RU2638259C1 - Biphase mixing pump - Google Patents
Biphase mixing pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2638259C1 RU2638259C1 RU2016149130A RU2016149130A RU2638259C1 RU 2638259 C1 RU2638259 C1 RU 2638259C1 RU 2016149130 A RU2016149130 A RU 2016149130A RU 2016149130 A RU2016149130 A RU 2016149130A RU 2638259 C1 RU2638259 C1 RU 2638259C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- blades
- supply side
- component
- loose
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D7/00—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
- F04D7/02—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
- F04D7/04—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous
- F04D7/045—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous with means for comminuting, mixing stirring or otherwise treating
Abstract
Description
Изобретение относится к насосостроению, а именно к центробежным насосам-смесителям, предназначенным для приготовления и перекачивания различных смесей, преимущественно для нужд нефтегазодобывающей промышленности, и может быть использовано в устройствах для подачи растворов химических реагентов в продуктивный нефтяной пласт.The invention relates to pump engineering, and in particular to centrifugal mixer pumps, designed for the preparation and pumping of various mixtures, mainly for the needs of the oil and gas industry, and can be used in devices for supplying solutions of chemical reagents to a productive oil reservoir.
Известен двухфазный насос-смеситель, содержащий корпус с кольцевой камерой смешения, размещенное в нем рабочее колесо в виде диска с двухсторонним расположением лопастей на его торцевых поверхностях, ведущий вал, жестко соединенный с рабочим колесом и шнеком для подачи сыпучего компонента. В известном двухфазном насосе-смесителе ведущий вал расположен вертикально в составе агрегата для приготовления смеси (патент РФ №49586, опубл. 27.11.2005).A two-phase mixer pump is known, comprising a housing with an annular mixing chamber, an impeller placed in it in the form of a disk with two-sided arrangement of blades on its end surfaces, a drive shaft rigidly connected to the impeller and the screw for supplying a granular component. In the known two-phase mixer pump, the drive shaft is located vertically in the composition of the unit for preparing the mixture (RF patent No. 49586, publ. 11/27/2005).
Недостатком известного насоса-смесителя является недостаточное качество смешивания подаваемых компонентов в случае, когда сыпучий компонент смеси находится в скомковавшемся виде. Вместе с тем высокое качество растворения сыпучего компонента необходимо для приготовления солевых растворов, закачиваемых в продуктивный пласт, например бинарных смесей, используемых в технологии термогазохимического разрыва пластов.A disadvantage of the known mixer pump is the insufficient quality of mixing the supplied components in the case when the bulk component of the mixture is in a crumpled form. At the same time, high quality dissolution of the granular component is necessary for the preparation of saline solutions injected into the reservoir, for example, binary mixtures used in the technology of thermogasochemical fracturing.
Наиболее близким к заявленному решению является двухфазный насос-смеситель, содержащий корпус с патрубками подвода сыпучего и жидкого компонентов, камерой смешения с патрубком отвода готовой смеси, размещенный в корпусе приводной вал с закрепленными на нем шнеком и рабочим колесом, выполненным в виде диска, на котором с двух сторон расположены лопасти для подачи сыпучего и жидкого компонентов соответственно (патент РФ №2215193, опубл. 27.10.2003).Closest to the claimed solution is a two-phase pump-mixer, comprising a housing with nozzles for supplying bulk and liquid components, a mixing chamber with a nozzle for withdrawing the finished mixture, a drive shaft located in the housing with a screw and an impeller mounted on it, made in the form of a disk on which on both sides are blades for supplying bulk and liquid components, respectively (RF patent No. 2215193, publ. 10.27.2003).
В известном устройстве совмещение в одной центробежной крыльчатке функции двух крыльчаток для перекачивания жидких и сыпучих компонентов и их перемешивание на выходе из крыльчатки в специальной кольцевой камере смешения позволяют при относительно простой конструкции двухфазного насоса обеспечить надежность его работы. Шнек установлен с целью подачи сухих компонентов с необходимым входным давлением.In the known device, combining in one centrifugal impeller the functions of two impellers for pumping liquid and granular components and mixing them at the outlet of the impeller in a special annular mixing chamber make it possible to ensure its reliable operation with a relatively simple design of a two-phase pump. The auger is installed to supply dry components with the required inlet pressure.
