CN104226135A - 一种空芯管道混匀器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田液体混合技术领域，特别涉及一种空芯管道混匀器。该空芯管道混匀器包括管道主体，所述管道主体呈多段连续的S型曲线状，所述管道主体两端设有连接部件，所述管道主体外设有保护腔室。本发明的空芯管道混匀器，通过采用特定结构的管道，利用流体力学湍流原理，可有效提高流体流动的速度，自然改变流动方向，形成湍流使流体间相互形成较好地混合。由于该空芯管道混匀器并没有设置任何切割元件，即该流体不会被刻意切割，即对降粘系统影响较小，可达到使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及油田液体混合技术领域，特别涉及一种空芯管道混匀器。
背景技术
在油田作业中，需要将特定液体进行混合，通常需要采用混合器来完成。
传统的静态混合器是一种管道混合设备，其在管内设置多个静止的分割元件，对流动流体作多次分割和汇合。具体的包括：在圆管中设置若干个扭转180°的螺旋片作为元件，左螺旋片和右螺旋片的两种螺旋片相间安装。流体每流经一个螺旋片，将被分割成段，流经N个元件，流体即经过2N次分割和汇合。
在液体流经管道的过程中，大分子链接连被切断，使粘性液体的降粘系数大大增大，无法满足符合油田的实际使用情况。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种空芯管道混匀器，以克服现有技术中的混合器在混合液体的过程将大大破坏液体的粘性系数，无法符合油田的使用规格。
（二）技术方案
为解决上述问题，本发明提供一种空芯管道混匀器，包括：
管道主体，所述管道主体呈多段连续的S型曲线状，所述管道主体两端设有连接部件，所述管道主体外设有保护腔室。
优选地，所述S型曲线由两个半圆曲线组成。
优选地，所述管道主体由不锈钢材料制成。
优选地，所述保护腔室由铸铁材料制成。
优选地，所述连接部件为连接法兰。
优选地，所述连接部件为卡箍。
优选地，所述连接部件为螺纹。
（三）有益效果
本发明提供一种空芯管道混匀器，通过采用特定结构的管道，利用流体力学湍流原理，可有效提高流体流动的速度，自然改变流动方向，形成湍流使流体间相互形成较好地混合。由于该空芯管道混匀器并没有设置任何切割元件，即该流体不会被刻意切割，即对降粘系统影响较小，可达到使用要求。
附图说明
图1为本发明实施例空芯管道混匀器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种空芯管道混匀器，该空芯管道混匀器包括：管道主体1，所述管道主体1呈多段连续的S型曲线状，所述管道主体两端设有连接部件2，所述管道主体外设有保护腔室3。
具体的，为了使得该管道主体1便于流体流动，设置该S型曲线由两个半圆曲线组成，进而避免出现死角情况发生。
其中，为了保证管道主体1的质量，该管道主体1采用不锈钢材料制成，来确保其管道的使用寿命，避免因流体的冲击而破坏管道。
当然，该管道主体1除了采用不锈钢材料之外，还可以采用与不锈钢材料具有相同或相似特性的材料来制作。
为了进一步保护流体在管道内流动，该管道主体1外还增设保护腔室3，该保护腔室由铸铁材料制作。
当然，该保护腔室除了采用铸铁材料之外，还可以采用与铸铁材料具有相同或相似特性的材料来制作。
为了便于管道与管道之间或者管道与其他部件之间可以进行有效的连接，设置管道主体1的两端设有连接部件，在实际应用中，该连接部件可以为连接法兰，当然也可以卡箍、螺纹等其他连接部件，具体应用可根据实际需求而定。
下面具体描述一下该空芯管道混匀器的相关原理
（1）雷诺试验基本现象：
a、流速由小到大：流速较小时，流体质点不相互混杂，流体作有序的成层状流动。当流速大于某一临界流速U’c（上临界流速），流动呈现不规则紊动，流层质点相互掺混，成为随机流动。
b、流速由大到小：开始时流动无序、随机。当流速小于某一临界流速Uc（下临界流速）。流体又恢复到有序的成层状流动。
试验发现，U’c不固定，受起始条件与试验时的扰动影响力。Uc确是不变的。
（2）层流、紊流的判别标准——临界雷诺数
雷诺等人又进一步对不同直径的圆管和多种液体进行实验，发现临界流速与过流断面的特性几何尺寸（管径）d、流体的动力粘度μ和密度ρ有关：Uc=（d、μ、ρ）。即临界流速随过流断面的大小和流体种类而改变。
为准确判别流态，将以上四个量组成一个无量纲数，称为雷诺数Re，
Re=vd/μ，雷诺数小，意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，流体各质点平行于管路内壁有规则地流动，呈层流流动状态。雷诺数大，意味着惯性力占主要地位，流体呈紊流流动状态，一般管道雷诺数Re<2000为层流状态，Re>4000为紊流状态，Re=2000～4000为过渡状态。而空芯管道混匀器借湍流脉动达到相互混合。空芯管道混匀器采用S形管道。当高速运转的流体进入管道后，一方面，高速度使雷诺数大于临界雷诺数，形成紊流，而相互混合；另一方面，流体经左右半圆弯曲管道，碰壁使流体流向发生不规则改变，而相互发生混合，多次经过弯道，多次改变流体流动方向，多次混合，更保证流体间相互混合的效果。
本发明提供的空芯管道混匀器，通过采用特定结构的管道，利用流体力学湍流原理，可有效提高流体流动的速度，自然改变流动方向，形成湍流使流体间相互形成较好地混合。由于该空芯管道混匀器并没有设置任何切割元件，即该流体不会被刻意切割，即对降粘系统影响较小，可达到使用要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种空芯管道混匀器，其特征在于，包括：
管道主体，所述管道主体呈多段连续的S型曲线状，所述管道主体两端设有连接部件，所述管道主体外设有保护腔室。
2.如权利要求1所述的空芯管道混匀器，其特征在于，所述S型曲线由两个半圆曲线组成。
3.如权利要求1所述的空芯管道混匀器，其特征在于，所述管道主体由不锈钢材料制成。
4.如权利要求1所述的空芯管道混匀器，其特征在于，所述保护腔室由铸铁材料制成。
5.如权利要求1所述的空芯管道混匀器，其特征在于，所述连接部件为连接法兰。
6.如权利要求1所述的空芯管道混匀器，其特征在于，所述连接部件为卡箍。
7.如权利要求1所述的空芯管道混匀器，其特征在于，所述连接部件为螺纹。
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