20.02.2014
216.012.a2b7

СТРУЙНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ-ЭЖЕКТОР

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может использоваться в химической, строительной, пищевой, а особенно в нефтяной и газовой промышленности при приготовлении буровых, промывочных и тампонажных растворов. Устройство включает всасывающий патрубок, патрубок подвода жидкости затворения, приемную камеру, кольцевую рабочую насадку, камеру смешения. Камера смешения выполнена в виде кольцевого канала, соосного с кольцевой рабочей насадкой. Внешний диаметр камеры смешения больше внешнего диаметра рабочей насадки в 2 раза, внутренний диаметр камеры смешения меньше внутреннего диаметра рабочей насадки в 1,5 раза. Отношение площадей живых сечений камеры смешения и рабочей насадки находится в пределах 5-10. Достигается интенсификация процесса смешения, повышается качество смеси. 3 ил.
Основные результаты: Струйный смеситель-эжектор, состоящий из всасывающего патрубка, патрубка подвода жидкости затворения, приемной камеры, кольцевой рабочей насадки, камеры смешения, отличающийся тем, что камера смешения выполнена в виде кольцевого канала, соосного с кольцевой рабочей насадкой, причем внешний диаметр камеры смешения больше внешнего диаметра рабочей насадки в 2 раза, внутренний диаметр камеры смешения меньше внутреннего диаметра рабочей насадки в 1,5 раза, а отношение площадей живых сечений камеры смешения и рабочей насадки находится в пределах 5-10.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение может использоваться в химической, строительной, пищевой, а особенно в нефтяной и газовой промышленности при приготовлении буровых промывочных и тампонажных растворов. Оно относится к устройствам для приготовления растворов путем смешивания порошкообразного материала с гранулометрическим составом от 5 до 75 мкм (бентонитовый глинопорошок, цемент, барит и др.) и жидкости затворения.

Аналогом изобретения является гидроэжекторный смеситель (патент РФ №2442686), состоящий из приемной камеры, рабочей насадки, камеры смешения, всасывающего патрубка. Отношение площадей живого сечения камеры смешения и рабочей насадки составляет от 16 до 25. В изобретении предлагается формировать определенные скорости при истечении струи из рабочей насадки. Данный гидроэжекторный смеситель работает по принципу струйного насоса с центральным соплом.

Промысловые испытания данного гидроэжекторного смесителя показали, что при приготовлении тампонажного раствора плотностью от 1800 кг/м3, когда одновременно необходимо ввести расчетное количество жидкости и порошкообразного материала, ввиду ограниченности расхода жидкости затворения камера смешения не полностью заполняется жидкостью, истекающей из рабочей насадки, поэтому не образуется гидрозатвора, и подсасывается воздух из выкида смесителя. При этом коэффициент эжекции, в том числе по порошкообразному материалу, резко снижается.

Прототип изобретения выявлен в авторском свидетельстве SU №1171078 в виде смесителя, содержащего напорную камеру, конфузор, патрубок инжектируемого компонента, сопло, нагнетательный патрубок. Смеситель предназначен для приготовления раствора и решает задачу повышения качества смеси путем создания зоны высокой турбулентности за счет того, что инжектируемый компонент измельчается до мелкодисперсного состояния, так как попадает внутрь рабочего потока.

Недостатком представленного прототипа является то, что только в самом начальном участке камеры смешения работает принцип кольцевой подачи порошкообразного материала. Далее все три потока соединяются и в результате преобладания кинетической энергии возможны обратные токи из камеры смешения в приемную камеру. Данная технология неудовлетворительно реализуется при работе с цементными растворами завышенной плотности от 1800 кг/м3, для которых расход жидкости затворения минимальный, а коэффициент эжекции по порошкообразному материалу должен быть максимальным.

Задачей настоящего изобретения является достижение заданной плотности раствора, повышение качества смеси.

Техническим результатом является кратное увеличение коэффициента эжекции, в том числе и по порошкообразному материалу, интенсификация процесса смешения активной и эжектируемой сред.

