一种基于液电效应的弹性波发生装置
技术领域
本实用新型属于管道输送保护技术领域，具体涉及一种应用于管道运输的基于液电效应的弹性波发生装置。
背景技术
石油和天然气(或其它输送介质)在管流输运中普遍存在析蜡、结垢、凝管及堵塞现象，严重影响管道输送能力和效率。例如，由于某种原因引起管道输量不断下降而压力持续升高时，如果不能及时采取措施，最终将导致凝管。这种恶性事故，以往在我国油田集输油管道上和长距离大口径输油干线上都曾发生过，给国家财产造成严重损失。如果管输系统进行技术改造，降本增效，那么这对输油企业来说，将是一笔相当可观的节约。
因此，管输系统降本增效潜力巨大。随着市场竞争的加剧，管输能力、创造力和效率成为企业提高竞争力的关键要素。同时，对于管道科技工作者来说，如何提高输油效率也是一种输油工艺追求的科学的使命问题。低耗、节能，提高管道输送的经济社会效益，并且利用的是电力这种绿色环保能源，从而摒弃掺水、加热或添加化学剂等高能耗输送工艺，这是管道运输行业科研攻关的大目标。
输送管道，特别是稠油管道，流动阻力很大，原油具有触变性，水锤波的产生与传播，借力打力，会引发多种附带作用，如剪切处理和压力处理，这些作用都利于原油降凝、降粘，从而达到减阻增输之效果。水锤波引起管壁收缩和扩张，因而管道中的水锤波是以弹性波的形式传播的。国内外在关于弹性波在石油和天然气(或其它输送介质)管输工艺中的应用，迄今尚未见到。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有输送工艺技术中存在的问题提供一种基于液电效应的弹性波发生装置，该装置能够应用于石油和天然气(或其它输送介质)管输工艺中，通过弹性波发生装置的工作，流体管道中将产生弹性波的传播作用，充分利用水锤能量，以毒攻毒，无中生有，保持节奏；也可以把弹性波发生装置看成引擎——把水锤能量变成了拉动原油前行的引擎,去清除蜡垢，在线作业，减阻增输，以降低能耗，提高输送效率。
本实用新型的技术方案是：
一种基于液电效应的弹性波发生装置，应用于输送管道的输送，包括筒状缸体，所述筒状缸体下部设置有开口且开口处通过管连接件与输送管道连通，所述的筒状缸体内设置有动力传动件，所述的动力传动件将筒状缸体内部隔离为上部密闭空腔和下部空腔，筒状缸体上部密闭空腔内填充导电液体，筒状缸体下部空腔内设置有弹性件，所述的筒状缸体顶部固定有电极对，电极对通过导线与提供电极对放电所需的脉冲电压的脉冲电源连接，所述的电极对穿过筒状缸体与导电液体接触。
具体的，所述的动力传动件为活塞，所述的活塞与筒状缸体的内壁密封滑动连接。
具体的，所述弹性件为弹簧。
具体的，所述的电极对包括一个或者多个尖端型电极对。
具体的，所述的导电液体为水、生理盐水或是造影液中的一种。
具体的，所述的筒状缸体上部密闭空腔呈椭圆型，因为椭圆形能“聚焦"，以使产生的水力机械能更好地推动活塞向下运动。
本实用新型的有益效果是：本实用新型针对现有石油和天然气(其它介质)输送管道能耗较高的情况，设计一种基于液电效应的弹性波的发生装置，该装置可为石油和天然气(其它介质)输送管道降低能耗提供有力支撑。通过弹性波发生器的工作，流体管道中将产生弹性波的传播作用，通过弹性波“信号”的输入，其将对管道内的石油和天然气(或其它输送介质)施加扰动作用，使管道产生水锤效应，使其流态、流型发生改变，从而提高管道的整体输送能力，更高效的输送。该弹性波发生装置可为石油和天然气(或其它输送介质)输送过程中的节能降耗提供不可替代的、更高效能的作用。
附图说明
图1是本实用新型的锥形电感绕线装置结构示意图。
1筒状缸体、2活塞、3弹簧、4管连接件、5电极对、6导线、7脉冲电源、8导电液体、9输送管道。
具体实施方式
如图1所示为一种基于液电效应的弹性波发生装置的结构示意图，应用于输送管道的输送，包括筒状缸体1，所述的筒状缸体1上部呈椭圆型，所述筒状缸体1下部设置有开口且开口处通过管连接件4与输送管道9连通，所述的筒状缸体1内设置有活塞2，所述的活塞2与筒状缸体1的内壁密封滑动连接。所述的活塞2将筒状缸体1内部隔离为上部密闭空腔和下部空腔，筒状缸体1上部密闭空腔内填充导电液体8，筒状缸体1下部空腔内设置有弹簧3，所述的筒状缸体1顶部固定有两个电极对5，两个电极对5通过导线6分别与提供电极对放电所需的脉冲电压的脉冲电源7连接，所述的电极对5穿过筒状缸体1与导电液体8接触。所述的脉冲电源7可通过输油管道配置的压力传感器反馈的实时压力信号随时调整其输出的能量大小，以达到精准控制之目的。所述的脉冲电源7使用的是液电效应技术，该技术的特点是通过比较简单的技术途径就可利用液电效应产生一般方法难以获得的高压水。脉冲电源7无运动件，发射频率和能量调节容易，且易于实现远程及自动化，安全可靠。为了将液电效应集中到液体中某一区域，可以用特制的反射器，用来达到使冲击波“聚焦”的目的。就本实用新型所提供的弹性波发生器来说，其缸体上部将是椭圆形的。放电电极将设置在缸体内顶部位置，这样放电能量通过椭圆形空腔折反射聚焦后，以能更好地推动活塞向下运动。
所述的导电液体为水、生理盐水或是造影液中的一种。在本实施例中使用的导电液体8为水。
本实用新型的工作原理是：脉冲电源7提供电极对5对瞬时高压放电所需的脉冲高电压，并通过导线6与电极对5相连；电极对5得电后击穿正负极放电间隙处的导电液体水8，产生可利用的重复频率的高强度的冲击波，实现电能与水力机械能之间的能量转换，水力冲击波经过椭圆形的具有聚焦作用的筒状缸体1的上部腔体结构的折反射，沿设定的方向聚焦并推动活塞2能够灵活地向下运动，把筒状缸体1下部空腔内的原油通过开口射入输送管道9内以使管道产生水锤效应，将高压电能转换为水力机械能；本实用新型提供的装置体积小巧，通过基于液电效应的电极放电产生可控的冲击波作为动力源，通过活塞2实现压能传递，通过弹簧3的强力回位作用，向输送管道9内输入压力“信号”，以使输送管道9产生精准的、可控的水锤效应，从而利用水锤效应之巨大能量，疏通管道，尤其适应于输送管道9在线作业，对输送管道9内沿途的蜡垢进行有效在线清除，从而减阻增输，大大降低泵的电耗。
本实用新型提供的基于液电效应的弹性波发生装置综合应用了原油流变特性瞬时强化剪切宏观特性及微观结构改变、流体可压缩性振荡瞬态动力特性、水锤的人为产生和调节控制技术以及一系列优化控制技术，产生安全、有效的弹性波，在其长距离高速传播、振荡剪切作用下，达到高效、安全输油之目的。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，即：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
