DE1756331B2 - Einlaßvorrichtung für Rohrleitungen und Verfahren zum Einleiten von Flüssigkeiten in Rohrleitungen - Google Patents
Einlaßvorrichtung für Rohrleitungen und Verfahren zum Einleiten von Flüssigkeiten in RohrleitungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einlaßvorrichtung für eine Rohrleitung zum Transport einer Nutz-Flüssigkeit von
relativ hoher Viskosität innerhalb einer ringförmigen Mantel-Schicht einer mit der Nutz-Flüssigkeit praktisch
keine Lösung eingehenden Hilfs-Flüssigkeit von relativ niedriger Viskosität, mit einer von einer rotationssymmetrischen
Wand abgegrenzten Kammer, an welche gleichachsig die Rohrleitung angeschlossen ist und in
welcher ein zentrales Zuführungsrohr für die Nutz-Flüssigkeit mündet, das von einem ringförmigen
Zuführungskanal für die Hilfs-Flüssigkeit konzentrisch umgeben ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren
zum Einleiten einer Nutz-Flüssigkeit zusammen mit einer Hilfs-Flüssigkeit in eine Rohrleitung mittels der
Einlaßvorrichtung.
Für die Zwecke der Beschreibung wird unter einer Flüssigkeit von relativ hoher Viskosität auch eine solche
Flüssigkeit verstanden, die nicht-newtonsche Eigenschäften hat. Das wichtigste Beispiel einer Nutz-Flüssigkeit
von relativ hoher Viskosität ist Rohöl, zu dem als Hilfs-Flüssigkeit als wichtigstes Beispiel Wasser gehört,
weshalb der Einfachheit halber im folgenden auf öi und Wasser Bezug genommen wird.
Es ist bekannt, daß beim Transport von Mineralöl durch eine Rohrleitung die Reibungsverluste durch eine
Mantel-Schicht aus Wasser verringert werden können, in der sich das öl in Form eines langgestreckten
Pfropfens durch den mittleren Querschnitt der Rohrleitung bewegt und das Wasser als Schmiermittel zwischen
dem öl und der Wandung der Rohrleitung wirkt. Ein wesentliches Problem bei dieser Transportart ist die
Einleitung des Öls und des Wassers in der zueinander konzentrischen Konfiguration in die Rohrleitung. Hierbei
muß für die Ausbildung einer ungestörten Grenzschicht zwischen öl und Wasser gesorgt werden, weil
anderenfalls im Wasser dispergierte öltropfen die erwünschte Schmierwirkung beeinträchtigen würden,
was nur durch eine Vergrößerung des anteiligen Wasservolumens auf Kosten des Nutz-Volumens für das
öl in der Rohrleitung kompensiert werden könnte.
Aus der US-PS 34 14 004 ist eine Einlaßvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt bei der die Wand,
welche die Kammer der Einlaßvorrichtung abgrenzt, die Gestalt eines geraden Zylinders von praktisch dem gleichen
Durchmesser wie die angeschlossene Rohrleitung hat. Dies bedeutet, daß die Geschwindigkeit der zu
tranportierenden Nutzflüssigkeit mit der höheren Viskosität, namentlich des Öles, an der Mündung des
Zuführungsrohres mindestens so groß ist wie die in der Rohrleitung. Aufgrund dieses Umstandes ist die bekannte
Einlaßvorrichtung nur beschänkt brauchbar, nämlich höchstens bei sehr kleinen mittleren Strömungsgeschwindigkeiten
in der Rohrleitung, die bei den meisten Anwendungsfällen der Praxis, so insbesondere beim
Öltransport, überschritten werden. Bei höheren Geschwindigkeiten entstehen in der bekannten Einlaßvorrichtung
unmittelbar nach dem Ausströmen des Öles aus dem Zuführungsrohr eine große Anzahl öltropfen, die
im Wasserfilm dispergiert werden. Hierdurch wird der Transportmechanismus in der oben erläuterten Weise
ungünstig beeinflußt.
Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Einlaßvorrichtung und ein Verfahren zum Einleiten von Flüssigkeiten in eine Rohrleitung
anzugeben, mit denen auch bei hohen mittleren Strömungsgeschwindigkeiten eine Tropfenbildung sicher
vermieden ist.
Ausgehend von der Einlaßvorrichtnng der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die Wand zwischen der Mündung des Zuführungsrohrs und der Rohrleitung ein konisches,
zur Rohrleitung enger werdendes Verbindungsstück bildet, und daß Querschnittsfläche des Zuführungsrohres
um mindestens 50% größer als die Querschnittsfläche der Rohrleitung ist
Weil bei der erfindungsgemäßen Einlaßvorrichtung das zentrale Zuführungsrohr eine deutlich größere
Querschnittsfläche als die Rohrleitung hat, ist gewährleistet, daß die mittlere Ausströmgeschwindigkeit der
Nutz-Flüssigkeit, namentlich des Öls, niedriger ist als ihre mittlere Strömungsgeschwindigkeit in der Rohrleitung.
