CN219308582U - 一种压裂液混配用射流混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压裂液混配用射流混合器，包括射流混合器本体，所述射流混合器本体包括混合腔体、连通固定在混合腔体顶部的助混腔体、连通固定在助混腔体顶部的进料接头，所述进料接头的顶端安装有破碎定量辅助进料机构。本实用新型通过联动组件、转轴、破碎刀、联动轴和旋转辅助送料组件的设置，能够单驱动实现对加入粉料中的结块粉料破碎和辅助向下送料，利用破碎和辅助送料能够降低对混配均匀性造成的影响，并防止发生静止堵塞的现象，通过启闭计量组件和PLC控制器的设置，能够对加入的粉料计量并在达到预设量时自动停止进料，实现定量加料，防止过量添加或过少添加的现象。

Description

一种压裂液混配用射流混合器

技术领域

本实用新型涉及射流混合器技术领域，具体为一种压裂液混配用射流混合器。

背景技术

在非常规油气田的增产技术中，水平井加压裂酸化已经成为目前提高油气井采收率的最有效措施之一，基于国内分散的油气分布，主要产油区块的老化，现阶段的压裂作业逐步向大排量、高压力发展，同时新的压裂的区块也越来越远离市区基地，并且压裂井场的布置越来越紧凑，环保要求也愈发的严格；在以往的压裂施工作业中，混配液往往需要从基站进行人工配置，然后转运至现场，效率低；

现有公告号为CN211562540U的中国专利公开了一种压裂液混配用射流混合器；包括吸入导管、旋流喷嘴、混合腔体、扩散锥体、扩散导管、清洗管路、进料接头和助混腔体等；所述吸入导管为射流喷嘴提供清水形成高能旋转水流及负压，所述冲洗管路将部分混合后液体与进料接头处添加的粉料进行二次混合，与传统的混合器相比，特制的射流喷嘴能形成更高效的旋转射流，二次混合的压裂液具有更加均匀特性，彻底消除水粉结块现象；能满足大型压裂施工，高粘度配比且能大幅提升设备效率，降低了混合器使用风险，降低了油田压裂作业的成本。

上述专利通过特制的射流喷嘴能形成旋转射流混配的方式，实现快速自动混配，且消除水粉结块现象，提升效率，但是其仍然存在一些不足；

1、其混配时粉料经进料接头进入，但是由于放置的环境等因素易出现粉料结块的现象，结块的粉料不加以处理直接进入易发生堵塞和影响到混配均匀性；2、其缺少对粉料定量通入的结构，难以根据实际需要精准把控粉料添加量，易出现过量添加现象；综合以上问题在现有技术基础上加以延伸改进，以使功能更完整，因此我们提出了一种压裂液混配用射流混合器，用于解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种压裂液混配用射流混合器，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种压裂液混配用射流混合器，包括射流混合器本体，所述射流混合器本体包括混合腔体、连通固定在混合腔体顶部的助混腔体、连通固定在助混腔体顶部的进料接头，其中射流混合器本体的其他基体组成及将清水和粉料混配呈压裂液的原理为现有技术，在对比文件CN211562540U中已经明确提及公开，为同等原理基础，在这里不再另做阐述；所述进料接头的顶端安装有破碎定量辅助进料机构；

所述破碎定量辅助进料机构包括设置在进料接头上方的破碎盒，破碎盒的内侧底部设置为锥形结构并连通固定有通料管，通料管的底端与进料接头的顶端之间连通并固定有启闭计量组件，破碎盒的右侧固定连接有防护罩，防护罩的右侧底部固定安装有与启闭计量组件电性连接的PLC控制器，启闭计量组件用于计量通过的粉料量并在达到预设置时自动关闭停止通料；

所述破碎盒的两侧内壁之间固定连接有转轴，转轴的外侧固定连接有多个破碎刀，转轴的右端延伸至防护罩内，破碎盒的右侧转动连接有联动轴，联动轴的右端和转轴的右端固定连接有同一个联动组件，防护罩的右侧固定安装有输出轴与联动组件右侧固定连接的驱动电机，驱动电机与PLC控制器电性连接，联动组件用于在驱动电机启动时保证转轴和联动轴同步转动；

所述破碎盒的前侧内壁和后侧内壁之间固定连接有同一个顶部为弧形结构的固定盒，联动轴的左端延伸至固定盒内并固定连接有旋转辅助送料组件，旋转辅助送料组件的底部延伸至通料管内，旋转辅助送料组件用于在联动轴转动时对粉料辅助向下输送。

