專利名稱：用于環(huán)形二相管流的流分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及二相流分布系統(tǒng)。更特別地，本發(fā)明涉及從被結(jié)合在分布管道 網(wǎng)絡(luò)中的側(cè)接頭三通管的兩個(gè)出口排出的一對二相流動流(flow stream)的氣流內(nèi)改善的 液體分布。
背景技術(shù)：
在各種應(yīng)用中使用管道分布網(wǎng)絡(luò)來從源向多個(gè)端點(diǎn)輸送在氣流中承載的液體的 加壓二相流。例如，此類管道分布網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用包括但不限于通過用于油回收的管道網(wǎng)絡(luò)來 輸送蒸汽的油田、天然氣分布管線、用于核發(fā)電廠和制冷系統(tǒng)的冷卻網(wǎng)絡(luò)、以及滅火系統(tǒng)。 為了促進(jìn)二相流在多個(gè)端點(diǎn)之間的分布，此類管道網(wǎng)絡(luò)通常結(jié)合了一個(gè)或多個(gè)三通管接 頭。可以安裝在此類三通管接頭處的流分離三通管存在兩個(gè)基本結(jié)構(gòu)。這些是一般也 稱為“bull三通管(bull tee)”的沖擊三通管和側(cè)接三通管(side tee)。在沖擊三通管中， 軸向地沿著三通管的桿部行進(jìn)的輸入流被分離成通過三通管的頭部的相對端部從三通管 排出的兩個(gè)流動流。因此，從bull三通管排出的兩個(gè)流動流沿著相反的方向并與進(jìn)入bull 三通管的單個(gè)流動流正交地通過三通管的頭部離開。然而，在側(cè)接三通管中，輸入流進(jìn)入三 通管的頭部的第一端部并沿著三通管的頭部軸向地行進(jìn)。當(dāng)此流遇到側(cè)接三通管的頭部與 側(cè)接三通管的桿部的交叉點(diǎn)時(shí)，流的一部分進(jìn)入三通管的桿部并通過三通管的桿部正交地 離開到流的其余部分，流的其余部分繼續(xù)沿著三通管的頭部軸向地流動并通過三通管的頭 部的相對端部離開。在大多數(shù)應(yīng)用中，期望的是將通過管道網(wǎng)絡(luò)流動的液滴和氣體的二相混合物遍及 管道網(wǎng)絡(luò)均勻地分布。因此，在遇到的每個(gè)三通管接頭處，每個(gè)下游流動流(亦即通過三通 管接頭離開的流)中的液體與氣體的質(zhì)量流量比應(yīng)當(dāng)基本上等于上游流動流(亦即進(jìn)入三 通管接頭的單個(gè)二相流動流)中的液體與氣體的質(zhì)量流量比。在具有bull三通管構(gòu)造的 三通管接頭處，對于三通管出口處的類似邊界條件而言，橫穿bull三通管的二相混合物由 于bull三通管相對于進(jìn)入bull三通管的流的幾何對稱性而以恒定的液體與氣體質(zhì)量比分
1 O然而，在被配置為側(cè)接三通管的三通管接頭處，不存在此類幾何對稱性。相反，輸 入二相流的第一部分必須轉(zhuǎn)動九十度的角以通過與側(cè)接三通管的進(jìn)口正交地設(shè)置的第一 出口離開，同時(shí)，輸入流的第二部分僅僅繼續(xù)軸向地流過第二出口，該第二出口被軸向地設(shè) 置為與到側(cè)接三通管的進(jìn)口相對。由于二相流中的液體具有比二相流的氣體成分更大的軸 向動量，所以液體的一部分將隨著氣流轉(zhuǎn)動九十度角而相對于氣流滑動，并將替代地繼續(xù) 大體上軸向地通過開口流到側(cè)接三通管的桿部。結(jié)果，跨越側(cè)接三通管接頭，液體與氣體的 質(zhì)量流量比(也稱為液體氣體質(zhì)量流量比)不保持。