RU179467U1

RU179467U1 - Static mixer

Info

Publication number: RU179467U1
Application number: RU2018103045U
Authority: RU
Inventors: Валентина Михайловна Савиных; Владимир Викторович Воробьев
Original assignee: Акционерное общество "ГМС Нефтемаш"
Priority date: 2018-01-26
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2018-05-15

Abstract

Устройство относится к статическим смесителям для смешивания жидкостей и может применяться, в частности, для увеличения степени однородности потока при определении содержания в нем воды, и направлено на повышение эффективности смешивания компонентов смеси.Статический смеситель представляет собой корпус 1, включающий суживающий 2 и расширяющий 3 конусы с присоединительными фланцами, суживающуюся часть 4, выполненную в виде цилиндрического отрезка трубы меньшего диаметра по сравнению с основным трубопроводом, смесительные элементы 5 и 6, выполненные в виде двух винтовых элементов с разнонаправленной закруткой, выполненных в виде шнеков. 1 ил.The device relates to static mixers for mixing liquids and can be used, in particular, to increase the degree of homogeneity of the flow when determining the content of water in it, and is aimed at increasing the efficiency of mixing the components of the mixture. The static mixer is a housing 1, including narrowing 2 and expanding 3 cones with connecting flanges, tapering part 4, made in the form of a cylindrical section of pipe of smaller diameter compared to the main pipeline, mixing elements 5 and 6, made in the form of two screw elements with multidirectional twist, made in the form of screws. 1 ill.

Description

Устройство относится к статическим смесителям для смешивания жидкостей и может применяться, в частности, для увеличения степени однородности потока при определении содержания в нем воды.The device relates to static mixers for mixing liquids and can be used, in particular, to increase the degree of uniformity of the flow when determining the content of water in it.

При определении обводненности нефтяного потока предъявляются высокие требования к однородности смеси, так как первичные преобразователи большей части влагомеров точечно измеряют характерный параметр, пропорциональный содержанию воды, что может не соответствовать действительным показателям обводненности потока, поскольку при его перекачке происходит расслоение фаз потока, обусловленное различием их свойств (плотности, вязкости и т.п.). Это, в свою очередь, приводит к уменьшению точности при измерениях количественного состава воды в нефтяном потоке.When determining the water cut of an oil stream, high demands are placed on the homogeneity of the mixture, since the primary transducers of most of the moisture meters measure the characteristic parameter proportionally to the water content, which may not correspond to the actual water cut indicators, since the phase separation of the flow occurs due to the difference in their properties (density, viscosity, etc.). This, in turn, leads to a decrease in accuracy when measuring the quantitative composition of water in an oil stream.

Существует множество устройств, предназначенных для смешивания жидкостей, которые также могут быть применены для увеличения однородности смеси.There are many devices designed for mixing liquids, which can also be used to increase the uniformity of the mixture.

Так, например, известен статический смеситель, содержащий корпус с размещенными в нем смесительными элементами, выполненными в виде косо срезанных отрезков труб, установленных под углом к его продольной оси, причем каждый последующий смесительный элемент повернут относительно предыдущего на угол, определяемый в зависимости от количества устанавливаемых смесительных элементов (RU 103746 U1, опубл. 27.11.2014).So, for example, a static mixer is known, comprising a housing with mixing elements placed in it, made in the form of obliquely cut pipe sections installed at an angle to its longitudinal axis, with each subsequent mixing element being rotated relative to the previous one by an angle determined depending on the number of installed mixing elements (RU 103746 U1, publ. 11/27/2014).

Известный смеситель имеет достаточно сложную конструкцию смесительных элементов.The known mixer has a rather complicated design of the mixing elements.

Известен также статический смеситель для смешения двух жидкостных или газовых потоков, содержащий трубчатый корпус с сужением в средней части, разделяющим его на патрубки для подвода смешиваемых потоков и отвода смеси, при этом в суженной части установлена турбулизирующая пластина (RU 118878 U1, опубл. 10.08.2012).Also known is a static mixer for mixing two liquid or gas flows, containing a tubular body with a narrowing in the middle part, dividing it into nozzles for supplying the mixed flows and discharging the mixture, while in the narrowed part there is a turbulence plate (RU 118878 U1, publ. 10.08. 2012).

Данный смеситель не обеспечивает требуемой гомогенности потока, из-за недостаточной эффективности смешивания его компоненнов, ввиду того, что поток смеси при прохождении сужения посредством турбулизирующей пластины закручивается лишь в одном направлении.This mixer does not provide the required homogeneity of the flow, due to the insufficient efficiency of mixing its components, due to the fact that the flow of the mixture when passing through the constriction by means of a turbulent plate is twisted in only one direction.

Задачей полезной модели является повышение степени однородности потока за счет повышения эффективности смешивания его компонентов.The objective of the utility model is to increase the degree of uniformity of the flow by increasing the efficiency of mixing its components.