Технический результат достигается тем, что в струйном смесителе-эжекторе, состоящем из всасывающего патрубка, патрубка подвода жидкости затворения, приемной камеры, кольцевой рабочей насадки, камеры смешения, камера смешения выполнена в виде кольцевого канала, соосного с кольцевой рабочей насадкой, причем внешний диаметр камеры смешения больше внешнего диаметра рабочей насадки в 2 раза, внутренний диаметр камеры смешения меньше внутреннего диаметра рабочей насадки в 1,5 раза, а отношение площадей живых сечений камеры смешения и рабочей насадки находится в пределах 5-10.

При проектировании работы струйного смесителя-эжектора жидкость затворения (активный поток) подается по кольцевой рабочей насадке, камера смешения имеет кольцевое сечение за счет установленного внутри цилиндрического тела. Порошкообразный материал (эжектируемый поток) также подается по кольцу. Ввод жидкости затворения по кольцу позволит увеличить поверхность эжектирующей струи и тем самым увеличить производительность по порошкообразному материалу. Ввод по кольцу порошкообразного материала позволит дозированно и с большей поверхностью контакта осуществить смачивание всех порошкообразных частиц-компонентов раствора. Кольцевая камера смешения увеличит зону турбулентности струи рабочей жидкости, что позволит измельчить эжектируемый компонент, достигнув заданной степени диспергации и гомогенизации приготавливаемого раствора.

Отношение площадей живого сечения камеры смешения и кольцевой рабочей насадки следует выбирать не менее 5 и не более 10.

Поставленный технический результат был получен в ходе проведения экспериментальных исследований на модели струйного смесителя-эжектора, полностью отвечающей условиям геометрического, гидродинамического и силового подобия натурному образцу.

Результаты экспериментов показали, что своего максимума коэффициент эжекции достигает при реальном давлении на насадке, равном (0,05-0,25) МПа, и соотношении площадей живых сечений камеры смешения и рабочей насадки, равном 5-10.

С увеличением скорости истечения из насадки коэффициент эжекции увеличивается по степенной зависимости. В процессе работы смесителя целесообразно создание скоростей истечения из насадки более 20 м/с.

Расстояние между срезом рабочей насадки и входом в камеру смешения надо выбирать равным не менее двух, но не более 6 внешних диаметров камеры смешения, так как только в этом случае удается избежать обратных токов и разбрызгивания струи.

Для выявления наиболее эффективной длины камеры смешения был проведен следующий анализ. Увеличение длины камеры смешения до (14-20) ее диаметров приводит к увеличению коэффициента эжекции примерно в два раза. Дальнейшее увеличение длины неэффективно.

На фиг.1 представлен общий вид патентуемой конструкции струйного смесителя-эжектора, на фиг.2 - поперечное сечение кольцевой рабочей насадки (А-А), на фиг.3 - поперечное сечение камеры смешения (Б-Б).

Конструкция включает всасывающий патрубок 1, патрубок подвода жидкости затворения 2, приемную камеру 3, кольцевую рабочую насадку 4, камеру смешения 5, цилиндрическое тело 6. Внешний диаметр кольцевой рабочей насадки 4 - dн1, внутренний диаметр кольцевой рабочей насадки 4 - dн2. Диаметр камеры смешения 5 - dкc, диаметр цилиндрического тела 6 в камере смешения 5 - dвт.

Струйный смеситель-эжектор работает следующим образом: жидкость затворения (например, вода) по патрубку подвода жидкости затворения 2 подается на кольцевую рабочую насадку 4. Струя рабочей жидкости с большой скоростью поступает в камеру смешения 5, образуя вокруг цилиндрического тела 6 зону высокой турбулентности, а также зону низкого давления. В результате действующего перепада давления эжектируемый поток (смесь воздуха и порошкообразного материала) начинает поступать из всасывающего патрубка 1 в приемную камеру 3, а потом в камеру смешения 5. В камере смешения образуется зона высокой турбулентности с большой площадью контакта рабочего и эжектируемого потока, что позволяет измельчить эжектируемый компонент, достигнув заданной степени диспергации (равномерное распределение дисперсной фазы в дисперсионной среде) и гомогенизации приготавливаемого раствора, что в целом позволит повысить качество приготавливаемой смеси (раствора).

