CN102407082A - 泡沫发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泡沫发生器，包括：母管，具有前端的入口和后端的出口；配气管，一端具有进液口和进气口，另一端从所述母管的入口伸入母管内，位于母管内的配气管的管壁及端面上具有喷射孔形成配气段，配气段与进液口和进气口交汇处之间形成导流段，所述配气管与所述母管同轴设置；螺旋搅拌器组，设于母管内，所述螺旋搅拌器组位于所述配气管的后方，所述螺旋搅拌器组由交替设置的正旋搅拌器和反旋搅拌器组成。本发明的泡沫发生器可以使气液混合更加均匀，泡沫更加细微，使形成的泡沫稳定。

Description

泡沫发生器
技术领域
本发明涉及产生泡沫的装置，特别是石油工业领域中用于产生泡沫用的泡沫发生器。
背景技术
现有的泡沫发生器样式众多，有射流式、同心管式、螺管式、涡轮式等。如第一种的射流式泡沫发生器：包括直径不同的两段腔体，气、液两相流体高速通过一小直径腔体进入到大直径腔体内，压力迅速向周围扩散，使气液两相分散、混合，形成泡沫。第二种的同心管式泡沫发生器：包括一段小直径的管体伸入一大直径的母管内，形成同心管，母管腔体中的小直径同心管上分布有大量小孔，气、液两相流体高速经过小孔以射流形式喷射至母管，迅速分散、混合，形成均匀泡沫。还有螺管式泡沫发生器和涡轮式泡沫发生器，是通过在管体中设置螺旋导流槽或旋流隔板不断改变流体流向，流体流态，形成强烈的紊流和旋流，达到气液两相混合均匀，形成均匀泡沫流体。
总之，通过不同方式使气、液两相流体形成高速紊态流动或使液体尽量形成分散成薄膜状，以促成气相与液相的充分均匀接触而成泡沫。
但上述的泡沫发生器都存在混合不彻底，泡沫尺寸大，泡沫不均匀、不稳定，及对流速要求很高等缺点。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种气液混合均匀，泡沫微小、稳定的泡沫发生器。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
泡沫发生器，包括：
母管，具有前端的入口和后端的出口；
配气管，一端具有进液口和进气口，另一端从所述母管的入口伸入母管内，位于母管内的配气管的管壁及端面上具有喷射孔形成配气段，配气段与进液口和进气口交汇处之间形成导流段，所述配气管与所述母管同轴设置；
螺旋搅拌器组，设于母管内，所述螺旋搅拌器组位于所述配气管的后方，所述螺旋搅拌器组由交替设置的正旋搅拌器和反旋搅拌器组成。
所述正旋搅拌器和反旋搅拌器包括轴承和固定于轴承内圈的螺旋片。
还包括有隔板搅拌器，所述隔板搅拌器与所述母管后端的出口连接，所述隔板搅拌器包括管体和设于管体内隔板。
所述隔板为螺旋形隔板。
所述螺旋形隔板包括交替设置的正螺旋隔板和反螺旋隔板。
所述隔板为多数个，且每个隔板呈半圆形，每个隔板的弧形边固定于管体的内壁上，隔板的直边与管体的轴线之间的夹角为75度，隔板之间依次同向相错90度设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的泡沫发生器在使用时，连接在泵车至井口的进口管路中，进液口连接液路管，进气口连接气路管，在配气管的导流段内液体与气体初步混合，再经过配气段上的喷射孔以射流形式高速喷至母管管壁形成细小泡沫；形成的泡沫流体以一定的流速通过设于配气管后端的螺旋搅拌器组，在螺旋搅拌器的搅拌切割作用下混合细化，由于螺旋搅拌器组正旋搅拌器和反旋搅拌器交替设置而成，可以使气液混合更加均匀，泡沫更加细微，使形成的泡沫稳定。同时，螺旋搅拌器组在泡沫流的作用下自发旋转，不需要外来动力。进一步，本发明的泡沫发生器还可以包括隔板搅拌器，继续通过隔板搅拌器进一步混合、搅拌，确保气液两相更加充分接触，达到最优的效果。
附图说明
图1为本发明的泡沫发生器的较佳实施例的结构剖图；