In Rohrleitungen, in denen ö! mit einem Wassermantel transportiert wird, muß ein bestimmter
Mindestwert der mittleren Strömungsgeschwindigkeit des Öls und des Wassers aufrechterhalten werden, da
anderenfalls das öl die ringförmige Wasserschicht durchdringt und in Berührung mit der Wand der
Rohrleitung kommt Dies ist jedoch nicht erwünscht. In der Praxis liegt die mittlere Strömungsgeschwindigkeit
im allgemeinen bei mindestens 0,5 m/sec. Als Austrittsoder Ausströmgeschwindigkeit des Öls am zentralen
Zuführungsrohr ist diese Strömungsgeschwindigkeit zu hoch. Bei einer solchen Strömungsgeschwindigkeit
entstehen öltropfen, wenn das öl mit dem Wasser zusammentrifft. Hierbei spielen Randeffekte am Geschwindigkeitsprofil
des ausströmenden Öls eine Rolle. Diese Effekte verringern sich schnell, wenn man die
Ausströmgeschwindigkeit des Öls verringert und für einen allmählichen Übergang auf die höhere Strömungsgeschwindigkeit
in der Rohrleitung sorgt, was mit der neuen Einlaßvorrichtung geschieht.
Die Querschnittsfläche des zentralen Zuführungsrohrs ist vorzugsweise mindestens doppelt so groß wie
die Querschnittsfläche der Rohrleitung und höchstens zehnmal so groß. In den meisten Fällen wird innerhalb
dieser Grenzen ein Betriebszustand erreicht, bei dem das öl von dem Wasser umgeben ist, ohne daß sich
öltropfen bilden. Die Breite des ringförmigen Zuführungskanals wird vorzugsweise so gewählt, daß der
Unterschied zwischen den mittleren Geschwindigkeiten des Ausströmeiis der beiden Flüssigkeiten geringer ist
als 0,5 m/sec. Das Verhältnis zwischen der Wassermenge und der ölmenge, mit dem beim Fördern von öl
durch eine Rohrleitung gearbeitet wird, kann innerhalb weiter Grenzen variieren. Daher hat es wenig Sinn, die
Abmessungen des ringförmigen Zuführungs.kanals in Beziehung zu den Abmessungen des zentralen Zuführungsrohrs
zu setzen. Wenn von den vorstehend genannten erwünschten Bedingungen ausgegangen
wird, um den Unterschied zwischen den mittleren Ausströmgeschwindigkeiten zu bestimmen, ist jeder
Fachmann in der Lage, die richtigen Abmessungen für den ringförmigen Zuführungskanal festzulegen.
Das konische Verbindungsstück hat vorzugsweise die Form eines Kegelstumpfes, dessen Scheitelwinkel im
Bereich zwischen 10° und 90° liegt. Die aus den Zuführungsöffnungen austretenden Flüssigkeiten müssen
der einen kleineren Durchmesser aufweisenden Rohrleitung so zugeführt werden, daß der gewünschte
Strömungsverlauf nicht gestört wird. Wenn man dem Verbindungsteil die vorstehend angegebene Form gibt,
werden die Flüssigkeiten auf sehr geeignete Weise geführt. In dieser Hinsicht kann eine weitere Verbesserung
erzielt werden, wenn im Verbindungsstück
r) Führungsteile vorgesehen sind, durch die die eine hohe
Viskosität aufweisende Nutz-Flüssigkeit der Rohrleitung zugeführt wird. Bei diesen Führungsteilen kann es
sich um gleichachsig angeordnete Rohrabschnittc handeln, deren Durchmesser in StrömuKgsrichtung von
ίο Rohrabschnitt zu Rohrabschnitt abnimmt und von
denen jeder Rohrabschnitt teilweise in den vorangehenden Rohrabschnitt hineinragt. Es ist auch möglich, in dem
konischen Verbindungsstück Stäbe oder Leisten anzuordnen, die annähernd in Richtung auf den
ii gedachten Scheitelpunkt des konischen Verbindungsstücks
verlaufen; ferner kann man parallel angeordnete Stäbe oder Leisten von unterschiedlicher Länge
verwenden, die dem verfügbaren Raum angepaßt sind. Die Wahl der Form des Verbindungsstücks und
.'(ι gegebenenfalls auch der Führungsteile wird durch
verschiedene Faktoren beeinflußt. Zu den wichtigsten Faktoren gehören der Unterschied zwischen dem