相反，與輸入流正交地通過側(cè)接三通管 的第一出口離開的二相混合物中的液體與氣體的質(zhì)量流量比將具有比進(jìn)入側(cè)接三通管的 二相流的液體氣體質(zhì)量流量比更低的液體與氣體的質(zhì)量流量比，而通過側(cè)接三通管的第二出口離開的二相混合物中的液體與氣體的質(zhì)量流量比將具有比進(jìn)入側(cè)接三通管的二相流 的液體氣體質(zhì)量流量比更高的液體與氣體的質(zhì)量流量比。對于常規(guī)側(cè)接三通管而言，當(dāng)在環(huán)形二相流體系中分離流時(shí)，兩個(gè)出口流動流之 間的各自液體氣體質(zhì)量流量比的差最明顯。在環(huán)形二相流體系中，流的液相趨向于作為環(huán) 形流集中，該環(huán)形流繞軸向地流過管道的承載氣體的中心芯沿著管道的圓周表面隧道式流 動。因此，在環(huán)形二相流中，液相相對于氣相而言未被均勻地分布。繞環(huán)形二相流的氣相特 性的中心芯的液相的集中使得離開常規(guī)側(cè)接三通管的各自出口的分離流動流的液體氣體 質(zhì)量流量比之間的固有差距進(jìn)一步擴(kuò)大。在美國專利No. 4，824，614中公開了一種方法，以解決管道分布網(wǎng)絡(luò)中的側(cè)接三 通管接頭處的排出流之間的不成比例的液體與氣體質(zhì)量比的問題。該文所公開的裝置由三 個(gè)部件的組合組成，包括設(shè)置在三通管接頭上游的管道中的靜態(tài)混合器，后面是同樣設(shè)置 在三通管接頭上游的管道中的靜態(tài)分層器，其后面緊接著又是在三通管內(nèi)延伸的分隔壁。 所述分隔壁用于將已通過混合裝置和分層器的流分離成一對隔離的流，以便通過三通管的 兩個(gè)出口排出。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種供與互連分布管道網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合地使用以便在接頭處分離二相流的流 分離裝置。該流分離裝置在保持通過網(wǎng)絡(luò)的液體氣體質(zhì)量比的同時(shí)一致地分離通過管道分 布網(wǎng)絡(luò)中的側(cè)接三通管接頭的氣體中液體的環(huán)形二相流。所述流分離裝置包括側(cè)接頭三通管，其具有第一導(dǎo)管和以流體連通的方式向第 一導(dǎo)管開口的第二導(dǎo)管；流限制裝置，其設(shè)置在所述第一導(dǎo)管中，位于所述第二導(dǎo)管向所述 第一導(dǎo)管的開口的上游；以及流屏障，其在所述第二導(dǎo)管向所述第一導(dǎo)管的開口的下游邊 緣附近的位置處延伸至所述第一導(dǎo)管中?？梢詫⑺隽飨拗蒲b置設(shè)置在第二導(dǎo)管向第一導(dǎo) 管的開口的前沿(即上游邊緣)的上游高達(dá)第一導(dǎo)管的內(nèi)部流直徑約兩倍的距離。在一個(gè)實(shí) 施例中，流限制裝置位于流屏障的上游達(dá)第一導(dǎo)管的內(nèi)部流直徑的約兩倍的距離。在一個(gè)實(shí)施例中，所述流限制裝置可以是環(huán)形盤狀構(gòu)件，在其中具有形成流限制 孔口的中心開口。在一個(gè)實(shí)施例中，所述環(huán)形盤狀構(gòu)件的中心開口具有等于第一導(dǎo)管的內(nèi) 部流直徑的約0. 8倍的孔口直徑。所述流屏障延伸跨越第一導(dǎo)管期望的距離而阻擋由第一導(dǎo)管限定的流面積的期 望量，從而使二相流分離最優(yōu)化。在一個(gè)實(shí)施例中，所述流屏障可以延伸跨越第一導(dǎo)管，從 而阻擋由第一導(dǎo)管限定的流面積的約一半。