优选地，所述启闭计量组件包括连通并固定在通料管底端的电控阀，电控阀的出料口连通并固定有粉料流量计，粉料流量计的出料口与进料接头的顶端连通并固定，粉料流量计和电控阀均与PLC控制器电性连接；设置的电控阀和粉料流量计配合，利用粉料流量计检测通过的粉料量并传递给PLC控制器，利用PLC控制器预先设置电控阀的关闭流量值，在达到预设混配添加量时，PLC控制器控制电控阀关闭停止通料，实现定量加料。

优选地，所述联动组件包括两个同步轮，两个同步轮的左侧分别与转轴的右端和联动轴的右端固定连接，两个同步轮上传动连接有同一个同步带，位于上方的同步轮的右侧与驱动电机的输出轴左端固定连接，设置的两个同步轮和同步带配合，在驱动电机启动时能够同步驱动转轴和联动轴转动，利用转轴的转动能够驱动多个破碎刀对结块粉料旋转破碎。

优选地，所述旋转辅助送料组件包括固定连接在联动轴左端的第一伞形齿轮，第一伞形齿轮的底部啮合有第二伞形齿轮，第二伞形齿轮的底部固定连接有中心轴，中心轴上固定套装有位于通料管内的螺旋输送叶，固定盒密封转动套设在联动轴和中心轴上，设置的第一伞形齿轮、第二伞形齿轮、中心轴和螺旋输送叶配合，在联动轴转动时能够驱动螺旋输送叶在通料管内转动对破碎后的粉料辅助输送。

优选地，所述破碎盒的顶部连通并固定有底端为罩形结构的粉料进料接管。

优选地，所述固定盒的底部内壁上开设有第一转动孔，第一转动孔内固定套设有第一密封轴承，第一密封轴承的内圈与中心轴的外侧固定套装。

优选地，所述射流混合器本体还包括连通固定在混合腔体右侧的扩散导管、连通固定在扩散导管顶部的冲洗管路、连通固定在混合腔体左侧的吸入导管，所述冲洗管路的左端连通固定有节流管件，节流管件的左端连通安装有球阀，球阀的左侧与助混腔体的右侧之间连接有过度管件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本压裂液混配用射流混合器，通过设置的驱动电机、联动组件、转轴、破碎刀、联动轴和旋转辅助送料组件配合，在启动驱动电机时能够同步驱动多个破碎刀和螺旋输送叶转动，以此能够单驱动对结块粉料进行破碎和辅助向下送料，防止因结块原料进入射流混合器的混合腔体和助混腔体内对压裂液的混合均匀性造成影响，并防止发生静止堵塞的现象；

2、本压裂液混配用射流混合器，通过设置的启闭计量组件和PLC控制器配合，在利用PLC控制器预设值控制关闭的粉料量后，能够对加入的粉料计量并在达到预设量时自动停止进料，实现定量加料。

本实用新型通过联动组件、转轴、破碎刀、联动轴和旋转辅助送料组件的设置，能够单驱动实现对加入粉料中的结块粉料破碎和辅助向下送料，利用破碎和辅助送料能够降低对混配均匀性造成的影响，并防止发生静止堵塞的现象，通过启闭计量组件和PLC控制器的设置，能够对加入的粉料计量并在达到预设量时自动停止进料，实现定量加料，防止过量添加或过少添加的现象。

附图说明

图1为本实用新型的整体立体结构示意图；

图2为本实用新型的主视结构示意图；

图3为本实用新型的图2中的A部分放大剖视结构示意图；

图4为本实用新型的图3中的B部分放大结构示意图。

图中：100、混合腔体；101、助混腔体；102、进料接头；103、冲洗管路；1、破碎盒；2、通料管；3、电控阀；4、粉料流量计；5、防护罩；6、PLC控制器；7、转轴；8、破碎刀；9、驱动电机；10、同步轮；11、同步带；12、固定盒；13、中心轴；14、第二伞形齿轮；15、第一伞形齿轮；16、联动轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图4所示，本实施例提出的一种压裂液混配用射流混合器，包括射流混合器本体，射流混合器本体包括混合腔体100、连通固定在混合腔体100顶部的助混腔体101、连通固定在助混腔体101顶部的进料接头102，射流混合器本体还包括连通固定在混合腔体100右侧的扩散导管、连通固定在扩散导管顶部的冲洗管路103、连通固定在混合腔体100左侧的吸入导管，冲洗管路103的左端连通固定有节流管件，节流管件的左端连通安装有球阀，球阀的左侧与助混腔体101的右侧之间连接有过度管件，其中射流混合器本体的其他基体组成及将清水和粉料混配呈压裂液的原理为现有技术，在对比文件CN211562540U中已经明确提及公开，为同等原理基础，在这里不再另做阐述；进料接头102的顶端安装有破碎定量辅助进料机构；