spezifischen Gewicht des Öls und demjenigen des Wassers, die Viskosität des Öls, die Pumpgeschwindig-
J'i keit und die Anordnung der Einlaßvorrichtung. 1st die
Einlaßvorrichtung waagerecht angeordnet, wird ein öl, dessen spezifisches Gewicht niedriger ist als dasjenige
von Wasser, bestrebt sein, sich nach oben zu bewegen, während das Öl im umgekehrten Fall bestrebt sein wird,
«ι sich nach unten zu bewegen. Führungsteile in Form
gleichachsiger Rohre der beschriebenen Art führen insbesondere dann zu günstigen Wirkungen, wenn die
Viskosität des Öls nicht sehr hoch ist. Stäbe oder Leisten der beschriebenen Art wirken dann besonders günstig,
Γ) wenn das öl eine sehr hohe Viskosität besitzt. Wenn die
Einlaßvorrichtung stehend angeordnet ist, sorgt man dann, wenn das spezifische Gewicht des Öis niedriger ist
als dasjenige von Wasser, vorzugsweise dafür, daß die Flüssigkeiten nach oben strömen, während man im
■i" umgekehrten Fall dafür sorgt, daß die Flüssigkeiten
nach unten strömen. 1st die Einlaßvorrichtung stehend angeordnet, muß am Anfang der Rohrleitung ein
Rohrbogen mit einem geeigneten Krümmungsradius vorgesehen werden. Das Verhältnis zwischen dem
•i"> Krümmungsradius und dem Durchmesser der Rohrleitung
kann z. B. über dem Wert 2 liegen.
Bevor man Öl, das von einer ringförmigen Wasserschicht umgeben ist, durch eine Rohrleitung fördert,
wird die Rohrleitung mit Wasser gefüllt. Auch bei der
κι Beendigung eines Transportvorgangs wird die Rohrleitung
zuerst mit Wassser gefüllt, und die Pumpen werden erst dann stillgesetzt, wenn das gesamte öl die
Rohrleitung verlassen hat. Der Grund hierfür besteht darin, daß eine ringförmige Wasserschicht, die das öl
~>ϊ umgibt, nur dann aufrechterhalten werden kann, wenn
die mittlere Strömungsgeschwindigkeit des Öls und des Wassers gleich einem bestimmten Mindestwert ist. Eine
sehr zweckmäßige Möglichkeit zum Einleiten großer Wassermengen zu Beginn oder am Ende eines
mi ölfcrderungsvorgangs besteht darin, daß man die
Einlaßvorrichtung mit einem zweiten ringförmigen Zuführungskanal für Hilfs-Flüssigkeit versieht, der den
an erster Stelle erwähnten ringförmigen Zuführungskanal konzentrisch umgibt. Die Breite des zweiten
b"> ringförmigen Zuführungskanals sollte größer sein als
die Breite des ersten ringförmigen Zuführungskanals, denn über den zweiten ringförmigen Kanal muß eine
erhebliche Wassermenge zugeführt werden. Auch in
diesem Fall ist es für den Fachmann nicht schwierig, die erforderliche Breite des Zuführungskanälen unter
Berücksichtigung der erwähnten Erfordernisse festzulegen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die
Wassermenge zum Füllen der Rohrleitung über das zentrale Zuführungsrohr zuzuführen.
Ferner ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Einleiten einer Nutz-Flüssigkeit von relativ hoher
Viskosität und einer mit der Nutz-Flüssigkeit praktisch keine Lösung eingehenden Hilfs-Flüssigkeit von relativ
niedriger Viskosität in eine Rohrleitung, in welche die Nutz-Flüssigkeit innerhalb einer ringförmigen Mantel-Schicht
der Hilfs-Flüssigkeit transportiert wird, mittels einer Einlaßvorrichtung, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man die volumetrische Durchsatzmenge der Hilfs-Flüssigkeit auf einen Wert im Bereich von 0,1 bis
25% der volumetrischen Durchsatzmenge der Nutz-Flüssigkeit einstellt. Besonders gute Ergebnisse werden
erzielt, wenn der Unterschied zwischen den mittleren Ausströmgeschwindigkeiten der beiden Flüssigkeiten
aus dem zentralen Zuführungsrohr und dem ringförmigen Zuführungskanal auf weniger als 0,5 m/sec eingestellt,
ist.
