积，大量的水更早的进入到缓冲腔室内，少量的水更晚的进入到储水腔室内，水体的冲击使第二隔板滑动，使储气腔室内的空气被压缩，随后导致第一隔板滑动，使水体进入到储水腔内的阻力增大，从而实现了水锤的初步消除。
6、随着进入到储水腔室内的水体增多，第一隔板和第二隔板相互靠拢，储气腔室内的空气被压缩后内部压强逐渐增大，当压强达到双向泄压阀开启压强时，储气腔室内的空气通过泄压管进入到驱动腔室内，使闭合块将闭合开口逐渐关闭，从而逐渐减小外部水体对第二隔板的挤压，直至闭合开口被完全关闭，由于调节板与第二隔板之间形成类似封闭空间，第二隔板向下复位将该封闭空间的水体压缩的难度较第一隔板向上复位压缩上部低压空间的难度大，故复位组件会优先将第一隔板复位，储水腔室内的水体逐渐输送回海底输流管道内，由于第一隔板的复位，储气腔室内部空间逐渐变大其内部压强逐渐减小，使双向泄压阀再次开启，从而使驱动腔室内的空气逐渐输送回储气腔室内，同时闭合块收缩，闭合开口逐渐开启，第二隔板也逐渐复位，闭合块也同步收缩回初始状态，储水腔室和缓冲腔室内的水压逐渐恢复与海底输流管道内的水压平衡。
7、采用上述方案有以下有益效果：
8、1、本方案，在水锤产生初期，通过水锤的冲击力将储水腔室内的水体向外海底输流管道内输出，储水腔室内的水体能够增大海底输流管道内部分带有冲击力的水体进入到储水腔室内的阻力，同时第二隔板对海底输流管道内部分带有冲击力的水体进行缓冲，从而实现了对水锤的初步消除。
9、在水锤产生中后期，带有冲击力的水已充分进入到储水腔室和缓冲腔室内，使一隔板和第二隔板相互靠拢，在储气腔室内压强达到双向泄压阀开启压强时，储气腔室内部空气输送至驱动腔室内，使闭合开口逐渐闭合，随着闭合开口的逐渐闭合完成水锤的二次消除，随后储水腔室内的水体逐渐输送回海底输流管道，闭合开口逐渐复位至初始状态，储水腔室和缓冲腔室内的水压恢复与海底输流管道水压平衡。相较于现有技术，本方案能够使消除装置线性稳定的对水锤效应进行消除，整个水锤消除更加稳定，同时整个消除过程几乎不会对装置造成损耗，提升消除装置的寿命。
10、2、本方案，在水锤产生初期，即水锤波到达消除装置初期，由于水锤波较强，而储水腔室内输出的水体正好对较强的水锤波进行抵消，相较于现有技术，能够更加稳定的启动对水锤的消除，避免接触水锤波初期消除装置产生大幅振动影响水锤消除效果。
11、进一步，进水长圆孔绕进水板轴线圆周均布于进水板上，且进水长圆孔均为倾斜结构，若干进水长圆孔形成旋流结构。
12、有益效果：若干长圆孔形成的旋流结构能够促进水体进出缓冲腔室，进一步提升水体进入到缓冲腔室的速度，确保第二隔板优先受到挤压，促进储水腔室内的水体尽早向外输出。
13、进一步，复位组件为若干设置于储气腔室内的弹簧，弹簧两端分别与第一隔板和第二隔板固定连接。
14、有益效果：在第一隔板和第二隔板相互靠拢后弹簧被压缩，随着对水锤的消除，弹簧的弹力使第一隔板和第二隔板分离，从而使第一隔板和第二隔板复位初始状态。
15、进一步，外壳内侧壁开设有滑动槽，第一隔板和第二隔板均滑动连接于滑动槽内，位于储气腔室内的连接管侧壁固定连接有限位环，限位环高度与泄压管与储气腔室连通处高度对应。
16、有益效果：通过滑动槽限制第一隔板和第二隔板分离最大距离，通过限位环限制第一隔板和第二隔板最小距离，且限位环高度与泄压管与储气腔室连通处高度对应，避免泄压管道与储水腔室和缓冲腔室连通。
17、进一步，连接管位于储水腔室内部侧壁开设有若干进水孔，进水孔绕连接管轴线圆周均布，且进水孔均位于滑动槽上方。
18、有益效果：通过进水孔能够将输送至连接管内的水体均匀的向储水腔室内四周均匀输送，且进水孔均位于滑动槽上方避免水体进入到储气腔室内。
19、进一步，储气腔室内部体积大于驱动腔室内部总体积。
