CN201006404Y - 水力喷射泵式混合器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水力喷射泵式混合器。目前，粉剂混和器，采用的是单喷嘴形式，配液软管易堵塞，易形成鱼眼，严重影响了压裂液的质量和压裂施工质量。本实用新型的目的是研制一种水力喷射泵式混合器，提高油田压裂施工液体的配制质量。结构是由混合管10上连接粉剂漏斗2，以及混合管10内装配带有压力扩散管7的喷嘴5和混合喉管9组成。效果是技术参数为：工作排量：600－900L/min，工作压力：5－6MPa，干粉吸入量：25kg/min，液体吸入量：50L/min，配制的压裂液溶解均匀，无结块的鱼眼，不堵塞配液软管；缩短了配液时间，减轻了现场职工的劳动强度；适合于油田、化工、食品等粉剂在液体中的混和领域。
Description
一、技术领域
本实用新型涉及一种水力喷射泵式混合器，属于油田、化工、食品等粉剂在液体中的混和领域，特别适合油田压裂施工现场的配液，小型水泥作业时，水泥浆的快速混和等。
二、背景技术
目前，现场的配液技术，直接关系到压裂液的配制质量，一直是制约压裂施工质量的瓶劲因素，配液质量的好坏，关系到压裂施工的携砂能力，进而影响到压裂施工的质量。多年以来由于配液混和器的配制压力高，排量小，配液管线易被高压液体刺穿损坏，不管是行业中的哪一个粉剂混和器，均采用的是单喷嘴形式，配液软管易堵塞，易形成鱼眼，严重影响了压裂液的质量和压裂施工质量。解决压裂施工的配液质量问题，一直是我们油田压裂人的一块心头之患，在井下处许多的老专家和工程技术人员为此付出了艰辛的汗水，使配液技术得以一步的提高，但效果仍不很理想。
三、技术内容
本实用新型的目的是研制一种水力喷射泵式混合器，提高油田压裂施工液体的配制质量，缩短压裂配液时间，减轻职工的现场劳动强度。同时也对相关领域的化工、食品等粉剂在液体中的混和领域提供一种新型的水力喷射泵式混合器。
本实用新型的技术方案是： 根据水力喷射泵的工作原理，在原配液混和器的基础上，增加压力扩散管，吸入喉管，增大喷嘴直径，提高原配液混和器的配液排量，增大真空吸入量，避免配制液体时，有水返出的现象；在加料漏斗处增加球形开关，当化工料加完后，关闭开关进行循环，以免空气进入造成溢罐现象的发生，可加速循环。
具体讲：水力喷射泵式混合器，由混合管10上连接粉剂漏斗2以及混合管10内装配均匀混合机构组成，其特征是：混合管10内的均匀混合机构是在高压液流入口5固定喷嘴5，喷嘴5的出口固定压力扩散管7，在混合管10内高速混合液流出口8处固定混合喉管9。
本实用新型的技术解决方案还包括：
所述的水力喷射泵式混合器，，其特征是：混合管10与粉剂漏斗2之间连通带有控制流量的粉剂料开关3的粉剂料管13，在漏斗2左侧的混合管10与液体料管11入口之间连接控制流量的液体料开关4，液体料管11入口经开关4直接联通压力扩散管7。
所述的水力喷射泵式混合器，，其特征是：在均匀混合机构中，喷嘴6的锥孔入口角度θ为40°至60°范围之间的任何数值，喷嘴6的锥孔出口直径d为8至15毫米范围之间的任何数值，混合喉管9的锥孔入口角度β为40°至60°范围之间的任何数值。
所述的水力喷射泵式混合器，，其特征是：粉剂漏斗2的下端出口位于压力扩散管7和混合喉管9之间的混合管10上。
所述的水力喷射泵式混合器，，其特征是：喷嘴5和混合喉管9的锥体形内腔可由喇叭形内腔替换。
本实用新型技术的有益效果：
1、本实用新型在设计之初，只有当进行水力喷射泵排液项目的研究时，联想到配液混和器存在的问题，按水力喷射泵的原理，对配液混和器的原理重新进行了设计和改进，利用高压喷咀形成高速流动的液体，在漏斗底部形成一定的负压，将粉剂料人工小量的加入，在混和器进行混和，使其工艺性能才发生了质的变化，提高了配液质量，缩短了配液时间，受到现场工人的欢迎。这是本实用新型的特点之一。
2、由于采用了水力泵结构的混和器后，其吸入量更大，混和速度更快，更均匀，混和质量更好，不仅用于压裂现场的配液，也可用于快速混和各类水泥，应用前景较为广泛。这是本实用新型的特点之二。
3、由于采用在混合管里装配喷嘴后面连接压力扩散管以及装配混合喉管，故配制的压裂液溶解均匀，无结块的鱼眼，不堵塞配液软管；缩短了配液时间，减轻了现场职工的劳动强度。这是本实用新型的特点之三。