Es ist von großer Bedeutung, daß es mit der Erfindung möglich ist, öl durch eine Rohrleitung unter Einsatz von
nur sehr geringen Wassermengen zu fördern. Aus den nachstehenden Beispielen ist ersichtlich, daß der
Druckabfall höchstens gleich dem Druckabfall des Wassers bei der gleichen mittleren Strömungsgeschwindigkeit
ist, und zwar ohne Rücksicht auf die Viskosität des Öls. In vielen Fällen beläuft sich der Druckabfall
sogar nur auf 60 bis 80%. Diese Tatsache ist darauf zurückzuführen, daß es in dem zentralen Kern, der jetzt
von einem weniger leicht beweglichen oder sogar steifen öl eingenommen wird, keine Strömungen oder
Wirbel gibt. Eine Bildung von Öltropfen im Wasser tritt selbst dann nicht ein, wenn Öle transportiert werden, die
eine niedrige Viskosität aufweisen, z. B. eine solche von 10-4 Pa ■ s. Die Erfindung bietet daher die nachstehend
genannten Möglichkeiten und Vorteile.
öle mit sehr hoher Viskosität, die ohne das erfindungsgemäße Verfahren überhaupt nicht transportiert
werden können, lassen sich jetzt unter Verwendung sehr kleiner Wassermengen durch Rohrleitungen
pumpen, öle, die bei normaler Temperatur eine sehr hohe Viskosität haben, werden häufig bei einer
vergleichsweise hohen Temperatur angeliefert, so daß die Viskosität während des anfänglichen Teils des
Transportvorgangs niedrig ist. Trotz dieser niedrigen Viskosität ist es nunmehr mit Hilfe der Erfindung
möglich, das öl mit einer umgebenden Wasser-Schicht ohne Tropfenbildung in diese einzuleiten, wobei sich
auch beim weiteren Transport durch die Rohrleitung, wenn die Temperatur des Öls absinkt, keine Schwierigkeiten
ergeben. Auch öle mit niedriger Viskosität können jetzt unter Anwendung der Erfindung transportiert
werden, wobei die Leistungsfähigkeit der Rohrleitung erheblich gesteigert wird, da der Druckabfall in der
Rohrleitung höchstens gleich dem Druckabfall von Wasser bei der gleichen mittleren Strömungsgeschwindigkeit
ist und die benötigte Wassermenge im Vergleich zur Menge des gepumpten Öls vernachlässigbar klein
sein kann.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher
erläutert.
Fig. I zeigt im Längsschnitt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einlaßvorrichtung;
F i g. 2 zeigt im Längsschnitt eine zweite Ausführungsform einer Einlaßvorrichtung, bei der ein zweiter
ringförmiger Kanal vorgesehen ist;
Fig. 3 zeigt im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform
einer Einlaßvorrichtung, die mit Führungsteilen versehen ist;
F i g. 4 zeigt im Längsschnitt eine weitere abgeänderte Ausführungsform der Erfindung, bei der abgeänderte
Führungsteile vorgesehen sind.
In Fig. 1 ist das Anfangsstück einer Rohrleitung 1 dargestellt. Eine daran angeschlossene Einlaßvorrichtung
umfaßt eine Kammer von großem Durchmesser, die durch eine rotationssymmetrische Wand 2 abgegrenzt
wird. Die Wand geht in ein konisches zur Rohrleitung enger werdendes Verbindungsstück 3 über.
Ferner ist ein zentrales Rohr 4 zum Zuführen von öl vorgesehen, das mit Hilfe einer Pumpe 5 gefördert wird.
Zwischen der Wand 2 und dem Zuführungsrohr 4 befindet sich ein konzentrischer, ringförmiger Zuführungskanal
6. Dieser ist an eine Pumpe 7 angeschlossen, mittels deren Wasser gefördert werden kann. Die
Querschnittsfläche des zentralen Zuführungsrohrs 4 ist um das 2,9fache größer als die Querschnittsfläche der
Rohrleitung 1.
F i g. 2 zeigt eine Einlaßvorrichtung, die mit dem Anfangsstück einer Rohrleitung 8 verbunden ist. Der
einen größeren Durchmesser aufweisende Teil einer Wand 9 der Einlaßvorrichtung ist durch ein konisches
Verbindungsstück 10 mit der Rohrleitung 8 verbunden, Ferner ist ein zentrales Rohr 11 zum Zuführen von öl
über eine öffnung 12 vorgesehen. Das Rohr 11 ist von einem Rohr 13 umgeben. Zwischen den Rohren 11 und
13 ist ein ringförmiger Zuführungskanal 14 vorgesehen, der durch eine Leitung 15 mit einer Pumpe zum
Zuführen von Wasser verbunden werden kann. Ferner zeigt F i g. 2 einen zweiten ringförmigen Zuführungskanal
16. Dieser Kanal ist an eine Leitung 17 angeschlossen, die mit einer Pumpe zum Fördern von
Wasser verbunden werden kann. Über den Kanal 16 können große Wassermengen zugeführt werden,
nachdem die Zuführung von Öl über die Öffnung 12 beendet worden ist. Der Kanal 16 kann auch dazu
dienen, die Rohrleitung mit Wasser zu füllen, bevor mit dem Transport von öl begonnen wird.