在一個(gè)實(shí)施例中，可以由通過第一導(dǎo)管的側(cè)出 口延伸到第一導(dǎo)管中的下游管道的端部的下游區(qū)段來形成所述流屏障。在一個(gè)實(shí)施例中， 所述流屏障可以是板構(gòu)件，其跨越第一導(dǎo)管的側(cè)出口的邊緣下游的第一導(dǎo)管的一部分設(shè) 置。在本發(fā)明的一方面，提供了一種用于將氣相中液相的環(huán)形二相流分離成兩個(gè)流的 方法。該方法包括步驟使環(huán)形二相流通過具有進(jìn)口、直通出口(thru outlet)和側(cè)出口的 側(cè)接頭三通管；促使環(huán)形二相的液相再分散至三通管進(jìn)口下游和三通管的側(cè)出口上游的氣 相中；捕獲被再分散到氣相中的液相的二相流的第一部分并使第一部分轉(zhuǎn)向至從三通管的 側(cè)出口流出；以及使被再分散到氣相中的液相的未捕獲的第二部分通過三通管的直通出口尚開。


結(jié)合附圖來閱讀本發(fā)明的以下詳細(xì)說明，附圖中
圖1是增加液體的惰性氣體滅火系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的描繪圖，部分地以示意圖且部 分地以透視圖示出；
圖2是沖擊三通管接頭的透視圖； 圖3是側(cè)接三通管接頭的透視圖4是示出通過水平管道路線(圖4A)和通過豎直管道路線(圖4B)的環(huán)形二相流的側(cè) 立視圖5是設(shè)置于水平取向的本發(fā)明的流分離裝置的示例性實(shí)施例的剖視平面圖； 圖6是設(shè)置于水平取向的本發(fā)明的流分離裝置的另一示例性實(shí)施例的剖視平面圖； 圖7是圖5和圖6所描繪的流分離裝置的流限制器的示例性實(shí)施例的透視圖； 圖8是從側(cè)出口的上游通過圖5的流分離裝置向下游看過去的立視圖； 圖9是在各種出口流面積比時(shí)相對于理論上期待的氣體分布而言的設(shè)置于水平取向 的本發(fā)明的流分離裝置的各自出口之間的實(shí)際液體分布的圖形表示；
圖10是與用于各種側(cè)接三通管接頭取向的常規(guī)側(cè)接三通管相比的本發(fā)明的流分離裝 置的各自出口之間的液體分布的比較的圖形表示；以及 圖11是Baker流態(tài)圖的圖形表示。
具體實(shí)施例方式在本文中將參考供在商業(yè)建筑中用于滅火的增加水的惰性氣體滅火系統(tǒng)出于例 示而不是限制的目的來描述本發(fā)明。應(yīng)理解的是本發(fā)明在應(yīng)用方面不限于滅火系統(tǒng)，而是 還可以結(jié)合其它二相流系統(tǒng)得到應(yīng)用，包括但不限于基于蒸汽的油回收系統(tǒng)、天然氣管道、 用于制冷系統(tǒng)和核發(fā)電廠的冷卻流體網(wǎng)絡(luò)，或在環(huán)形流體系中操作的任何二相流系統(tǒng)?，F(xiàn)在參考圖1，滅火系統(tǒng)10可以包括用于存儲惰性氣體(亦即化學(xué)上非反應(yīng)性氣 體，諸如氮?dú)?、氬氣、氖氣、氦氣、或這些氣體中的兩種或更多種的混合物)的一個(gè)或多個(gè)容 器20、液體存儲容器30和與要保護(hù)的區(qū)域相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)排放裝置40。然而，除了當(dāng)要 保護(hù)的區(qū)域是單個(gè)相當(dāng)小的房間時(shí)，通常與要保護(hù)的區(qū)域相關(guān)聯(lián)地提供多個(gè)排放裝置40， 為在受保護(hù)區(qū)域內(nèi)限定的每個(gè)房間提供一個(gè)或多個(gè)排放裝置。