Вместе с тем известное устройство также не способно к измельчению скомковавшегося сыпучего материала перед его подачей в камеру смешения, что снижает качество растворения сыпучего компонента в жидкости. Кроме того, торцы лопастей рабочего колеса со стороны подачи сыпучего компонента подвержены износу, что, во-первых, снижает ресурс рабочего колеса, а во-вторых, увеличивает зазор между лопастями и корпусом, что в свою очередь повышает возможность попадания жидкого компонента в зону подачи сыпучего компонента, в результате чего происходит смачивание сыпучего компонента, его слипание и, как следствие, затрудняется его дозирование и подача в камеру смешения. Также в зазор между неподвижным корпусом и перемещающимися относительно него торцами лопастей проникают частицы сыпучего компонента высокой твердости, происходит их расклинивание, что вызывает износ контактирующих поверхностей.However, the known device is also not capable of grinding crumpled granular material before it is fed into the mixing chamber, which reduces the quality of dissolution of the granular component in the liquid. In addition, the ends of the impeller blades on the supply side of the granular component are subject to wear, which, firstly, reduces the impeller resource, and secondly, increases the gap between the blades and the housing, which in turn increases the possibility of the liquid component entering the feed zone granular component, as a result of which the granular component is wetted, it sticks together and, as a result, it is difficult to dispense and feed into the mixing chamber. Also, particles of a free-flowing component of high hardness penetrate into the gap between the stationary body and the ends of the blades moving relative to it, their wedging occurs, which causes wear of the contacting surfaces.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является обеспечение возможности работы двухфазного насоса-смесителя с различными, в том числе скомкованными, сыпучими материалами и повышение качества получаемой смеси в широком диапазоне расходов компонентов за счет обеспечения возможности измельчения сыпучего материала непосредственно перед его подачей на рабочее колесо насоса, а также оптимизации конструктивных параметров рабочего колеса.The problem to which the claimed invention is directed is to enable the two-phase mixer pump to work with various, including crumpled, bulk materials and to improve the quality of the resulting mixture in a wide range of component costs by providing the possibility of grinding bulk material immediately before it is fed to the working pump wheel, as well as optimizing the design parameters of the impeller.
Задача решается тем, что двухфазный насос-смеситель, содержащий корпус с патрубками подвода сыпучего и жидкого компонентов, кольцевой камерой смешения и патрубком отвода приготовленной смеси, размещенный в корпусе приводной вал с установленным на нем центробежным рабочим колесом с лопастями, закрепленными на торцевых поверхностях диска с двух его сторон, дополнительно снабжен измельчителем, выполненным в виде последовательно установленных на валу режущих элементов, размещенных перед входом в рабочее колесо со стороны подвода сыпучего компонента, а также отбойников, закрепленных на корпусе в промежутках между режущими элементами, при этом торцевая поверхность рабочего колеса со стороны подвода сыпучего компонента выполнена с большим диаметром, чем диаметр торцевой поверхности рабочего колеса со стороны подвода жидкого компонента, причем отношение диаметра выходных кромок лопастей рабочего колеса со стороны подвода сыпучего компонента к диаметру выходных кромок лопастей рабочего колеса со стороны подвода жидкого компонента составляет 1,1÷1,2, а лопасти рабочего колеса со стороны подвода сыпучего компонента выполнены с высотой, превышающей высоту лопастей рабочего колеса со стороны подвода жидкого компонента в 1,5÷2,0 раза, при этом после измельчителя на входе в рабочее колесо установлена просеивающая решетка.The problem is solved in that a two-phase pump-mixer, comprising a housing with nozzles for supplying bulk and liquid components, an annular mixing chamber and a nozzle for withdrawing the prepared mixture, is housed in the housing with a drive shaft with a centrifugal impeller mounted on it with blades mounted on the end surfaces of the disk with of its two sides, is additionally equipped with a grinder, made in the form of cutting elements sequentially mounted on the shaft, placed in front of the impeller on the supply side of the granular about the component, as well as chippers mounted on the housing in the spaces between the cutting elements, while the end surface of the impeller from the supply side of the loose component is made with a larger diameter than the diameter of the end surface of the impeller from the supply side of the liquid component, and the ratio of the diameter of the outlet edges of the blades the impeller from the side of the supply of the granular component to the diameter of the output edges of the blades of the impeller from the side of the supply of the liquid component is 1.1 ÷ 1.2, and the blades of the working ENA from the particulate component supply made with a height greater than the height of the impeller blades by supplying the liquid component in the 1.5 ÷ 2.0 times, while after the shredder inlet impeller mounted sieve lattice.