F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die bei 18 mit dem Anfangsende einer
Rohrleitung verbunden ist. Die Einlaßvorrichtung umfaßt einen Teil 19 von großem Durchmesser und ein
konisches Verbindungsstück 20. Über ein zentrales Rohr 21 kann öl eingeführt werden, über einen
ringförmigen Kanal 22 kann Wasser eingeleitet werden und ein zweiter ringförmiger Kanal 23 dient ebenfalls
dazu, Wasser zuzuführen, um die Rohrleitung vollständig mit Wasser zu füllen. In der Einlaßvorrichtung sind
Führungsteile 24 angeordnet, die aus gleichachsigen Abschnitten 24 von Rohren mit verschiedener
Durchmessern bestehen. Diese Führungsrohre erstrekken sich in erster Linie durch das konische Verbindungsstück
20. Betrachtet man die Konstruktion in der Strömungsrichtung, d. h. in Richtung auf die Rohrleitung
18, hat jeder folgende Rohrabschnitt 24 einer Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser des
vorangehenden Rohrabschnitts, und jeder Rohrabschnitt ragt teilweise in den jeweils vorangehender
Rohrabschnitt hinein. Der gedachte Kegel, dessen Mantelfläche die Rohrabschnitte 241 umschließt, hat
vorzugsweise einen größeren Scheitelwinkel als die konische Fläche 20.
Fig.4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei Bauteile, die den an Hand von F i g. 3
beschriebenen Bauteilen entsprechen, jeweils mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind. Gemäß F i g. 4
sind Führungen in Form von Stäben 25 vorgesehen. Die Stäbe 25 sind über den Querschnitt des Verbindungsstückes
20 in der aus F i g. 4 ersichtlichen Weise symmetrisch verteilt.
Bei einem Versuchsrohr von 10 m Länge und einem Durchmesser von 25,4 mm wurden öl und Wasser mit
Hilfe einer erfindungsgemäßen Einlaßvorrichtung zugeführt. Die Querschnittsfläche des zentralen Zuführungsrohrs war etwa um das 4fache größer als die
Querschnittsfläche der Rohrleitung. Das konische Verbindungsstück besaß einen Scheitelwinkel von 10°.
Das spezifische Gewicht des Öls variiert je nach der Temperatur zwischen 0,96 und 0,97. Durch Variieren der
Temperatur innerhalb eines Bereichs von 30 bis 80° C wurde bewirkt, daß die Viskosität des Öls in einem
Bereich von 300 Φ bis 8 Φ cPa ■ s variierte. Die Ergebnis dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle
zusammengestellt.
APm'
cPa-s | Wasser | APw | APw | |
m/s | 8 Φ | |||
1 | 8 Φ | 1 | 9 | 2,0 |
1 | 25 Φ | 4 | 9 | 0,5 |
1,2 | 25 Φ | 2 | 2,5 | 1,2 |
1,2 | 25 Φ | 4 | 1,8 | 0,7 |
0,6 | 25 Φ | 10 | 10 | 0,9 |
1 | 300 Φ | 30 | 1 | 1 |
1 | 5 | 2 | 1 | |
Hierin bezeichnet Vn, die mittlere Strömungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeiten in der Rohrleitung und η die Viskosität des Öls.
In der dritten Spalte der Tabelle ist der Mengendurchsatz des Wassers als Prozentsatz des gesamten
Mengendurchsatzes von Wasser und öl angegeben.
Der erreichte Druckabfall in der Rohrleitung ist
angegeben mit dem Quotienten IC1U . Hierin bezeichnet
APm den Druckabfall für Öl/Wasser in der Rohrleitung und Pw den Druckabfall für Wasser in der
Rohrleitung bei derselben mittleren Geschwindigkeit wie das Öl/Wasser-Gemisch.
