多用途流體混合裝置的製作方法

2023-04-30 03:54:51 3

專利名稱：多用途流體混合裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多用途流體混合裝置，特別涉及一種流量大、混合時間短、可實現無外加能耗混合的流體快速混合裝置。
背景技術：
在石油開採、化工、製藥、飲料、釀造等行業的工藝流程中，常需將多種(兩種或三種)液體按照一定的比例混合在一起，進行密度調節或做相應的後續處理和加工。目前常用的混合方法有兩種:一種是人工混合的方法，即按混合比大小將兩種液體間斷定量地灌入貯存容器中，然後進行攪拌混合。另一種是微機控制混合的方法，即將兩種液體連續地灌入貯存容器中，用流量檢測裝置分別檢測出二者流量的大小，並轉化為電信號輸送至計算機，計算機由此計算出二者的比值，並與所要求的混合比進行比較，然後將誤差信號送至流量調節機構，適時地調節流量大小，使流量之比始終等於所要求的混合比。第一種方法的優點是控制方法簡單且較為精確，但是不能進行連續混合生產，一般用於少量物質的生產。第二種方法控制精確、可以實現連續生產，但是工藝較為複雜、設備成本高。同時，這兩種方法均需要較大容量的貯存容器並且需要攪拌設備，設備體積大、運動設備和零件較多，易於損壞，不適用於快速、穩定混合調節、空間上有限制的場合。比如在石油天然氣鑽井過程中，泥漿密度是非常重要的參數，是關乎鑽井安全的關鍵因素之一。鑽進時通過調節泥漿密度來平衡地層壓力，以防止和處理井噴(湧)、井漏和井塌等事故。因此，在鑽井過程中，快速獲得需要的泥漿密度對達到平衡地層壓力是非常重要的。而現有的泥漿密 度調節方法一般是:配備需要密度的泥漿用於正常鑽進，若需要改變泥漿密度用於平衡地層壓力，大多採用在鑽井液中添加增重劑等手段提高其濃度，進而增大它對鑽孔壁的壓力，調整液體的濃度以滿足井中的環境要求。這種方法混合效率低、不易快速、穩定的獲得需要的泥漿密度。近年來，海上資源的鑽探已成為各國石油、天然氣開發的熱點。受平臺空間和運輸成本的限制，在海上鑽井時使用的鑽井液，一般採用動態混合調節的方法製備，即將配好的基漿(重鑽井液)、海水以及添加劑按鑽井要求隨時混合，並準確調節鑽井液密度。混合器要求簡單可靠、無運動部件、控制方便，整個系統具有很高的可靠性。動態混合就是一種理想的方法，在需要混合的組分中，基漿是一種高粘度、高密度的非牛頓流體，混合難度大，而且混合過程短，混合效率要求高。混合後鑽井液直接進入作業系統，故要求混合均勻，不得在作業過程中出現分層、混合不均勻等現象。截至目前為止，國內還沒有應用到鑽井作業中的泥漿密度實時調節裝置，國外的MISWAC0公司研製有類似裝置，但都屬於技術秘密，應用成本較高，用於海上鑽井的技術服務，而且全部由國外公司技術人員進行安裝、操作。中海油開展了 「863」科研項目「深水錶層鑽井關鍵技術及裝備研究」，其中了子課題「泥漿密度動態調節裝置」的研究，設備的控制精度高、泥漿混合效果好，但是設備較大、工藝複雜、成本太高，不利於裝置的推廣應用。因此，迫切需要一種適用於石油天然氣、化工、製藥、飲料、釀造等行業的流體混合裝置，特別是需要具有無外加能耗混合、簡單實用、可操作性強、佔用體積小、便於維護等特點的流體混合裝置。

實用新型內容為了解決現有技術中存在的上述問題和缺點，本實用新型的目的是提供一種多用途流體混合裝置，可廣泛應用於石油天然氣開採、化工、製藥、飲料、釀造等行業，具有流量大、混合時間短、無外加能耗混合、簡單實用、可操作性強、佔用體積小、便於維護等特點。為了實現上述目的，本實用新型採用了以下技術方案:一種多用途流體混合裝置，包括流體入口射流管、主混合腔體以及出口混合管，所述流體入口射流管與主混合腔體的入口端聯通；所述出口混合管主混合腔體的出口端聯通。優選的，所述主混合腔體設置有三個入口端，相應的，流體入口射流管為三根，分別與主混合腔體的入口端聯通。優選的，所述流體入口射流管由D&90變逕到DN2150，且與主混合腔體的入口端相聯通的一端為DN2150。