20、有益效本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种耗能式海底输流管道水锤效应消除装置，其特征在于：包括固定法兰(4)和与固定法兰(4)固定连接的外壳(1)，外壳(1)内壁滑动连接有第一隔板(15)和第二隔板(17)，外壳(1)内设置有使滑动后的第一隔板(15)和第二隔板(17)复位的复位组件，第一隔板(15)和第二隔板(17)将外壳(1)内部分隔为储水腔室(7)、储气腔室(6)和缓冲腔室(5)，储水腔室(7)、储气腔室(6)和缓冲腔室(5)依次相邻布置且缓冲腔室(5)位于靠近固定法兰(4)一端；
2.根据权利要求1所述的耗能式海底输流管道水锤效应消除装置，其特征在于：进水长圆孔(18)绕进水板(8)轴线圆周均布于进水板(8)上，且进水长圆孔(18)均为倾斜结构，若干进水长圆孔(18)形成旋流结构。
3.根据权利要求1所述的耗能式海底输流管道水锤效应消除装置，其特征在于：复位组件为若干设置于储气腔室(6)内的弹簧(12)，弹簧(12)两端分别与第一隔板(15)和第二隔板(17)固定连接。
4.根据权利要求1所述的耗能式海底输流管道水锤效应消除装置，其特征在于：外壳(1)内侧壁开设有滑动槽(10)，第一隔板(15)和第二隔板(17)均滑动连接于滑动槽(10)内，位于储气腔室(6)内的连接管(13)侧壁固定连接有限位环(11)，限位环(11)高度与泄压管(2)与储气腔室(6)连通处高度对应。
5.根据权利要求1所述的耗能式海底输流管道水锤效应消除装置，其特征在于：连接管(13)位于储水腔室(7)内部侧壁开设有若干进水孔(14)，进水孔(14)绕连接管(13)轴线圆周均布，且进水孔(14)均位于滑动槽(10)上方。
6.根据权利要求1所述的耗能式海底输流管道水锤效应消除装置，其特征在于：储气腔室(6)内部体积大于驱动腔室(20)内部总体积。
7.根据权利要求1所述的耗能式海底输流管道水锤效应消除装置，其特征在于：第一隔板(15)和第二隔板(17)外侧壁均套设有密封圈(16)，密封圈(16)与滑动槽(10)侧壁相抵。
8.根据权利要求3所述的耗能式海底输流管道水锤效应消除装置，其特征在于：弹簧(12)绕外壳(1)轴线圆周均布。
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【技术特征摘要】
1.一种耗能式海底输流管道水锤效应消除装置，其特征在于：包括固定法兰(4)和与固定法兰(4)固定连接的外壳(1)，外壳(1)内壁滑动连接有第一隔板(15)和第二隔板(17)，外壳(1)内设置有使滑动后的第一隔板(15)和第二隔板(17)复位的复位组件，第一隔板(15)和第二隔板(17)将外壳(1)内部分隔为储水腔室(7)、储气腔室(6)和缓冲腔室(5)，储水腔室(7)、储气腔室(6)和缓冲腔室(5)依次相邻布置且缓冲腔室(5)位于靠近固定法兰(4)一端；
2.根据权利要求1所述的耗能式海底输流管道水锤效应消除装置，其特征在于：进水长圆孔(18)绕进水板(8)轴线圆周均布于进水板(8)上，且进水长圆孔(18)均为倾斜结构，若干进水长圆孔(18)形成旋流结构。
3.根据权利要求1所述的耗能式海底输流管道水锤效应消除装置，其特征在于：复位组件为若干设置于储气腔室(6)内的弹簧(12)，弹簧(12)两端分别与第一隔板(15)和第二隔板(17)固定连接。
4.根据权利要求1所述的耗能式海底输流管道水锤效应消...
【专利技术属性】
技术研发人员：张挺，章思茜，杨丁颖，詹昌询，徐普，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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