Dieser Quotient ist in der vierten Spalte der Tabelle mit dem Index (1)
I Pm"'
2ü aufgeführt für den Fall, daß eine herkömmliche Einlaßvorrichtung verwendet wird, die die gleiche
Querschnittsfläche hat wie die Rohrleitung, und in der fünften Spalte mit dem Index (2)
IPw
für den Fall, daß eine Einlaßvorrichtung verwendet wird mit einer Querschnittsfläche, die dem 4fachen der
Querschnittsfläche der Rohrleitung entspricht
In allen Fällen ist bei weniger als 30% Wasser der
In allen Fällen ist bei weniger als 30% Wasser der
Wert von
/IPm
/IPw
/IPw
bei der erfindungsgemäßen Einlaßvorrichtung günstiger als bei dem bekannten Verfahren. Bei
30% Wasser ergab sich kein Vorteil mehr.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Einlaßvorrichtung für eine Rohrleitung zum Transport einer Nutz-Flüssigkeit von relativ hoher
Viskosität innerhalb einer ringförmigen Mantel- c,-Schicht
einer mit der Nutz-Flüssigkeit praktisch keine Lösung eingehenden Hilfs-Flüssigkeit von
relativ niedriger Viskosität, mit einer von einer rotationssymmetrischen Wand abgegrenzten Kammer,
an welche gleichzeitig die Rohrleitung ange- iu schlossen ist und in welcher ein zentrales Zuführungsrohr
für die Nutz-Flüssigkeit mündet, das von einem ringförmigen Zuführungskanal für die HilfsFlüssigkeit
konzentrisch umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (2, 9, 19) r,
zwischen der Mündung des Zuführungsrohres (4,11, 21) und der Rohrleitung (1, 8,18) ein konisches, zur
Rohrleitung enger werdendes Verbindungsstück (3, 10, 20) bildet und daß die Querschnittsfläche des
Zuführungsrohres um mindestens 50% größer als die Querschnittsfiäche der Rohrleitung ist
2. Einlaßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des
Zuführungsrohres (4, 11, 21) mindestens dem Zweifachen und höchstens dem Zehnfachen der 2r>
Querschnittsfläche der Rohrleitung (1, 8, 18) entspricht
3. Einlaßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Zuführungskanals
(6, 14, 22) so gewählt ist, daß der in
Unterschied zwischen den mittleren Ausströmgeschwindigkeiten der beiden Flüssigkeiten weniger
als 0,5 m/sec beträgt.
4. Einlaßvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück r,
(3,10,20) die Form eines Kegelstumpfes hat, dessen Scheitelwinkel zwischen 10° und 90° liegt.
5. Einlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbindungsstück
(3, 10, 20) Führungsteile (24, 25) für die Nutz-Flüssigkeit vorgesehen sind.
6. Einlaßvorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsteile
durch gleichachsige Rohrabschnitte (24) gebildet sind, deren Durchmesser in Strömungsrichtung von r>
Rohrabschnitt zu Rohrabschnitt abnimmt und von denen jeder Rohrabschnitt teilweise in den vorangehenden
Rohrabschnitt hineinragt.
7. Einlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige w
Zuführungskanal (14, 22) von einem zweiten ringförmigen Zuführungskanal (16, 23) für die
Hilfs-Flüssigkeit konzentrisch umgeben ist
8. Verfahren zum Einleiten einer Nutz-Flüssigkeit von relativ hoher Viskosität und einer mit der γ>
Nutz-Flüssigkeit praktisch keine Lösung eingehenden Hilfs-Flüssigkeit von relativ niedriger Viskosität
in eine Rohrleitung, in welche die Nutz-Flüssigkeit transportiert wird, mittels einer Einlaßvorrichtung
nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch wi gekennzeichnet, daß man die volumetrische Durchsatzmenge
der Hilfs-Flüssigkeit auf einen Wert im Bereich von 0,1 bis 25% der volumetrischen
Durchsatzmenge der Nutz-Flüssigkeit einstellt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn- hr>
zeichnet, daß man den Unterschied zwischen den mittleren Geschwindigkeiten, mit denen die Nutz-Flüssigkeit
aus dem zentralen Zuführungsrohr und die Hilfs-Flüssigkeit aus dem ringförmigen Zuführungskanal
ausströmen, auf weniger als 0,5 m/sec einstellt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL676706568A NL154819B (nl) | 1967-05-10 | 1967-05-10 | Inrichting voor het aanbrengen van een laag vloeistof met lage viscositeit tussen een stroom vloeistof met hoge viscositeit en de wand van een pijpleiding. |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1756331A1 DE1756331A1 (de) | 1970-04-02 |
DE1756331B2 true DE1756331B2 (de) | 1978-09-14 |
DE1756331C3 DE1756331C3 (de) | 1979-05-03 |