以使流體流速減慢，延長混合時間。優選的，在所述流體入口射流管的DN2150 —段內設置有射流元件。以控制流體流動狀態，以增強混合效果。優選的，所述主混合腔體的入口端I和入口端III的軸線之間的夾角α為90°。以形成射流衝擊，增強混合效果。優選的，所述主混合腔體的混合部為DN3200 ;與流體入口射流管連通的入口端和與出口混合管連通的出口端為DN4150。優選的，所述出口混合管由直管I和直管II連接而成，在該出口混合管內設置有擋板。可以進一步提聞混合效 果。優選的，所述擋板為擋板I和擋板II，擋板I設置在直管I與主混合腔體的出口端的連接處；擋板II設置在直管I和直管II的連接處。優選的，所述直管I和直管II為DN5150。優選的，所述擋板由兩塊圓弧形的板體對稱設置在出口混合管的內壁而形成。優選的，所述擋板的四塊板體呈「十」字形對稱設置在出口混合管內壁的四個方向上。本實用新型的有益效果是:本實用新型的多用途流體混合裝置，具有流量大、混合時間短、無外加能耗混合、簡單實用、可操作性強、佔用體積小、便於維護等特點，可廣泛應用於石油天然氣開採、化工、製藥、飲料、釀造等行業。

圖1為本實用新型的裝配結構示意圖；圖2為圖1中A-A方向視圖；圖3為圖1中B-B方向視圖。附圖標記1-流體入口射流管；101-流體入口射流管I ;102_流體入口射流管II ;103_流體入口射流管III ;2_主混合腔體；201-入口端I ;202_入口端II ;203_入口端III ;204_混合部；205-出口端；3-出口混合管；301-直管I ;302_直管II ;303_擋板I ;304_擋板II;4-射流元件；5-板體。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
做進一步的詳細說明。如圖1所示，本實用新型的多用途流體混合裝置，包括流體入口射流管1、主混合腔體2以及出口混合管3，所述流體入口射流管I與主混合腔體2的入口端聯通；所述出口混合管3與主混合腔體2的出口端205聯通。如圖1所示，在本實施例中，所述主混合腔體2設置有三個入口端，分別為入口端I 201、入口端II 202以及入口端III 203 ;相應的，所述流體入口射流管I為三根，分別為流體入口射流管I 101、流體入口射流管II 102和流體入口射流管III 103 ;三根流體入口射流管分別與主混合腔體2的三個入口端相聯通。顯而易見，可以根據所需混合液體的種類設置相應數量的流體入口射流管和主混合腔體入口端。如圖1所示，在本實施例中，所述流體入口射流管I由D&90變逕到DN2150，且與主混合腔體2的入口端相聯通的一端為DN2150，該結構可以在混合液體時，使流入主混合腔體2的流體的流速 減慢，從而可以延長混合時間。如圖1所示，在本實施例中，在所述流體入口射流管I的DN2150 —段內設置有射流元件4。可以控制流體流動狀態，以增強混合效果。如圖1所示，在本實施例中，優選的，主混合腔體2的入口端I 201和入口端III 203的軸線之間的夾角α為90°，以形成射流衝擊，增強混合效果。 如圖1所示，在本實施例中，所述主混合腔體2的混合部204為DN3200 ;主混合腔體2與流體入口射流管I連通的入口端和與出口混合管3連通的出口端205為DN4150。所述出口混合管3由直管I 301和直管II 302連接而成，優選的，直管I 301和直管II 302為DN5150。為了避免由於液體流量大、混合時間短，在主混合腔體2的混合效果不能滿足要求的情況，在所述出口混合管3內還設置有擋板。如圖1所示，所述擋板為擋板I 303和擋板II 304，優選擋板I 303設置在直管301與主混合腔體2的出口端205的連接處；擋板II 304設置在直管I 301和直管II 302的連接處。如圖2和圖3所示，所述擋板由兩塊圓弧形的板體5對稱設置在出口混合管3的內壁而形成。優選的，擋板I 303和擋板II 304的四塊板體5呈「十」字形對稱設置在出口混合管3內壁的四個方向上。