Кроме того, установленное цилиндрическое тело 6 в камере смешения 5 исключает обратный подсос воздуха через выкид струйного смесителя-эжектора, что влияет на коэффициент эжекции, в том числе и по порошкообразному материалу, позволяет увеличить его кратно по сравнению с имеющимися аналогами и прототипом.

Струйный смеситель-эжектор, состоящий из всасывающего патрубка, патрубка подвода жидкости затворения, приемной камеры, кольцевой рабочей насадки, камеры смешения, отличающийся тем, что камера смешения выполнена в виде кольцевого канала, соосного с кольцевой рабочей насадкой, причем внешний диаметр камеры смешения больше внешнего диаметра рабочей насадки в 2 раза, внутренний диаметр камеры смешения меньше внутреннего диаметра рабочей насадки в 1,5 раза, а отношение площадей живых сечений камеры смешения и рабочей насадки находится в пределах 5-10.
СТРУЙНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ-ЭЖЕКТОР
СТРУЙНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ-ЭЖЕКТОР
СТРУЙНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ-ЭЖЕКТОР
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 14.
10.04.2013
№216.012.34a9

Дифференцирующее устройство

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах измерения и автоматического регулирования. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет возможности получать информацию о производной изменяющейся физической величины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479024
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3b32

Датчик расхода сыпучего материала

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в химической, микробиологической, фармацевтической промышленности, в том числе связанных с нанотехнологиями. Изобретение направлено на повышение точности работы датчика расхода сыпучего материала при его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480715
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3b36

Преобразователь температуры в напряжение

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в термометрии. Преобразователь температуры в напряжение содержит последовательно соединенную термопару и усилитель, источник опорного напряжения, который выходом подключен к первому входу сумматора, а также аналоговое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480719
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3e3b

Механизм преобразования вращения ветроэнергетической установки

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Механизм преобразования вращения ветроэнергетической установки, снабженной валом, совершающим повороты, вызываемые периодическими колебаниями поперечной тяги установки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481498
Дата охранного документа: 10.05.2013
27.07.2013
№216.012.5921

Устройство для физико-химической обработки жидкой среды

Изобретение относится к устройствам для создания колебаний в жидкой проточной среде и может быть использовано для проведения различных физико-химических, гидромеханических и тепломассообменных процессов в системах «жидкость-жидкость» и «твердое-жидкость». Устройство содержит корпус с патрубками...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488438
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.10.2013
№216.012.7acd

Способ определения коэффициента влагопроводности листовых ортотропных капиллярно-пористых материалов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании процессов массопереноса и для определения коэффициентов влагопроводности ортотропных капиллярно-пористых материалов в бумажной, легкой, строительной и других отраслях промышленности. Способ определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497099
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.11.2013
№216.012.8598

Способ приготовления бурильных промывочных и тампонажных растворов и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к бурению и ремонту нефтяных и газовых скважин, в частности к приготовлению тампонажных, буровых растворов и регулированию их плотности. Способ включает подачу в гидросмеситель струйного типа, соединенный материалопроводом с загрузочной емкостью, сыпучего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499878
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.07.2014
№216.012.e446

Способ очистки наклонных и горизонтальных стволов скважин

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, в частности к способам очистки наклонных и горизонтальных скважин. Создают циркуляцию бурового раствора прокачиванием его через бурильную колонну с переводником, установленным в начале горизонтального участка и содержащим полый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524228
Дата охранного документа: 27.07.2014
20.02.2015
№216.013.293e