Family
ID=19800085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1756331A Expired DE1756331C3 (de) | 1967-05-10 | 1968-05-08 | Einlaßvorrichtung für Rohrleitungen und Verfahren zum Einleiten von Flüssigkeiten in Rohrleitungen |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3502103A (de) |
DE (1) | DE1756331C3 (de) |
FR (1) | FR1561818A (de) |
GB (1) | GB1168608A (de) |
NL (1) | NL154819B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19536858A1 (de) * | 1995-10-03 | 1997-04-17 | Danfoss As | Verfahren zum Transport eines Fluids durch einen Kanal und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens |
Families Citing this family (48)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1963376A1 (de) * | 1969-12-18 | 1971-06-24 | Agfa Gevaert Ag | Einrichtung zum Zugeben und Verteilen einer Fluessigkeit bzw. eines Gases in anderen Medien |
US3865136A (en) * | 1971-04-29 | 1975-02-11 | Eke Verschuur | Oil/water pipeline inlet with oil supply via a large chamber |
US3993097A (en) * | 1971-04-29 | 1976-11-23 | Shell Oil Company | Oil/water pipeline inlet with oil supply via a large chamber |
NL7105971A (de) * | 1971-04-29 | 1972-10-31 | ||
NL7105973A (de) * | 1971-04-29 | 1972-10-31 | ||
US3847375A (en) * | 1972-10-12 | 1974-11-12 | Basf Ag | Method and apparatus for mixing liquids |
FR2295327A1 (fr) * | 1974-12-20 | 1976-07-16 | Pont A Mousson | Robinet mitigeur thermostatique |
US3977469A (en) * | 1975-02-03 | 1976-08-31 | Shell Oil Company | Conservation of water for core flow |
US4029299A (en) * | 1975-09-22 | 1977-06-14 | Hechler Iv Valentine | Multi-stage solution proportioner dispenser |
NL185864C (nl) * | 1977-08-16 | 1990-08-01 | Shell Int Research | Werkwijze voor het transporteren van een viskeuze minerale olie door een pijpleiding. |
US4498819A (en) * | 1982-11-08 | 1985-02-12 | Conoco Inc. | Multipoint slurry injection junction |
JPH0660640B2 (ja) * | 1985-09-09 | 1994-08-10 | 清之 堀井 | 管路に螺旋流体流を生成させる装置 |
DE3605723A1 (de) * | 1986-02-22 | 1987-08-27 | Uhde Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur foerderung von fest-fluessig-gemischen |
DE3610674A1 (de) * | 1986-03-29 | 1987-10-01 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Verfahren und vorrichtung zur foerderung von fluessigen oder gasfoermigen fluiden |
WO1989001590A1 (en) * | 1987-08-10 | 1989-02-23 | Australian Commercial Research & Development Limit | Pipeline transportation of natural or industrial aqueous slurries |
US4745937A (en) * | 1987-11-02 | 1988-05-24 | Intevep, S.A. | Process for restarting core flow with very viscous oils after a long standstill period |
US4753261A (en) * | 1987-11-02 | 1988-06-28 | Intevep, S.A. | Core-annular flow process |
US5230253A (en) * | 1990-02-22 | 1993-07-27 | Beckman Instruments, Inc. | Fluid mixing device |
US5193942A (en) * | 1991-01-16 | 1993-03-16 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method and apparatus for transporting liquid slurries |
US5105843A (en) * | 1991-03-28 | 1992-04-21 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Isocentric low turbulence injector |
US5165441A (en) * | 1991-12-30 | 1992-11-24 | Conoco Inc. | Process and apparatus for blending drag reducer in solvent |
US5361797A (en) * | 1993-06-01 | 1994-11-08 | Schwing America, Inc. | Sludge pipeline lubrication system |
CA2220821A1 (en) * | 1997-11-12 | 1999-05-12 | Kenneth Sury | Process for pumping bitumen froth thorugh a pipeline |
US7234857B2 (en) * | 1998-02-26 | 2007-06-26 | Wetend Technologies Oy | Method and apparatus for feeding a chemical into a liquid flow |
US5893641A (en) * | 1998-05-26 | 1999-04-13 | Garcia; Paul | Differential injector |
US6095675A (en) * | 1999-11-02 | 2000-08-01 | Paul Ling Tai | Multi-port venturi mixer |
US6357464B2 (en) | 1998-12-31 | 2002-03-19 | Cortana Corporation | Method for reducing dissipation rate of fluid ejected into boundary layer |
US6349734B1 (en) | 1998-12-31 | 2002-02-26 | Cortana Corporation | Method for reducing dissipation rate of fluid ejected into boundary layer |
US6138704A (en) | 1998-12-31 | 2000-10-31 | Cortana Corporation | Method for reducing dissipation rate of fluid ejected into boundary layer |