可以經(jīng)由由供應(yīng)管15、中間分布管17和多個(gè)回路管19構(gòu)成的惰性氣體分布網(wǎng)絡(luò) 以與排放裝置40流體連通的方式以并聯(lián)布置來連接惰性氣體存儲容器20，排放裝置40可 以是例如噴霧嘴組件。惰性氣體供應(yīng)管15在其終點(diǎn)處與中間分布管17流體連通。每個(gè)回 路管19從中間分布管17分叉并與其流體連通，并具有被設(shè)置在要保護(hù)的空間內(nèi)的終點(diǎn)，各 自一個(gè)噴霧嘴組件被安裝到所述終點(diǎn)。當(dāng)在要保護(hù)的空間內(nèi)檢測到火時(shí)，惰性氣體容器20 內(nèi)的壓力下的惰性氣體由此通過供應(yīng)管15到達(dá)且通過中間分布管17并因此到達(dá)且通過每 個(gè)回路管19，每個(gè)回路管19向各自一個(gè)噴霧嘴組件40供給惰性氣體。每個(gè)惰性氣體存儲容器20具有經(jīng)由支路供應(yīng)線路13與供應(yīng)管15流體連通地相 連的氣體出口?？梢詫⒅够亻y14設(shè)置在每個(gè)支路供應(yīng)線路13中以便允許惰性氣體通過支路供應(yīng)線路13從與之相關(guān)聯(lián)的各自惰性氣體存儲容器20流入惰性氣體供應(yīng)管15中，但是 阻止流返回到惰性氣體存儲容器中。每個(gè)惰性氣體存儲容器20可以裝配有出口閥16以調(diào) 節(jié)通常小于存儲壓力的氣體排出壓力。例如，通?？梢詫⒍栊詺怏w在200至300巴范圍內(nèi) 的壓力下存儲在氣體存儲容器20內(nèi)，但是在20至50巴范圍內(nèi)的壓力下排出到管道15中。 如果需要，則還可以將出口閥16設(shè)計(jì)為控制來自與之相關(guān)聯(lián)的氣體存儲容器20的惰性氣 流的速率。液體存儲容器30限定內(nèi)部容積32，其中存儲有諸如水的滅火液體源。雖然在本 文中將存儲在存儲容器30內(nèi)的液體稱為水，然而應(yīng)理解的是可以將諸如化學(xué)滅火劑的其 它液體存儲在存儲容器30中。氣體進(jìn)口線路34建立惰性氣體供應(yīng)管15與水存儲容器30 的內(nèi)部容積32的上部區(qū)域之間的流體連通。水出口線路36建立液體存儲容器30的內(nèi)部 容積的下部區(qū)域與相對于氣體進(jìn)口線路34分接到惰性氣體供應(yīng)線15中的位置處的惰性氣 流而言在下游位置處的惰性氣體分布網(wǎng)絡(luò)之間的流體連通。另外，可以將流限制裝置38設(shè) 置在惰性氣體分布網(wǎng)絡(luò)中，位于在其上游的氣體進(jìn)口線路；34分接到供應(yīng)線15中的位置與 在其下游的水出口線路36向惰性氣體分布網(wǎng)絡(luò)開口的位置之間的位置處。流限制裝置38 可以例如包括設(shè)置在惰性氣體供應(yīng)線15中的固定孔口裝置，并隨著惰性氣體穿過流限制 裝置38而促使產(chǎn)生壓降，由此，在氣體入口線路34分接到惰性氣體供應(yīng)管15中的上游位 置與水出口線路36向惰性氣體分布網(wǎng)絡(luò)中開口的下游位置之間建立氣體壓力差。可以將噴霧嘴37安裝到水出口線路36的出口端以隨著來自供應(yīng)罐30的水被引 入惰性氣流中而使水滴霧化或以其他方式產(chǎn)生水滴的霧。在圖1所描繪的滅火系統(tǒng)10的 實(shí)施例中，水出口線路36向在相對于流限制裝置38的氣流而言在下游的位置處設(shè)置在惰 性氣體分布網(wǎng)絡(luò)的惰性氣體供應(yīng)管15中的混合室35中開口。然而，應(yīng)理解的是所限定的 混合室35不是必須的?？商鎿Q地，水出口線路36可以直接排放到由惰性氣體供應(yīng)管15限 定的內(nèi)部容積中，來自存儲容器30的水從水出口線路36通過噴霧嘴37直接進(jìn)入流過供應(yīng) 管的惰性氣流。