DE1756331C3 - Einlaßvorrichtung für Rohrleitungen und Verfahren zum Einleiten von Flüssigkeiten in Rohrleitungen - Google Patents

Einlaßvorrichtung für Rohrleitungen und Verfahren zum Einleiten von Flüssigkeiten in Rohrleitungen

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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
ίο 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
is 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
2(i 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 Eigen-
r> schäften 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 öl und Wasser Bezug genommen wird.
so 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 Rohrlei-
r> tung 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. Hier bei muß für die Ausbildung einer ungestörten Grenz schicht zwischen öl und Wasser gesorgt werden, weil anderenfalls im Wasser dispergierte öltropfen die erwünschte Schmierwirkung beeinträchtigen würden, was nur durch eine Vergrößerung des anteiligen
4r> 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
to 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
b5 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 Einlaßvorrichtuiig 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 öl 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 za w 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 ir> 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 Ausströmens der beiden Flüssigkeiten geringer ist als 03 m/sec Das Verhältnis zwischen der Wassermen- w ge 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 Ztiführungskanals in Beziehung zu den Abmessungen des zentralen Zufüh- y> rungsrohrs 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 t>o 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 müs- to sen der einen kleineren Durchmesser aufweisenden Rohrleitung so zugeführt werden, daß der gewünschte Siröir.üngsvcriauf nicht gestört wird. Wenn man derr.
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 Führuiigsteile vorgesehen sind, durch die die eine hohe Viskosität aufweisende Nutz-Flüssigkeit der Rohrleitung zugeführt wird. Bei diesen Führungsteilen kann es sich um gleichachsig angeordnete Rohrabschnitte handeln, deren Durchmesser in Strömangsrichtung von 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 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 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 Pumpgeschwindigkeit und die Anordnung der Einlaßvorrichtung. Ist die EinlaßvorrichUing 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, 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, wenn das öl eine sehr hohe Viskosität besitzt. Wenn die Einlaßvorrichtung stehend angeordnet ist, sorgt man dann, wenn das spezifische Gewicht des Öls niedriger ist als dasjenige von Wasser, vorzugsweise dafür, daß die Flüssigkeiten nach oben strömen, während man im umgekehrten Fall dafür sorgt daß die Flüssigkeiten nach unten strömen. Ist die Einlaßvorrichtung stehend angeordnet muß am Anfang der Rohrleitung ein Rohrbogen mit einem geeigneten Krümmungsradius vorgesehen werden. Das Verhältnis zwischen dem 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 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 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 ölförderungsvorgangs besteht darin, daß man die Einlaßvorrichtung mit einem zweiten ringförmigen Zuführungskanal für Hilfs-FIüssigkeit versieht, der den an er:*er Stelle erwähnten ringförmigen Zuführungskanal konzentrisch umgibt. Die Breite des zweiten 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 r> 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 m 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 2"> 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 jn 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 j~i Wirbel gibt Eine Bildung von öltropfen im Wasser tritt selbst dann nicht ein, wenn öle transportiert werden, die eine niedrige Viskosität aufweisen, ζ. 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 r>o 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 Strömungsgeschwin- bo digkeit 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 b5 erläutert
F i g. 1 zeigt im Längsschnitt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einlaßvorrichtung;
F i g. 2 zeigt im Längsschnitt eine zweite Ausfiihrungsform einer Einlaßvorrichtung, bei der ein zweiter ringförmiger Kanal vorgesehen ist;
F i g. 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 isi 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.
Fig.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 hai vorzugsweise einen größeren Scheitelwinkel als die konische Fläche 20.
F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei Bauteile, eic 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
Beispiele
Bei einem Versuchsrohr von 10 m Länge und einem Durchmesser von 25,4 mm wurden öl und Wasser mit Hilfe einer erfindungsgemäßen EinlaBvorrichtung zugeführt. Die Querschnitisfläche des zentraler. Zuführungs rohrs 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 8O0C 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.
'/ S % APm" Δ Pma>
m/s cPa· Wasser APw APw
25 Φ
25 Φ
25 Φ
25 Φ
300 Φ
9 9
2,5
1,8
10
1
2
2,0
0,5
1,2
0,7
0,9
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 ais Prozentsatz des gesamten Mengendurchsatzes von Wasser und öl angegeben.
Der erreichte Druckabfall in der Rohrleitung ist
angegeben mit dem Quotienten __ . Hierin bezeichnet Δ Pm den Druckabfall für Ül/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)
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'2' \
V I Pw~)
für den Fall, daß eine Einlaßvorrichtung verwendet ίο wird mit einer Querschnittsfläche, die dem 4fachen der Querschnittsfläche der Rohrleitung entspricht
In allen Fällen ist bei weniger als 30% Wasser der
Wert von - — bei der erfindungsgemäßen Einlaßvor-IPw
r, richtung günstiger als bei dem bekannten Verfahren. Bei 30% Wasser ergab sich kein Vorteil mehr.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. 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 gleichzeitig 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, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (2, 9, 19) zwischen der Mündung des Zuführungsrohres (4,111 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 Querschnittsfläche 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 Querschnittsfläche der Rohrleitung (I, 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 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 (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 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 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 Nutz-Flüssigkeit praktisch keine Lösung eingehenden Hilfs-Flüssigkeit von relativ niedriger Viskosität in eine Rohrleitung, in -velche die Nutz-Flüssigkeit transportiert wird, mittels einer Einlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die volumetrische Durchsati'.menge 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 gekennzeichnet, daß man den Unterschied zwischen den mittleren Geschwindigkeiten, mit denen die Nutz-F!ü:;s;gkeit aus dem zentralen Zuführungsrohr und die Hilfs-Flüssigkeit aus dem ringförmigen Zuführungskanal ausströmen, auf weniger als 0,5 m/sec einstellt
DE1756331A 1967-05-10 1968-05-08 Einlaßvorrichtung für Rohrleitungen und Verfahren zum Einleiten von Flüssigkeiten in Rohrleitungen Expired DE1756331C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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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)