Технический результат достигается тем, что в статическом смесителе, содержащем трубчатый корпус с размещенным в нем смесительным элементом и с сужением в его центральной части, смесительный элемент содержит соединенные с его центральной частью суживающийся и расширяющийся конусы, при этом в центральной части смесителя последовательно установлены, по меньшей мере, два винтовых элемента, с противоположной по отношению друг к другу закруткой лопастей, при этом суживающий конус расположен непосредственно на входе в винтовые элементы, а расширяющий - на выходе из них, причем винтовые элементы выполнены в виде шнеков.The technical result is achieved by the fact that in a static mixer containing a tubular body with a mixing element placed in it and with a narrowing in its central part, the mixing element contains a tapering and expanding cones connected to its central part, while in the central part of the mixer, at least two screw elements, with opposite rotation of the blades of the blades, with a narrowing cone located directly at the entrance to the screw elements, and expanding - at the exit of them, and the screw elements are made in the form of screws.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Смеситель представляет собой корпус 1, включающий суживающий 2 и расширяющий 3 конусы с присоединительными фланцами, суживающуюся часть 4, выполненную в виде цилиндрического отрезка трубы меньшего диаметра по сравнению с основным трубопроводом, смесительные элементы 5 и 6, выполненные в виде двух винтовых элементов с разнонаправленной закруткой, выполненных в виде шнеков.The mixer is a housing 1, including a narrowing 2 and expanding 3 cones with connecting flanges, a tapering part 4, made in the form of a cylindrical section of a pipe of smaller diameter compared to the main pipeline, mixing elements 5 and 6, made in the form of two screw elements with multidirectional twist made in the form of screws.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В полость корпуса 1 из технологического трубопровода поступает жидкость, имеющая в своем составе недостаточно перемешанные фазы (например, вода и нефть). Жидкость, проходя через суживающий конус 2 на входе в смеситель, дополнительно сжимается и смешивается за счет изменения скорости потока и возникновения усиленного вихреобразования. Смесительные элементы 5 и 6, выполненные в виде двух шнеков, закручивают поток попеременно в разных направлениях, обеспечивая дополнительное перемешивание жидкости. Увеличение скорости потока в суживающейся части 4 приводит к повышению интенсивности смешивания. На выходе из смесителя жидкость дополнительно перемешивается за счет повторного изменения скорости потока и возникновения добавочного вихреобразования, в результате чего образуется достаточно гомогенный поток.Liquid enters the cavity of the housing 1 from the process pipeline, which has insufficiently mixed phases (for example, water and oil). The liquid passing through the narrowing cone 2 at the inlet to the mixer is additionally compressed and mixed due to a change in the flow rate and the occurrence of enhanced vortex formation. Mixing elements 5 and 6, made in the form of two screws, twist the flow alternately in different directions, providing additional mixing of the liquid. An increase in the flow rate in the tapering portion 4 leads to an increase in mixing intensity. At the outlet of the mixer, the liquid is additionally mixed due to repeated changes in the flow rate and the occurrence of additional vortex formation, as a result of which a sufficiently homogeneous flow is formed.

Конструкция устройства смесителя обеспечивает многократную перестройку поля скоростей и изменение направления линий тока смешиваемых компонентов, что обеспечивает хорошее перемешивание смеси и мелкое диспергирование перемешиваемых сред без значительных энергетических затрат.The design of the mixer device provides multiple reorganization of the velocity field and a change in the direction of the streamlines of the components to be mixed, which ensures good mixing of the mixture and fine dispersion of the mixed media without significant energy costs.

Смешивание фаз потока необходимо для получения однородной эмульсии, имеющей стабильные характеристики. При однородности смеси жидкостей характеристики жидкости одинаковы во всем сечении потока, что, в свою очередь, приводит к уменьшению погрешности измерений обводненности потока.Mixing of the phases of the flow is necessary to obtain a homogeneous emulsion having stable characteristics. With a homogeneous mixture of liquids, the characteristics of the liquid are the same in the entire cross section of the flow, which, in turn, leads to a decrease in the measurement error of water cut in the flow.

Предлагаемое устройство может быть установлено перед первичными преобразователями влагомеров. Его использование совместно с поточными влагомерами позволит увеличить точность измерения влагосодержания перекачиваемой жидкости.The proposed device can be installed in front of the primary transducers of moisture meters. Its use in conjunction with in-line moisture meters will increase the accuracy of measuring the moisture content of the pumped liquid.

Полезная модель при достаточной простоте своей конструкции обеспечивает необходимую степень однородности смеси жидких фаз, требуемой при определении количественного состава воды в жидкости.A useful model with sufficient simplicity of its design provides the necessary degree of homogeneity of the mixture of liquid phases required when determining the quantitative composition of water in a liquid.

Claims

1. A static mixer comprising a tubular body with a mixing element placed therein, made with narrowing in its central part, characterized in that the mixing element contains a tapering and expanding cones connected to its central part, while the central part of the mixer is sequentially installed at least two screw elements, with opposite rotation of the blades of the blades, while the narrowing cone is located directly at the entrance to the screw elements, and expanding - at the exit of them.

2. The static mixer according to claim 1, characterized in that the screw elements are made in the form of screws.