图2为本发明的泡沫发生器的正旋搅拌器(反旋搅拌器)的结构示意图；
图3为图2的A-A向剖图；
图4为本发明的泡沫发生器的隔板搅拌器的结构剖图；
图5为本发明的泡沫发生器的隔板搅拌器的螺旋形隔板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
实施例一：
如图1、图2和图3所示，图1为本发明的泡沫发生器的较佳实施例的结构剖图；图2为本发明的泡沫发生器的正旋搅拌器(反旋搅拌器)的结构示意图；图3为图2的A-A向剖图。泡沫发生器，包括：母管1，具有前端的入口2和后端的出口3；配气管15，一端具有进液口8和进气口9，另一端从所述母管1的入口2伸入母管1内，位于母管内的配气管15的管壁及端面5上具有喷射孔6形成配气段4，配气段4与进液口8和进气口9交汇处之间形成导流段7，所述配气管15与所述母管1同轴设置；螺旋搅拌器组，设于母管内，所述螺旋搅拌器组位于所述配气管的后方，所述螺旋搅拌器组由交替设置的正旋搅拌器10和反旋搅拌器11组成。如图2和图3所示，所述正旋搅拌器10和反旋搅拌器11包括轴承12和固定于轴承内圈13的螺旋片14。正旋搅拌器10和反旋搅拌器11的区别只是螺旋片的旋转方向相反。
实施例二：
本实施例是在实施例一的基础上，还包括有隔板搅拌器，结合图1和图4，图4为本发明的泡沫发生器的隔板搅拌器的内部结构示意图。所述隔板搅拌器通过由壬与所述母管后端的出口连接。所述隔板搅拌器包括管体16和设于管体内的隔板。所述隔板为半圆形隔板17，半圆形隔板17的弧形边固定于管体的内壁上，半圆形隔板17的直边与管体的轴线之间的夹角为75度，半圆形隔板17之间依次同向相错90度设置。本实施例中，前四个隔板组成一个反螺旋，后四个隔板组成一个正螺旋。图中虚线表示的隔板为位于剖掉的部分上。当然，也可以是每三个隔板组成一个正螺旋，没三个隔板组成一个反螺旋。此时，隔板之间相错120度设置较为适宜。
实施例三：
结合图1、图4和图5，图5为本发明的泡沫发生器的隔板搅拌器的螺旋形隔板的结构示意图。本实施例与实施例二不同仅在于所述隔板为螺旋形隔板18。所述螺旋形隔板包括交替设置的正螺旋隔板和反螺旋隔板。其中隔板可以是按正螺旋隔板——反螺旋隔板——正螺旋隔板——反螺旋隔板的方式设置，也可以是按正螺旋隔板——正螺旋隔板——反螺旋隔板——反螺旋隔板的方式设置。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.泡沫发生器，其特征在于，包括：
母管，具有前端的入口和后端的出口；
配气管，一端具有进液口和进气口，另一端从所述母管的入口伸入母管内，位于母管内的配气管的管壁及端面上具有喷射孔形成配气段，配气段与进液口和进气口交汇处之间形成导流段，所述配气管与所述母管同轴设置；
螺旋搅拌器组，设于母管内，所述螺旋搅拌器组位于所述配气管的后方，所述螺旋搅拌器组由交替设置的正旋搅拌器和反旋搅拌器组成。
2.根据权利要求1所述的泡沫发生器，其特征在于，所述正旋搅拌器和反旋搅拌器包括轴承和固定于轴承内圈的螺旋片。
3.根据权利要求1所述的泡沫发生器，其特征在于，还包括有隔板搅拌器，所述隔板搅拌器与所述母管后端的出口连接，所述隔板搅拌器包括管体和设于管体内隔板。
4.根据权利要求3所述的泡沫发生器，其特征在于，所述隔板为螺旋形隔板。
5.根据权利要求4所述的泡沫发生器，其特征在于，所述螺旋形隔板包括交替设置的正螺旋隔板和反螺旋隔板。
6.根据权利要求3所述的泡沫发生器，其特征在于，所述隔板为多数个，且每个隔板呈半圆形，每个隔板的弧形边固定于管体的内壁上，隔板的直边与管体的轴线之间的夹角为75度，隔板之间依次同向相错90度设置。
7.根据权利要求3所述的泡沫发生器，其特征在于，所述隔板搅拌器通过由壬与所述母管后端的出口连接。
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