Установка на валу насоса перед входом в рабочее колесо со стороны подвода сыпучего компонента режущих элементов, а также наличие на корпусе в промежутках между режущими элементами отбойников обеспечивает измельчение сыпучего материала непосредственно перед его подачей на рабочее колесо насоса.Installation on the pump shaft before entering the impeller from the supply side of the bulk component of the cutting elements, as well as the presence of bumpers on the body in between the cutting elements, ensures the grinding of bulk material immediately before it is fed to the pump impeller.
Установка после измельчителя на входе в рабочее колесо просеивающей решетки препятствует попаданию на лопатки рабочего колеса твердых частиц сыпучего материала большего размера, что предотвращает преждевременный износ торцевых поверхностей лопаток.Installation after the grinder at the entrance to the impeller of a screening grate prevents larger solid particles of loose particles from entering the blades of the impeller, which prevents premature wear of the end surfaces of the blades.
Выполнение торцевой поверхности рабочего колеса со стороны подвода сыпучего компонента с большим диаметром в сравнении с торцевой поверхностью со стороны подвода жидкого компонента препятствует проникновению последнего в зону подачи сыпучего компонента и, как следствие, слипанию компонентов.The execution of the end surface of the impeller from the supply side of the loose component with a large diameter in comparison with the end surface from the supply side of the liquid component prevents the latter from penetrating into the feed zone of the loose component and, as a consequence, the adhesion of the components.
Соотношение диаметров выходных кромок лопастей рабочего колеса со стороны подвода сыпучего компонента и со стороны подвода жидкого компонента в диапазоне 1,1÷1,2 и выполнение лопастей рабочего колеса со стороны подвода сыпучего компонента с высотой, превышающей высоту лопастей рабочего колеса со стороны подвода жидкого компонента в 1,5÷2,0 раза, также способствует предотвращению попадания жидких материалов в зону входа сыпучих материалов.The ratio of the diameters of the output edges of the impeller blades on the supply side of the bulk component and on the supply side of the liquid component in the range 1.1 ÷ 1.2 and the execution of the impeller blades on the supply side of the bulk component with a height exceeding the height of the impeller blades on the supply side of the liquid component 1.5 ÷ 2.0 times, also helps to prevent liquid materials from entering the bulk material entry zone.
Диапазон соотношения диаметров выходных кромок лопаток величиной (1,1÷1,2) обусловлен тем, что его минимальное значение 1,1 позволяет компенсировать потерю давления, развиваемого лопастями подачи сыпучего компонента, а увеличение соотношения диаметров свыше 1,2 конструктивно нецелесообразно.The range of the ratio of the diameters of the outlet edges of the blades of (1.1 ÷ 1.2) is due to the fact that its minimum value of 1.1 makes it possible to compensate for the loss of pressure developed by the feed blades of the bulk component, and an increase in the ratio of diameters over 1.2 is structurally impractical.
Уменьшенная высота нижних лопастей рабочего колеса подвода жидких компонентов относительно высоты b лопаток верхних лопаток рабочего колеса 7 со стороны подвода сыпучего компонента позволяет снизить приводную мощность насоса-смесителя. Диапазон соотношения диаметров величиной (1,5÷2,0) обусловлен тем, что при максимальном значении подводимая мощность снижается на 60%.The reduced height of the lower blades of the impeller for supplying liquid components relative to the height b of the blades of the upper blades of the
Изобретение поясняется графически, где на чертеже изображен двухфазный насос-смеситель в разрезе.The invention is illustrated graphically, where the drawing shows a two-phase mixer pump in section.