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DE1756331A1 DE1756331A1 (de) 1970-04-02
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GB (1) GB1168608A (de)
NL (1) NL154819B (de)

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
US3993097A (en) * 1971-04-29 1976-11-23 Shell Oil Company Oil/water pipeline inlet with oil supply via a large chamber
NL7105973A (de) * 1971-04-29 1972-10-31
NL7105971A (de) * 1971-04-29 1972-10-31
US3865136A (en) * 1971-04-29 1975-02-11 Eke Verschuur Oil/water pipeline inlet with oil supply via a large chamber
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
DE19536858C2 (de) * 1995-10-03 2000-04-13 Danfoss As Verfahren und Vorrichtung zum Transport eines Fluids durch einen Kanal
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
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
US6357464B2 (en) 1998-12-31 2002-03-19 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
US8298997B2 (en) * 2006-08-16 2012-10-30 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
WO2008051471A2 (en) * 2006-10-19 2008-05-02 Haroutunian Greg G Flow modification device
US9155849B2 (en) 2006-10-19 2015-10-13 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
DE112011105820T5 (de) 2011-11-08 2014-08-21 Aktiebolaget Skf Schmiersystem
CN103159574A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 薛世忠 水环注入装置
BR112014019410A8 (pt) 2012-02-07 2017-07-11 Commw Scient Ind Res Org Dispositivo e método de redução de atrito de um fluxo de fluido viscoso em um duto
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Also Published As

Publication number Publication date
DE1756331A1 (de) 1970-04-02
NL154819B (nl) 1977-10-17
NL6706568A (de) 1968-11-11
FR1561818A (de) 1969-03-28
DE1756331B2 (de) 1978-09-14
US3502103A (en) 1970-03-24
GB1168608A (en) 1969-10-29

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