破碎定量辅助进料机构包括设置在进料接头102上方的破碎盒1，破碎盒1的顶部连通并固定有底端为罩形结构的粉料进料接管，起到供粉料进入的效果，破碎盒1的内侧底部设置为锥形结构并连通固定有通料管2，通料管2的底端与进料接头102的顶端之间连通并固定有启闭计量组件，破碎盒1的右侧固定连接有防护罩5，防护罩5的右侧底部固定安装有与启闭计量组件电性连接的PLC控制器6，启闭计量组件用于计量通过的粉料量并在达到预设置时自动关闭停止通料；其中启闭计量组件包括连通并固定在通料管2底端的电控阀3，电控阀3的出料口连通并固定有粉料流量计4，粉料流量计4的出料口与进料接头102的顶端连通并固定，粉料流量计4和电控阀3均与PLC控制器6电性连接；设置的电控阀3和粉料流量计4配合，利用粉料流量计4检测通过的粉料量并传递给PLC控制器6，利用PLC控制器6预先设置电控阀3的关闭流量值，在达到预设混配添加量时，PLC控制器6控制电控阀3关闭停止通料，实现定量加料；

破碎盒1的两侧内壁之间固定连接有转轴7，其中破碎盒1的左侧内壁和右侧内壁上分别开设有圆形槽和圆穿孔，圆形槽和圆穿孔内均固定套设有第二密封轴承，两个第二密封轴承的内圈均与转轴7的外侧固定套装，转轴7通过两个第二密封轴承转动安装在破碎盒1的两侧内壁之间，起到对转轴7转动支撑的效果，转轴7的外侧固定连接有多个破碎刀8，转轴7的右端延伸至防护罩5内，破碎盒1的右侧转动连接有联动轴16，其中破碎盒1的右侧开设有与其内部相连通的安装孔，安装孔内固定套设有第三密封轴承，第三密封轴承的内圈与联动轴16的外侧固定套装，起到对联动轴16转动支撑的效果，联动轴16的右端和转轴7的右端固定连接有同一个联动组件，防护罩5的右侧固定安装有输出轴与联动组件右侧固定连接的驱动电机9，驱动电机9与PLC控制器6电性连接，联动组件用于在驱动电机9启动时保证转轴7和联动轴16同步转动；其中联动组件包括两个同步轮10，两个同步轮10的左侧分别与转轴7的右端和联动轴16的右端固定连接，两个同步轮10上传动连接有同一个同步带11，位于上方的同步轮10的右侧与驱动电机9的输出轴左端固定连接，设置的两个同步轮10和同步带11配合，在驱动电机9启动时能够同步驱动转轴7和联动轴16转动，利用转轴7的转动能够驱动多个破碎刀8对结块粉料旋转破碎；

破碎盒1的前侧内壁和后侧内壁之间固定连接有同一个顶部为弧形结构的固定盒12，联动轴16的左端延伸至固定盒12内并固定连接有旋转辅助送料组件，旋转辅助送料组件的底部延伸至通料管2内，旋转辅助送料组件用于在联动轴16转动时对粉料辅助向下输送；其中旋转辅助送料组件包括固定连接在联动轴16左端的第一伞形齿轮15，第一伞形齿轮15的底部啮合有第二伞形齿轮14，第二伞形齿轮14的底部固定连接有中心轴13，中心轴13上固定套装有位于通料管2内的螺旋输送叶，固定盒12密封转动套设在联动轴16和中心轴13上，固定盒12的底部内壁上开设有第一转动孔，第一转动孔内固定套设有第一密封轴承，第一密封轴承的内圈与中心轴13的外侧固定套装，起到对中心轴13密封转动支撑的效果，其中固定盒12的右侧内壁上开设有轴承孔，轴承孔内固定套设有第四密封轴承，第四密封轴承的内圈与联动轴16的外侧固定套装，固定盒12通过第四密封轴承密封转动套设在联动轴16上，起到对联动轴16转动支撑的效果，设置的第一伞形齿轮15、第二伞形齿轮14、中心轴13和螺旋输送叶配合，在联动轴16转动时能够驱动螺旋输送叶在通料管2内转动对破碎后的粉料辅助输送。