Двухфазный насос-смеситель содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3 подачи соответственно жидкого и сыпучего компонентов, камерой смешения 4 и патрубком 5 отвода приготовленной смеси. В корпусе 1 размещен приводной вал 6, на котором установлено рабочее колесо 7, а также жестко закреплена дробилка, состоящая из ряда последовательно установленных режущих элементов 8 (ножей). После режущих элементов 8 на входе в рабочее колесо 7 установлена решетка 9 для просеивания материала после дробления. Между режущими элементами 8 установлены отбойники 10, жестко закрепленные на корпусе 1. Рабочее колесо 7 выполнено в виде диска с двухсторонним расположением на его торцевых поверхностях (как со стороны подвода сыпучих, так и со стороны подвода жидких компонентов) лопаток 11 и 12. Лопатки 11 и 12 выполнены прямыми в радиальном направлении. Торцевая поверхность диска со стороны подачи сыпучих компонентов выполнена с большим диаметром, чем другая торцевая поверхность, выполненная со стороны подачи жидких компонентов. Отношение высоты лопаток 11, расположенных со стороны подачи сухих компонентов (а), к высоте лопаток 12, расположенных со стороны подачи жидких компонентов (b), находится в диапазоне а/b=1,5…2,0. Соотношение диаметров выходных кромок лопастей со стороны подачи сухих компонентов (А) и стороны подачи жидких компонентов (В) находится в диапазоне А/В=1,1…1,2.The two-phase mixer pump comprises a
Смесительная камера 4 охватывает выходные кромки лопаток 11 и 12 и включает в себя основную и дополнительную камеры смешения (последняя выполнена на периферийной части диска в виде проточек с ребрами между ними).The
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Приводной вал 6 передает вращение на жестко связанные с ним режущие элементы 8 дробилки и рабочее колесо 7. Сыпучий компонент через патрубок 3 поступает на ножи дробилки, которые разбивают скомковавшийся исходный материал об отбойники 10. В результате взаимодействия с дробилкой материал под действием собственного веса проходит через решетку 9 и попадает на верхние лопасти рабочего колеса 7, ускоряется и за счет центробежной силы сбрасывается в камеру смешения 4 корпуса 1. Жидкий компонент через патрубок 2 поступает к нижним лопастям рабочего колеса 7, в результате взаимодействия с которыми происходит увеличение скорости и давления жидкого компонента, затем, попадая в камеру смешения 4, перемешивается с сыпучим компонентом. Полученная смесь отводится по патрубку 5 к потребителю. Давление и расход приготовленной смеси регулируются изменением частоты вращения приводного вала 6. Вследствие того что при вращающемся рабочем колесе 7 в камере смешения 4 возникает избыточное давление, под его действием жидкость вытесняется не только в патрубок отвода смеси 5, но также и в межлопастные каналы рабочего колеса 7 со стороны подвода сыпучего компонента. Увеличенный диаметр А верхних лопаток рабочего колеса 7 со стороны подвода сыпучего компонента относительно диаметра В нижних лопаток рабочего колеса 7 подвода жидкого компонента обеспечивает более высокое давление, препятствующее поступлению жидкости в эти межлопастные каналы.The
Соотношение диаметров выходных кромок лопастей на обоих торцевых поверхностях рабочего колеса 7, составляющее 1,1÷1,2, позволяет компенсировать потерю давления, развиваемого лопастями со стороны подачи сыпучего компонента.The ratio of the diameters of the outlet edges of the blades on both end surfaces of the
Уменьшенная высота нижних лопастей рабочего колеса подвода жидких компонентов относительно высоты b лопаток верхних лопаток рабочего колеса 7 со стороны подвода сыпучего компонента позволяет снизить приводную мощность насоса-смесителя. Диапазон соотношения диаметров величиной (1,5÷2,0) обусловлен тем, что при максимальном значении подводимая мощность снижается на 60%.The reduced height of the lower blades of the impeller for supplying liquid components relative to the height b of the blades of the upper blades of the