噴霧嘴37將水轉(zhuǎn)換成液滴的霧并將液滴噴灑到流過混合室35或惰性氣體 供應(yīng)管15的惰性氣流中，從而形成二相流體流，其繼續(xù)通過供應(yīng)管15以及流分布網(wǎng)絡(luò)的其 余部分至多個(gè)噴霧嘴40。可以將流控制裝置33設(shè)置在水出口線路36中以調(diào)節(jié)從中流過的 水的量。在惰性氣體的高速流與注入的水噴霧相互作用時(shí)，形成夾帶在惰性氣體中并由惰 性氣體載送的水滴的二相混合物。此二相混合物經(jīng)由分布管的網(wǎng)絡(luò)被分布到可操作地與要 保護(hù)的區(qū)域相關(guān)聯(lián)的排出噴嘴。排出噴嘴將水霧液滴和惰性氣體散布在期望的區(qū)域上以便 有效地使該區(qū)域充滿水霧液滴和惰性氣體，以便熄滅受保護(hù)區(qū)域中的火。惰性氣體通過將受保護(hù)區(qū)域內(nèi)的氧含量稀釋至較低水平并且還從火中吸收熱量 來抑制受保護(hù)區(qū)域內(nèi)的火。另外，水霧液滴通過提高受保護(hù)容積內(nèi)的大氣的總熱容來增強(qiáng) 滅火。由于水滴的存在，水霧液滴和惰性氣體的二相混合物具有比單獨(dú)的惰性氣體更高的 總?cè)萘俊Ｒ虼?，水霧液滴和惰性氣體的二相混合物將更有效地從受保護(hù)容積內(nèi)的火吸收熱 量達(dá)到受保護(hù)容積內(nèi)的空氣溫度下降至閾值溫度之下的程度，在該閾值溫度之下，燃燒不 能持續(xù)，例如在1500開氏度之下。在滅火系統(tǒng)10的所描繪的示例性實(shí)施例中，如圖2所示，供應(yīng)管15和中間分布管 17在T形接頭中交叉，供應(yīng)管15被連接到?jīng)_擊接頭三通管50的桿部，其形成接頭三通管50的進(jìn)口支腿52，并且中間分布管17的段17A和17C被連接到接頭三通管50的頭部的各 自端部，其形成接頭三通管50的兩個(gè)出口支腿M、56。通過接頭三通管50的進(jìn)口支腿52 從惰性氣體供應(yīng)管15接收到的二相流分離成兩個(gè)部分，一個(gè)部分通過接頭三通管50的第 一出口支腿M排出到中間分布管17的段17A中，并且另一部分通過接頭三通管50的第二 出口支腿56排出到中間分布管17的段17C中。另外，如圖3所示，每個(gè)回路管19在T形接頭中與中間分布管17交叉，中間分布 管17的上游段17A被連接到側(cè)接頭三通管60的頭部的第一端部，其形成側(cè)接頭三通管60 的進(jìn)口支腿62，并且中間分布管17的下游段17B被連接到側(cè)接頭三通管60的頭部的另一 端部，其形成側(cè)接頭三通管60的出口支腿66，并且回路管19被連接到側(cè)接頭三通管60的 桿部，其形成側(cè)接頭三通管60的出口支腿64。通過側(cè)接頭三通管60的進(jìn)口支腿62從中間 分布管17的上游段17A接收到的二相流分離成兩個(gè)部分，一個(gè)部分轉(zhuǎn)動九十度以通過側(cè)接 頭三通管60的側(cè)出口支腿64排出到回路管19中且另一部分軸向地繼續(xù)通過側(cè)接頭三通 管60的端部出口支腿66排出到中間分布管17的下游段17B中。如參考本發(fā)明自始至終 使用的，上游和下游是相對于二相流當(dāng)其通過系統(tǒng)10的流動而言的。通過管道的二相流體流將根據(jù)液相和氣相的壓力和質(zhì)量流率采取許多不同流型 中的一種。對于通過水平管的二相流而言，已知的是流型將隨著氣體流率增加而從泡狀 流，變化至栓塞流，變化至層流，變化至波流，變化至活塞流，變化至環(huán)形流并最終變化至霧 流。這些參數(shù)可以用來預(yù)測通過特定尺寸管道的二相流是否將處于環(huán)形流體系中或其它上 述流型的一種中。例如，Ovid Baker先生在其發(fā)表于1卯4年Oil and Gas Journal第53 卷第 185-195 頁的題為 “Designing for Simultaneous Flow of Oil and Gas” 的文章中 給出了流態(tài)圖。Baker流態(tài)圖給出了作為縱坐標(biāo)(y軸)的對比作為橫坐標(biāo)(χ軸)的 GlA Ψ/Ge的圖表，其中