Ротационный гидравлический вибратор

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может использоваться и в других отраслях для импульсно-ударного воздействия в скважине на продуктивные пласты с целью интенсификации отбора нефти, газа артезианской воды или увеличения приемистости нагнетательных скважин. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542015
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.293f

Способ обработки прискважинной зоны продуктивного пласта

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для решения задач по восстановлению коллекторских свойств прискважинной зоны продуктивных пластов добывающих нефтегазовых скважин и вовлечению в разработку трудноизвлекаемых и нерентабельных запасов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542016
Дата охранного документа: 20.02.2015
Показаны записи 1-10 из 252.
27.01.2013
№216.012.1e91

Крем для ухода за кожей вокруг глаз

Изобретение относится к области косметологии и представляет собой крем для ухода за кожей вокруг глаз, включающий шерстные спирты или ланолин ацетилированный, стеариновую кислоту, стеарат цинка, натриевые соли жирных кислот шерстного жира, триэтаноламин, масло какао, масло минеральное, масло...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473326
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2c3f

Установка для испытания образца из материала с памятью формы при сложном напряженном состоянии

Изобретение относится к области испытаний материалов с памятью формы при циклических, тепловых и механических воздействиях. Установка содержит корпус, узел для циклического нагрева и охлаждения образца, верхний и нижний держатели образца, узел осевого нагружения, узел нагружения статическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476854
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.04.2013
№216.012.3a6c

Линия получения масла из зародышей кукурузы

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства кукурузного масла из зародышей кукурузы. Линия включает узел подготовки зерна кукурузы к переработке, укомплектованный скальператором, ситовоздушным сепаратором, кампеотборником, увлажнительным аппаратом и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480517
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.05.2013
№216.012.45ae

Аксиальный каскадный электрический привод с жидкостным токосъемом

Изобретение относится к области электротехники, в частности к аксиальным каскадным электрическим приводам с жидкостным токосъемом, и может быть использовано при создании безредукторных аксиальных каскадных электрических приводов с регулируемой скоростью вращения. Технический результат,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483415
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.06.2013
№216.012.49b6

Инфракрасный детектор для измерения концентрации молекул токсичных газов в воздушном потоке

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к количественному газовому анализу токсичных веществ по инфракрасным спектрам поглощения. Детектор содержит светодиод, оптически связанный с измерительным и через поворотное зеркало с опорным каналами, каждый из которых состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484450
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4c77

Холодоаккумулирующий материал

Изобретение может быть использовано в различных термостабилизирующих устройствах: в приборостроении и оптоэлектронике; в термоконтейнерах для транспортировки медицинских, биологических препаратов; пищевых продуктов. Холодоаккумулирующий материал, содержащий NaCl, KCl и воду, дополнительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485157
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.07.2013
№216.012.52a3

Способ производства жировой начинки

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для приготовления жировой начинки для мучных и сахарных кондитерских изделий. Способ предусматривает смешивание жировой композиции с вкусовым наполнителем с последующим взбиванием и измельчением полученной смеси. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486758
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.5326

Средство для ухода за кожей головы и волосами в виде шампуня

Изобретение относится к косметической промышленности и представляет собой средство для ухода за кожей головы и волосами в виде шампуня, содержащее один или несколько поверхностно-активных веществ, стабилизатор пены, консистентную добавку, консервант, стабилизатор pH, целевую добавку для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486889
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.5336

Средство для лечения мастита у животных

Изобретение относится к области ветеринарии, а именно к средствам для лечения мастита у животных. Средство для лечения мастита у животных содержит антибиотик тилозин, гелеобразующий компонент, воду, причем в качестве гелеобразующего компонента средство содержит карбопол и триэтаноламин,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486905
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.5368

Способ получения сорбента

Изобретение относится к области сорбционной технологии, в частности к способам получения сорбента для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов. Способ получения сорбента включает измельчение сухих отходов переработки зернового и масличного сырья до размера частиц 2-7 мм, обработку двуокисью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486955
Дата охранного документа: 10.07.2013