4、经过大量试验，本实用新型的主要技术参数为：
工作排量：600-900L/min
工作压力：5-6MPa
干粉吸入量：25kg/min
液体吸入量：50L/min
四、附图说明
图1是基本结构示意图。
图2是主体结构剖视示意图。
图3是整体工作原理图。
上述图中标号说明：1-粉剂，2-漏斗，3-粉剂料开关，4-液体料开关，5-高压液流入口，6-喷嘴，7-压力扩散管，8-高速混合液流出口，9-混合喉管，10-混合管，11-液体料管，12-流量计，13-粉剂料管。
五、具体实施方式
参见图1，漏斗2下端经过粉剂料管13上的粉剂料球形阀门开关3连通混合管10，同理，液体料管入口11经过液体料开关4、流量计12连通混合管10，液体料管11入口上端连接配液泵，即可实施现场配液。在混合管10内高压液流入口5左端连通高压泵，右端固定喷嘴6，喇叭形喷嘴6出口连通压力扩散管7。在混合管10内右边的高速混合液流出口8处固定混合喉管9，漏斗2下方位于压力扩散管7和混合喉管9之间。
参见图2，这是本实用型新的关键主体部分，在混合管10上连通液体料管11和粉剂料管13，其中液体料管11直接连通压力扩散管7，压力扩散管7左端连通喷嘴6的入口端，喷嘴6入口端d直径为为8至15毫米范围之间的任何数值，喷嘴6内腔呈锥体形，锥体角度θ为40°至60°范围之间的任何数值。在混合管10内右端固定混合喉管9，混合喉管(9)的锥孔入口角度β为40°至60°范围之间的任何数值。
参见图3，这是外形图，结构同上，补充的是喷嘴5和混合喉管9的锥体形内腔可由喇叭形内腔替换，也能实现本实用型新的目的。
本实用新型的工作过程是：在现场连接配液泵，配液管线，将化工料粉剂1倒在混和漏斗2中，其吸入量由漏斗2下部的球形开关3控制，根据排量的大小，可通过漏斗2下部的球形开关3进行吸入量的控制。常规的干粉化工料粉剂1在漏斗2中加入，液体添加济可通过侧面的液体料管11吸管吸入。在吸管11上加安装流量计12，对加入量进行必要的计量。在加入干粉粉剂1时，要将加液体的开关4关上，在加液体时，要将干粉开关3关上；当化工料粉剂1加完后，应将两个阀门3和4同时关上，进行带压循环，加快循环速度，避免将空气带入已配好的压裂中，形成泡沫而溢出。在操作过程中要注意的是：粉剂开关3应从小至大，缓慢开启，以混入的粉剂1不形成鱼眼，不结块为原则，最大量不能超过25kg/min，当水剂和粉剂1加完后，应将两个开关同时关上，以免空气混入，造成压裂液溢罐，进而可进行密闭式快速循环，确保罐内液体混和均匀。用同样的作业方法，可向进内注入混和水泥浆，进入注水泥作业。但确保注入泵设备能正常工作。
混和器上的两个开关，在工作时，当加粉剂时打开粉剂开关，加水剂时，打开水剂开关，水剂吸入管线插在装有水剂的溶器中，按要求的吸入量吸入。
Claims (5)
1.水力喷射泵式混合器，由混合管(10)上连接粉剂漏斗(2)以及混合管(10)内装配均匀混合机构组成，其特征是：混合管(10)内的均匀混合机构是在高压液流入口(5)固定喷嘴(5)，喷嘴(5)的出口固定压力扩散管(7)，在混合管(10)内高速混合液流出口(8)处固定混合喉管(9)。
2.根据权利要求1所述的水力喷射泵式混合器，，其特征是：混合管(10)与粉剂漏斗(2)之间连通带有控制流量的粉剂料开关(3)的粉剂料管(13)，在漏斗(2)左侧的混合管(10)与液体料管(11)入口之间连接控制流量的液体料开关(4)，液体料管(11)入口经开关(4)直接联通压力扩散管(7)。
3.根据权利要求1所述的水力喷射泵式混合器，，其特征是：在均匀混合机构中，喷嘴(6)的锥孔入口角度θ为40°至60°范围之间的任何数值，喷嘴(6)的锥孔出口直径d为8至15毫米范围之间的任何数值，混合喉管(9)的锥孔入口角度β为40°至60°范围之间的任何数值。
4.根据权利要求1或3所述的水力喷射泵式混合器，，其特征是：粉剂漏斗(2)的下端出口位于压力扩散管(7)和混合喉管(9)之间的混合管(10)上。
5.根据权利要求1或3所述的水力喷射泵式混合器，，其特征是：喷嘴(5)和混合喉管(9)的锥体形内腔可由喇叭形内腔替换。
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