Gg是每管道橫截面面積的氣體質(zhì)量流率，以及
Gl是每管道橫截面面積的液體質(zhì)量流率；兩者均以磅質(zhì)量每平方英尺每秒為單位來表
示；
其中
P和μ分別表示二相流的氣相(下標(biāo)G)、二相流的液相(下標(biāo)L)、20 1和1大氣壓下 的空氣(下標(biāo)A)、和20 1和1大氣壓下的水(下標(biāo)W)的密度和動態(tài)粘度；并且σ表示液相 (下標(biāo)L)或水(下標(biāo)W)的表面張力。類似地，對于通過豎直管的二相流而言，已知的是流型將隨著氣體流率增加而從 泡狀流，變化至活塞流，變化至攪混流(churn )，并隨后變化至環(huán)形流。給定通常在約20至約50巴范圍內(nèi)的高壓，在此高壓之下惰性氣體可以從氣體儲 存容器20釋放到管道15中，以及在受保護(hù)區(qū)域內(nèi)建立滅火氣氛所需的惰性氣體的體積，氣 體質(zhì)量流率足夠高，使得穿過系統(tǒng)管道網(wǎng)絡(luò)的二相流通常在典型的惰性氣體滅火系統(tǒng)中采 取環(huán)形流型。例如，在具有2英寸(5. 08 cm)的管內(nèi)徑的分布系統(tǒng)并以在20至50巴范圍 內(nèi)的線路壓力操作的典型惰性氣體滅火系統(tǒng)中，二相水和惰性氣體(氮?dú)?流將很好地在環(huán)形流態(tài)200內(nèi)，其由圖11所示的Baker流態(tài)圖上示出的虛線指示，其中，數(shù)據(jù)點(diǎn)A、B、C和D 表示以下條件下的存在于側(cè)接三通管接頭上游的示例性二相流
權(quán)利要求
1.一種供在二相流分布網(wǎng)絡(luò)中使用的流分離裝置，包括側(cè)接頭三通管，其具有第一導(dǎo)管和以流體連通的方式向所述第一導(dǎo)管開口的第二導(dǎo)管；流限制裝置，其設(shè)置在所述第一導(dǎo)管中，位于所述第二導(dǎo)管向所述第一導(dǎo)管的開口的 上游；以及流屏障，其在所述第二導(dǎo)管向所述第一導(dǎo)管的開口的下游邊緣附近的位置處延伸至所 述第一導(dǎo)管中。
2.如權(quán)利要求1所述的流分離裝置，其中，所述流限制裝置包括環(huán)形盤狀構(gòu)件，所述環(huán) 形盤狀構(gòu)件在其中具有形成流限制孔口的中心開口。
3.如權(quán)利要求1所述的流分離裝置，其中，所述流屏障延伸跨越所述第一導(dǎo)管，從而阻 擋由所述第一導(dǎo)管限定的流面積的約一半。
4.一種供在管道網(wǎng)絡(luò)中用于分布二相流的流分離裝置，所述流分離裝置包括具有頭部 和桿部的側(cè)接頭三通管，所述桿部以大致T形構(gòu)造正交地與所述頭部交叉，所述頭部具有 被安裝到所述管道網(wǎng)絡(luò)的上游管道的進(jìn)口端部和被安裝到所述管道網(wǎng)絡(luò)的第一下游管道 的出口端部，且所述桿部被安裝到所述管道網(wǎng)絡(luò)的第二下游管道，所述三通管限定用于從 所述上游管道接收二相流的第一導(dǎo)管，并具有與所述第一下游管道流體連通的直通出口以 及與所述第二下游管道流體連通的第二出口，所述第一導(dǎo)管具有內(nèi)部流直徑，所述流分離 裝置的特征在于流屏障，其在所述第一導(dǎo)管的側(cè)出口的下游邊緣附近的位置處延伸至所述第一導(dǎo)管 中；以及流限制裝置，其設(shè)置在所述第一導(dǎo)管中，位于所述第一導(dǎo)管的側(cè)出口的前沿上游。
