CN209872759U - 一种用于油井水泥用减轻剂生产的液滴发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于油井水泥用减轻剂生产的液滴发生器，包括雾化器、热风管，雾化器是基于旋流器的原理，玻璃液在一定压力作用下，以切向进入旋流器，临近喷口受壁面限制而收缩从喷口向外旋出形成液膜，液膜破碎后形成小液滴，小液滴经后续工部形成空心玻璃微珠，而热风管的作用是向下一工部鼓风，加快玻璃液滴向下一工部的移动，同时热风管产生的气流会导致液膜两侧的气体流速不同而加速液膜破碎；本实用新型结构合理，不仅不容易被玻璃液堵住，而且可以加速产生的玻璃微珠向干燥工部运动，提高生产效率。

Description

一种用于油井水泥用减轻剂生产的液滴发生器

技术领域

本实用新型属于玻璃微珠生产设备，具体涉及一种用于油井水泥用减轻剂生产的液滴发生器。

背景技术

在油气井注水泥作业时，往往需要用到减轻剂，以获得轻质高强的水泥，固井效果更好，现有技术提供的减轻剂种类主要有三种：第一类是靠增加水灰比来降低水泥浆密度，如膨润土，第二类是靠自身密度低来降低水泥浆密度，如空心微珠，第三类是通过向水泥浆中充气形成泡沫来降低水泥浆密度，如空气；空心微珠相对于另外两类有更好的抗压性能，使水泥强度更高，而空心微珠的生产方法中，液滴法由于生产出的空心微珠球径相对统一，因此广泛使用，原理就是将液态的高温玻璃通过液滴发生器形成小液滴，再经过与之连通的干燥区、发泡区后形成空心玻璃微珠，现有技术的液滴发生器多是耐高温雾化喷头，玻璃液被较高的压力压入雾化喷头而形成的小液滴，但这种方法对雾化喷头更换频繁，且喷口很小很容易被玻璃液堵住而无法使用，产生的玻璃微珠质量小，因此很容易受到气流影响不能很快沉降到干燥区，影响工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于油井水泥用减轻剂生产的液滴发生器，不仅不容易被玻璃液堵住，而且可以加速产生的玻璃微珠向干燥工部运动。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于油井水泥用减轻剂生产的液滴发生器，包括雾化器、热风管，其中雾化器包括储液部、阻流板、旋流器，储液部与旋流器分别固定在阻流板的两侧，储液部是用于储存玻璃液的部分，阻流板上设置有进液口，储液部的玻璃液由此进入旋流器中，所述旋流器是漏斗形结构，其底部为喷口；所述热风管包括内风管、外风管，所述内风管位于外风管内部，通过位于内风管顶部的出风罩排风，出风罩的顶部为弧形，出风口倾斜向下，所述外风管上连通有出风口与进风口，其中出风口朝下，与外风管管壁方向平行，出风口数量不止一个，使得外风管出风口产生的气流沿着外风管管壁流动，避免还未固化成玻璃的液滴附着在上面。

进一步地，所述进液口靠近旋流器的内壁，且与旋流器切向方向平行，使得进液口喷出的液流是切向进入旋流器中。

进一步地，所述旋流器为导体，且旋流器的外壁还缠绕有线圈a。

进一步地，所述内风管材质为导体，外风管材质为绝缘体，内风管外壁缠绕有线圈b，使喷出的风均为热风。

本实用新型至少具有以下有益效果;

（1）基于旋流器的原理，玻璃液在一定压力作用下，以切向进入旋流器，临近喷口受壁面限制而收缩从喷口向外旋出形成液膜，液膜破碎后形成小液滴，因此产生的液滴形状规范，大小相近。

（2）通过风管产生的气流，使得液膜两侧的空气流速不同，液膜更容易破碎成小液滴。

（3）风管的气流会引导产生的液滴快速向干燥区转移，而不是等待液滴依靠重力缓慢下降。

（4）内风管与外风管均被加热，避免玻璃液受到激冷而影响性能。

（5）内、外风管分离，可以通不同风速的气流，根据使用情况灵活调整。

附图说明

构成本申请一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

附图中：

图1示意性示出了本实用新型的结构示意图；

图2示意性示出了本实用新型中风管部分的结构示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

11-储液部，12-阻流板，13-进液口，14-旋流器，15-线圈a，21-内风管，22-出风罩，23-外风管，24-进风口，25-出风口，26-线圈b。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明；除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式；如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“线圈a”、“线圈b”中的a、b是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系；应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

实施例

如图1~2所示的是一种用于油井水泥用减轻剂生产的液滴发生器，与现有技术中的干燥塔等装置连通使用，主要用于产生小液滴，其结构包括雾化器、热风管，雾化器是基于旋流器14的原理，玻璃液在一定压力作用下，以切向进入旋流器14，临近喷口受壁面限制而收缩从喷口向外旋出形成液膜，液膜破碎后形成小液滴，而热风管的作用是向下一工部鼓风，加快玻璃液滴向下一工部的移动，同时热风管产生的气流会导致液膜两侧的气体流速不同而加速液膜破碎，提高生产效率。

