Гидродинамический излучатель Советский патент 1982 года по МПК B01F11/00 B01F5/06 

Изобретение относится к перемешивания, преимущественно для смещения жидкости с жидкостью и может быть приманено на нефтепромыслах в процессах деэмульсации нефти.

Известен смеситель, состоящий изкамеры смешения с тангенциальным входным патрубком для подмешиваемого компонента и патрубками для входа и выхода смеси 1.

Однако в таком смесителе не происходит достаточной степени гомогенизации подмешиваемого компонента из-за отсутствия поперечно-турбулентных пульсаций.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является гидродинамический излучатель для диспергирования и перемешивания воды или водного раствора химреагента, содержгиций камеру, по оси которойразмещены входной патрубок и пята 2.

Однако при малых расходах подмешиваемого химреагента интенсивность перемешивания слишком низка из-за значительного рассеивания энергии утопленной струи и недостаточной амплитуды давления на пяту смесителя.

Целью изобретения является обеспечение интенсивного перемешива- i ния при небольших расходах реагента.

Поставленная цель достигается тем, что в гидродинамическом излучателе, содержащем камеру, по оси которой размещены входной патрубок и пята, входной патрубок выполнен с продольными прорезями и снабжен закрепленной на нем снаружи одним концом цилиндрической пружиной с плотно прилегающими витками, другой конец которой соединен с пятой, при этом пята снабжена перфорированным диске, установленным против потока.

Подобное соединение пяты с перфорированным патрубком с помощью плотнд навитой пружины приводит к возникновению гидродинамических волн в камуре смешения под давлением подмешиваемого химреагента, периодически растягивающим пружину, и создает условия для многоструйного его впрыска..

25 -Установка пяты с перфорированным диском вызывает дополнительное сжа.тие пружины и герметизацию между витками, а также стимулирует возникнбвение турбулентных пульсаций и

30 вихрей в объеме камеры смешения. На чертеже с сематичнб изображен гидродинамический излучатель для см шения .жидкости с жидкостью. Гидродинамический излучатель содержит камеру 1 смешения, в центре, которой расположен входной патру бок 2 с горизонтальной частью, перфорированной продольными пазами 3 и охваченной плотно навитой пружиной Один конец пружины 4 закреплен гайкой 5, другой крепится конусом 6 и разрезной втулкой 7 к заглушке 8 Для создания сжимающего усилия заглушка 8 при помощи шпильки 9 и гай ки 10 стягивается с перфорированным диском 11. Устройство работаем следующим о разом. Подмешиваемый химреагент поступает по патрубку 2 в полость плотно навитой пружины 4, находящейся под действием перепада давления, образующегося при обтекании перфорированного диска 9 основным потоком, в сжатом состоянии. Давление химреагента на конус б преодолевает давление основного потока жидкости и жесткость пружины, которая разжимается. Через открытые пружиной про«дольные пазы 3 входного патрубка впрыскивается химреагент в камеру смешения, в результате чего давление в полости плотно навитой пружин 4 падает и пружина сжимается. Разжатие пружины происходит при условии а сжатие - при условии SQ, Ж ц , где Р давление потока химреагента, кгс/см ; площадь т.орца конуса б,см перепад давления на перфорированном диске 9, кгс/см ; эффективная площадь диска (без учета площади перфорации) , 5Kf, - жесткость пр5окины, кгс. Под действием периодически изменяющихся противоположно направлен ных сил пружина 4 совершает вынужде ные колебания, динамика которых опи сывается дифференциальным уравнением . -гЙ r.J Т2 - постоянные, зависящие от величин жесткости п жины, перепада давлени основного потока жидкости и вязкости среды у - амплитуда колебаний пр жины; X - величина, зависящая от расхода подмешиваемого химреагента и отношения поверхности межвитковог сечения к :величине удлинения пружины; К - коэффициент пропорциональности;t - время сжатия и расжатйя пружины. При постоянном расходе химреагента частота собственных колебаний пружины совпадает с частотой вынужденных, При переменном расходе химреагента частота вынужденных колебаний определяется частотой пульсаций.давления в линии подмешиваемого химреагента. . Использование предлагаемого изобретения Позволит обеспечить интенсивность перемешивания подмешиваемого химреагента с основным потоком, особенно при его небольших расходах. Эффективность гидродинамического излучения во многом определяется степенью турбулизации -потока во всем объеме камеры смешения в процессе: дробления струи химреагента. Колебания пружины с перфорированным диском способствуют интенсификации процесса диспергирования глобул подмешиваемого химреагента (диэмульгатора) и перемешивания с основным потоком (водонефтяной эмульсией). Использование гидродинамического излучаЬеля для ввода диэмульгатора позволяет ориентировочно-сократить его расход на промыслах в среднем на 1015 %. Формула изобретения Гидродинамический излучатель, содержащий камеру, по оси которой размещены входной патрубок и пята, отличающийся тем, что с целью обеспечения интенсивного перемешивания при небольших расходах реагента, входной патрубок выполнен с продольными прорезями и снабжен закрепленной на нем снаружи одним концом цилиндрической пружиной с плотно прилегающими витками, другой конец которой соединен с пятой, при этом пята снабжена перфорированным Диском, установленным против потока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 386651, кл. В 01 F 5/04, 1971.. 2.Аржанов Ф.Г. и др. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений Западной Сибири, М., Недра, 1979, с. 310.