Изобретение обеспечивает работу двухфазного насоса-смесителя с различными, в том числе скомкованными, сыпучими материалами, при этом повышая качество получаемой смеси в широком диапазоне расходов компонентов.The invention provides the operation of a two-phase mixer pump with various, including crumpled, bulk materials, while improving the quality of the resulting mixture in a wide range of component costs.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016149130A RU2638259C1 (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Biphase mixing pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016149130A RU2638259C1 (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Biphase mixing pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2638259C1 true RU2638259C1 (en) | 2017-12-12 |
Family
ID=60718519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016149130A RU2638259C1 (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Biphase mixing pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2638259C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR745590A (en) * | 1933-05-12 | |||
GB2085312B (en) * | 1980-04-28 | 1984-01-25 | Arribau Jorge O | Blender apparatus |
RU2215193C1 (en) * | 2002-03-21 | 2003-10-27 | Дочернее унитарное предприятие "Турбонасос" Федерального государственного унитарного предприятия "Конструкторское бюро Химавтоматики" | Two-phase pump-mixer |
RU49586U1 (en) * | 2005-05-24 | 2005-11-27 | Закрытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро "Автоматика" - Дочернее общество ОАО "Кировский завод" | TWO PHASE MIXER PUMP |
-
2016
- 2016-12-14 RU RU2016149130A patent/RU2638259C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR745590A (en) * | 1933-05-12 | |||
GB2085312B (en) * | 1980-04-28 | 1984-01-25 | Arribau Jorge O | Blender apparatus |
RU2215193C1 (en) * | 2002-03-21 | 2003-10-27 | Дочернее унитарное предприятие "Турбонасос" Федерального государственного унитарного предприятия "Конструкторское бюро Химавтоматики" | Two-phase pump-mixer |
RU49586U1 (en) * | 2005-05-24 | 2005-11-27 | Закрытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро "Автоматика" - Дочернее общество ОАО "Кировский завод" | TWO PHASE MIXER PUMP |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2322058A (en) | Waste disposal unit | |
US2371681A (en) | Centrifugal cutting pump | |
US4808004A (en) | Mixing apparatus | |
CN101082270B (en) | Drilling fluid treatment system | |
MX2019010588A (en) | Shred and shear pump. | |
ATE490021T1 (en) | MIXING AND POWDERIZING DEVICE AND METHOD FOR CELLULOSE MATERIAL COATED WITH A BINDER | |
CN107552184A (en) | A kind of big excessively stream Strong shear for sewage disposal stirs shredding machine | |
WO2024036901A1 (en) | Pulping machine | |
CN112657636B (en) | Prevent wet process crushing equipment of sediment | |
CN102189031B (en) | Slurry particle breaking device | |
RU2638259C1 (en) | Biphase mixing pump | |
CN107520013A (en) | A kind of freezing crusher | |
CN207238179U (en) | A kind of freezing crusher | |
US4614310A (en) | Comminuting apparatus with fluid cylinder rotor and stator biasing | |
RU171086U1 (en) | DISMEMBrator | |
RU152869U1 (en) | DISK GRINDER FOR ACTIVATION OF SUSPENSION | |
CN209557267U (en) | A kind of multifunction pump with quick-fried broken sundries and ground and mixed conveying material | |
RU2369439C1 (en) | Grinder-extractor | |
RU191528U1 (en) | Hydrodynamic shock-vibration wet disintegrator | |
RU2158629C1 (en) | Rotary dispersing apparatus | |
US3123116A (en) | hughes | |
WO2007141992A1 (en) | Media disperser | |
CN203183961U (en) | Crusher | |
JPS6333633Y2 (en) | ||
CN104895160A (en) | Disposer capable of smashing high-tenacity and high-hardness kitchen garbage efficiently |