雾化器包括储液部11、阻流板12、旋流器14，如图1所示，储液部11与旋流器14分别固定在阻流板12的两侧，储液部11是用于储存玻璃液的部分，阻流板12上设置有进液口13，储液部11的玻璃液会在压力作用下通过进液口13被压入旋流器14中，进液口13靠近旋流器14的内壁，且与旋流器14切向方向平行，使得进液口13喷出的液流是切向进入旋流器14中的，旋流器14是漏斗形结构，其底部为喷口，进入旋流器14的玻璃液会在旋流器14内壁旋转向下，受到内壁半径的不断减小的限制而收缩，在喷出时外旋成液膜，也就是离心式喷嘴的原理，喷出的液膜会逐渐破碎成小液滴，小液滴会在表面张力的作用下而成球形。

值得注意的是：旋流器14为导体材料，阻流板12为绝缘体，旋流器14的外壁还缠绕有线圈a15，基于感应加热原理，通过线圈a15对旋流器14进行加热，避免玻璃液在旋流器14中温度降低而提前凝固，也减少了玻璃液凝固后堵塞喷口的情况。

如图1所示，热风管位于喷口下方，玻璃液以液膜的形式从喷口喷出时，热风管位于液膜内侧，热风管排出的气流会加速液膜内侧的气体流动，使得液膜两侧空气流速不同而加快破裂，热风管的结构如图2所示，包括内风管21、外风管23，内风管21通过位于内风管21顶部的出风罩22排风，出风罩22的顶部为弧形，气流压力被均匀分散，避免应力集中，出风口25倾斜向下，出风角度接近液膜的喷出角度，如图1中箭头所示，出风罩22产生的气流加快了液膜内侧的气体流速，液膜更快被破碎，根据流体力学规律可知，流体的流速越快，静压力越小，也就是说液膜以及破碎后的小液滴会向气流方向移动，靠近气流后会随气流运动，因此，液滴会随出风罩22气流快速向下一工部运动。

如图2所示，内风管21位于外风管23内部，内风管21与外风管23互不连通，外风管23通过位于与外风管23连通的进风口24进气，当然，进风口24的位置并不是位于液滴发生部位，否则为固化的液滴会凝固在进风口24，图2所示的进风口24，仅是为了表明进风口24与外风管23的连接关系，并不是对位置的限定，外风管23的出风口25朝下，与外风管23管壁方向平行，出风口25数量不止一个，均位于同一水平面，外风管23出风口25产生的气流沿着外风管23管壁流动，避免还未固化成玻璃的液滴附着在上面，由于内风管21与外风管23的风道彼此独立，所以可以适当降低外风管23的气流速度以达到更好的节能效果。

值得说明的是：内风管21材质为导体，外风管23材质为绝缘体，内风管21外壁缠绕有线圈b26，根据感应加热的原理，当导线通电后，内风管21被加热，通过内风管21的气流也被加热，由于内风管21位于外风管23中，所以外风管23的气流同时被加热，喷出的风均为热风，能够避免液滴受到激冷凝固而影响性能。

作为一种优选的实施例，所述旋流器以及利用线圈a、线圈b来加热的方法是成熟的现有技术，因此，不做详尽说明。

Claims (4)

1.一种用于油井水泥用减轻剂生产的液滴发生器，其特征在于：包括雾化器、热风管，其中雾化器包括储液部、阻流板、旋流器，储液部与旋流器分别固定在阻流板的两侧，储液部是用于储存玻璃液的部分，阻流板上设置有进液口，储液部的玻璃液由此进入旋流器中，所述旋流器是漏斗形结构，其底部为喷口；所述热风管包括内风管、外风管，所述内风管位于外风管内部，通过位于内风管顶部的出风罩排风，出风罩的顶部为弧形，出风口倾斜向下，所述外风管上连通有出风口与进风口，其中出风口朝下，与外风管管壁方向平行，出风口数量不止一个，使得外风管出风口产生的气流沿着外风管管壁流动，避免还未固化成玻璃的液滴附着在上面。

2.根据权利要求1所述的一种用于油井水泥用减轻剂生产的液滴发生器，其特征在于：所述进液口靠近旋流器的内壁，且与旋流器切向方向平行，使得进液口喷出的液流是切向进入旋流器中。

3.根据权利要求1所述的一种用于油井水泥用减轻剂生产的液滴发生器，其特征在于：所述旋流器为导体，且旋流器的外壁还缠绕有线圈a。

4.根据权利要求1所述的一种用于油井水泥用减轻剂生产的液滴发生器，其特征在于：所述内风管材质为导体，外风管材质为绝缘体，内风管外壁缠绕有线圈b，使喷出的风均为热风。