US6623154B1 (en) | 2000-04-12 | 2003-09-23 | Premier Wastewater International, Inc. | Differential injector |
DE10028067C1 (de) | 2000-04-14 | 2001-08-23 | Danfoss As | Verfahren zur optischen Analyse eines Fluids |
US7287540B2 (en) * | 2003-03-14 | 2007-10-30 | Baker Hughes Incorporated | Method for introducing drag reducers into hydrocarbon transportation systems |
US8322430B2 (en) * | 2005-06-03 | 2012-12-04 | Shell Oil Company | Pipes, systems, and methods for transporting fluids |
US20070044824A1 (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-01 | Scott William Capeci | Processing system and method of processing |
WO2008020908A2 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Exxonmobil Upstream Research Company | Core annular flow of heavy crude oils in transportation pipelines and production wellbores |
US9115851B2 (en) | 2006-08-16 | 2015-08-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Core annular flow of crude oils |
US9155849B2 (en) | 2006-10-19 | 2015-10-13 | G Greg Haroutunian | Flow modification device |
US8371291B2 (en) * | 2006-10-19 | 2013-02-12 | G. Greg Haroutunian | Flow modification device |
EP2078898A1 (de) * | 2008-01-11 | 2009-07-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Brenner und Verfahren zur Verringerung von selbstinduzierten Flammenschwingungen |
US8857457B2 (en) * | 2009-07-08 | 2014-10-14 | Shell Oil Company | Systems and methods for producing and transporting viscous crudes |
CN101624819B (zh) * | 2009-07-28 | 2010-12-29 | 四川大学 | 双涡室掺气型漩流竖井 |
US8555978B2 (en) * | 2009-12-02 | 2013-10-15 | Technology Commercialization Corp. | Dual pathway riser and its use for production of petroleum products in multi-phase fluid pipelines |
CN201647160U (zh) * | 2010-02-23 | 2010-11-24 | 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 | 在线添加颗粒的无菌灌注系统 |
WO2013068037A1 (en) | 2011-11-08 | 2013-05-16 | Aktiebolaget Skf | Lubrication system |
CN103159574A (zh) * | 2011-12-19 | 2013-06-19 | 薛世忠 | 水环注入装置 |
CA2859701C (en) * | 2012-02-07 | 2019-03-05 | Jie Wu | Reducing friction of a viscous fluid flow in a conduit |
CN103657497B (zh) * | 2012-08-30 | 2015-10-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | 用于液体混合的三级混合系统 |
GB2561379B (en) * | 2017-04-12 | 2020-03-04 | Equinor Energy As | Inflow device for changing viscosity and transporting of oil |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1454485A (en) * | 1921-02-10 | 1923-05-08 | Brainard Tolles | Process of and apparatus for treating hydrocarbon oils |
US2337921A (en) * | 1940-12-27 | 1943-12-28 | Mathieson Alkali Works Inc | Venturi meter and method of measuring liquids flowing through it |
FR1031248A (fr) * | 1950-02-27 | 1953-06-22 | Gebru Der Bu Hler | Ruban transporteur à éléments imbriqués |
GB930080A (en) * | 1959-11-06 | 1963-07-03 | Dole Valve Co | Improvements in or relating to proportioning devices |
US3175571A (en) * | 1963-07-15 | 1965-03-30 | Willard E Bankert | Hydraulic liner for conduits |
US3307567A (en) * | 1964-04-23 | 1967-03-07 | Marathon Oil Co | Method and apparatus relating to pipeline transport of fluids |
US3414004A (en) * | 1966-05-16 | 1968-12-03 | Pan American Petroleum Corp | Film injector |
-
1967
- 1967-05-10 NL NL676706568A patent/NL154819B/xx not_active IP Right Cessation
-
1968
- 1968-02-23 US US707817A patent/US3502103A/en not_active Expired - Lifetime
- 1968-05-08 DE DE1756331A patent/DE1756331C3/de not_active Expired
- 1968-05-08 FR FR1561818D patent/FR1561818A/fr not_active Expired
- 1968-05-08 GB GB21725/68A patent/GB1168608A/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19536858A1 (de) * | 1995-10-03 | 1997-04-17 | Danfoss As | Verfahren zum Transport eines Fluids durch einen Kanal und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens |
DE19536858C2 (de) * | 1995-10-03 | 2000-04-13 | Danfoss As | Verfahren und Vorrichtung zum Transport eines Fluids durch einen Kanal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL154819B (nl) | 1977-10-17 |
FR1561818A (de) | 1969-03-28 |
US3502103A (en) | 1970-03-24 |
DE1756331C3 (de) | 1979-05-03 |
DE1756331A1 (de) | 1970-04-02 |
NL6706568A (de) | 1968-11-11 |
GB1168608A (en) | 1969-10-29 |
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