本实施例的使用方法为：启动驱动电机9使其带动上方的同步轮10转动，上方的同步轮10通过同步带11带动下方的同步轮10转动，两个同步轮10分别带动转轴7和联动轴16转动，转轴7带动多个破碎刀8转动，联动轴16转动时依次通过第一伞形齿轮15、第二伞形齿轮14和中心轴13带动螺旋输送叶转动，压裂液混配中将粉料经粉料进料接管供入时，粉料首先向下落入破碎盒1内，此时转动中的多个破碎刀8对结块的粉料进行旋转破碎，破碎后的粉料向下落入通料管2内，此时转动中的螺旋输送叶对粉料向下旋转输送，起到对粉料辅助输送的效果，防止其静止堵塞在通料管2内；

被向下输送的粉料向下经电控阀3进入粉料流量计4内，再向下进入助混腔体101内，粉料流量计4对通过的粉料进行计量并传递给PLC控制器6，利用PLC控制器6预先设置电控阀3的关闭流量值，在达到预设混配添加量时，PLC控制器6控制电控阀3和驱动电机9关闭停止通料，使得能够对加入的粉料计量并在达到预设添加量时自动停止进料，实现定量加料的效果，防止过量添加或过少添加的现象。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种压裂液混配用射流混合器，包括射流混合器本体，所述射流混合器本体包括混合腔体(100)、连通固定在混合腔体(100)顶部的助混腔体(101)、连通固定在助混腔体(101)顶部的进料接头(102)，其特征在于：所述进料接头(102)的顶端安装有破碎定量辅助进料机构；

所述破碎定量辅助进料机构包括设置在进料接头(102)上方的破碎盒(1)，破碎盒(1)的内侧底部设置为锥形结构并连通固定有通料管(2)，通料管(2)的底端与进料接头(102)的顶端之间连通并固定有启闭计量组件，破碎盒(1)的右侧固定连接有防护罩(5)，防护罩(5)的右侧底部固定安装有与启闭计量组件电性连接的PLC控制器(6)；

所述破碎盒(1)的两侧内壁之间固定连接有转轴(7)，转轴(7)的外侧固定连接有多个破碎刀(8)，转轴(7)的右端延伸至防护罩(5)内，破碎盒(1)的右侧转动连接有联动轴(16)，联动轴(16)的右端和转轴(7)的右端固定连接有同一个联动组件，防护罩(5)的右侧固定安装有输出轴与联动组件右侧固定连接的驱动电机(9)，驱动电机(9)与PLC控制器(6)电性连接；

所述破碎盒(1)的前侧内壁和后侧内壁之间固定连接有同一个顶部为弧形结构的固定盒(12)，联动轴(16)的左端延伸至固定盒(12)内并固定连接有旋转辅助送料组件，旋转辅助送料组件的底部延伸至通料管(2)内。

2.根据权利要求1所述的一种压裂液混配用射流混合器，其特征在于：所述启闭计量组件包括连通并固定在通料管(2)底端的电控阀(3)，电控阀(3)的出料口连通并固定有粉料流量计(4)，粉料流量计(4)的出料口与进料接头(102)的顶端连通并固定，粉料流量计(4)和电控阀(3)均与PLC控制器(6)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种压裂液混配用射流混合器，其特征在于：所述联动组件包括两个同步轮(10)，两个同步轮(10)的左侧分别与转轴(7)的右端和联动轴(16)的右端固定连接，两个同步轮(10)上传动连接有同一个同步带(11)，位于上方的同步轮(10)的右侧与驱动电机(9)的输出轴左端固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种压裂液混配用射流混合器，其特征在于：所述旋转辅助送料组件包括固定连接在联动轴(16)左端的第一伞形齿轮(15)，第一伞形齿轮(15)的底部啮合有第二伞形齿轮(14)，第二伞形齿轮(14)的底部固定连接有中心轴(13)，中心轴(13)上固定套装有位于通料管(2)内的螺旋输送叶，固定盒(12)密封转动套设在联动轴(16)和中心轴(13)上。

5.根据权利要求1所述的一种压裂液混配用射流混合器，其特征在于：所述破碎盒(1)的顶部连通并固定有底端为罩形结构的粉料进料接管。

6.根据权利要求4所述的一种压裂液混配用射流混合器，其特征在于：所述固定盒(12)的底部内壁上开设有第一转动孔，第一转动孔内固定套设有第一密封轴承，第一密封轴承的内圈与中心轴(13)的外侧固定套装。

7.根据权利要求1所述的一种压裂液混配用射流混合器，其特征在于：所述射流混合器本体还包括连通固定在混合腔体(100)右侧的扩散导管、连通固定在扩散导管顶部的冲洗管路(103)、连通固定在混合腔体(100)左侧的吸入导管，所述冲洗管路(103)的左端连通固定有节流管件，节流管件的左端连通安装有球阀，球阀的左侧与助混腔体(101)的右侧之间连接有过度管件。

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