5.如權(quán)利要求4所述的流分離裝置，其中，所述流限制裝置位于所述第一導(dǎo)管中，在所 述第一導(dǎo)管的側(cè)出口的前沿上游高達(dá)所述第一導(dǎo)管的內(nèi)部流直徑的約兩倍的距離。
6.如權(quán)利要求4所述的流分離裝置，其中，所述流限制裝置包括環(huán)形盤狀構(gòu)件，所述環(huán) 形盤狀構(gòu)件在其中具有形成流限制孔口的中心開口。
7.如權(quán)利要求6所述的流分離裝置，其中，所述環(huán)形盤狀構(gòu)件的中心開口具有等于所 述內(nèi)部流直徑的約0. 8倍的孔口直徑。
8.如權(quán)利要求4所述的流分離裝置，其中，所述流屏障延伸跨越所述第一導(dǎo)管，從而阻 擋由所述第一導(dǎo)管限定的流面積的約一半。
9.如權(quán)利要求4所述的流分離裝置，其中，所述流屏障包括被接收在所述出口中并延 伸到所述第一導(dǎo)管中的所述第二下游管道的端部的區(qū)段。
10.如權(quán)利要求4所述的流分離裝置，其中，所述流屏障包括板構(gòu)件，所述板構(gòu)件跨越 所述第一導(dǎo)管的側(cè)出口的下游邊緣附近的所述第一導(dǎo)管的一部分設(shè)置。
11.一種用于將氣相中液相的環(huán)形二相流分離成兩個(gè)流的方法，包括步驟使所述環(huán)形二相流通過具有進(jìn)口、直通出口和側(cè)出口的側(cè)接頭三通管；促使所述環(huán)形二相的液相再分散到在所述三通管的進(jìn)口下游和在所述三通管的側(cè)出 口上游的氣相中；以及捕捉被再分散到氣相中的液相的二相流的第一部分并使所述第一部分轉(zhuǎn)向而從所述 三通管的側(cè)出口流出；以及使被再分散到氣相中的液相的未捕獲的第二部分從所述三通管的直通出口離開。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，通過所述三通管的進(jìn)口接收到的環(huán)形二相流具 有第一液相與氣相質(zhì)量流量比，通過所述三通管的側(cè)出口離開的二相流的第一部分具有第 二液相與氣相質(zhì)量流量比，并且通過所述三通管的直通出口離開的二相流的第二部分具有 第三液相與氣相質(zhì)量比，第二流量質(zhì)量比和第三質(zhì)量流量比均與第一質(zhì)量流量比近似相寸。
全文摘要
一種供在二相流分布網(wǎng)絡(luò)中使用的流分離裝置包括側(cè)接頭三通管，其具有第一導(dǎo)管和以流體連通的方式向第一導(dǎo)管開口的第二導(dǎo)管；流限制裝置，其設(shè)置在所述第一導(dǎo)管中，位于所述第二導(dǎo)管向所述第一導(dǎo)管的開口的上游；以及流屏障，其在所述第二導(dǎo)管向所述第一導(dǎo)管的開口的下游邊緣附近的位置處延伸至所述第一導(dǎo)管中。由于到兩個(gè)排出流中的每個(gè)的液體氣體的質(zhì)量流量比基本上等于被流分離裝置接收到的二相流中的氣體液體的質(zhì)量流量比，所以保持液相質(zhì)量流量與氣相質(zhì)量流量的比。
文檔編號F16L41/00GK102132081SQ200880130884
公開日2011年7月20日 申請日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者G·阿曼蒂尼, J·A·威爾金森, M·A·萊利克, M·C·索特里歐, M·L·科恩, R·K·馬達(dá)赫施 申請人:Utc消防及保安公司