該結構可以進一步增強混合效果。當需要混合的液體從三根流體入口射流管I流入後，隨著流體入口射流管I的管徑逐漸變大，液體的流速也逐漸變慢，然後通過主混合腔體2的入口端進入到主混合腔體2的混合部204內，並在混合部204內進行混合。混合後的液體流向主混合腔體2的出口端205，在流動的過程中進一步混合，然後通過出口端205流入出口混合管3內。在混合液體進入出口混合管3時，需要依次通過設置在出口混合管3內的擋板I 303和擋板II 304，在這個過程中，板體5的特殊結構，使液體進一步混合，到達混合要求，最後從出口混合管3內流出。如上所述，本實用新型的多用途流體混合裝置，具有流量大、混合時間短、無外加能耗混合、簡單實用、可操作性強、佔用體積小、便於維護等特點，可廣泛應用於石油天然氣開採、化工、製藥、飲料、釀造等行業。最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本實用·新型的權利要求範圍當中。
權利要求1.一種多用途流體混合裝置，其特徵在於:包括流體入口射流管(I)、主混合腔體(2)以及出口混合管(3)，所述流體入口射流管(I)與主混合腔體(2)的入口端聯通；所述出口混合管(3)與主混合腔體(2)的出口端(205)聯通。
2.根據權利要求1所述的多用途流體混合裝置，其特徵在於:所述主混合腔體(2)設置有三個入口端，相應的，流體入口射流管(I)為三根，分別與主混合腔體(2)的入口端聯通。
3.根據權利要求1或2所述的多用途流體混合裝置，其特徵在於:所述流體入口射流管(I)由DR90變逕到DN2150，且與主混合腔體(2)的入口端相聯通的一端為DN2150。
4.根據權利要求3所述的多用途流體混合裝置，其特徵在於:在所述流體入口射流管(I)的DN2150 —段內設置有射流元件(4)。
5.根據權利要求2所述的多用途流體混合裝置，其特徵在於:所述主混合腔體(2)的入口端I (201)和入口端111(203)的軸線之間的夾角α為90°。
6.根據權利要求1或5所述的多用途流體混合裝置，其特徵在於:所述主混合腔體(2)的混合部(204)為DN3200 ;與流體入口射流管(I)連通的入口端和與出口混合管(3)連通的出口端(205)為 DN4150ο
7.根據權利要求1所述的多用途流體混合裝置，其特徵在於:所述出口混合管(3)由直管I (301)和直管II (302 )連接而成，在該出口混合管(3 )內設置有擋板。
8.根據權利要求7所述的多用途流體混合裝置，其特徵在於:所述擋板為擋板I(303)和擋板II (304)，擋板I (303)設置在直管I (301)與主混合腔體(2)的出口端(205)的連接處；擋板II (304)設置在直管I (301)和直管II (302)的連接處。
9.根據權利要求7或8所述的多用途流體混合裝置，其特徵在於:所述直管I(301)和直管 II (302)為 DN5150。
10.根據權利要求7或8所述的多用途流體混合裝置，其特徵在於:所述擋板由兩塊圓弧形的板體(5 )對稱設置在出口混合管(3 )的內壁而形成。
11.根據權利要求10所述的多用途流體混合裝置，其特徵在於:所述擋板的四塊板體(5)呈「十」字形對稱設置在出口混合管(3)內壁的四個方向上。
專利摘要一種多用途流體混合裝置，包括流體入口射流管、主混合腔體以及出口混合管，所述流體入口射流管與主混合腔體的入口端聯通；所述出口混合管與主混合腔體的出口端聯通。該多用途流體混合裝置，可廣泛應用於石油天然氣開採、化工、製藥、飲料、釀造等行業，具有流量大、混合時間短、無外加能耗混合、簡單實用、可操作性強、佔用體積小、便於維護等特點。
文檔編號B01F5/02GK203123868SQ20132015326
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月29日 優先權日2013年3月29日
發明者鄒林兵, 江宇蓉, 陳美寶, 李駿, 李軍能, 趙勝偉 申請人:重慶科技學院