×
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 11-14 из 14.
27.08.2015
№216.013.73cd

Струйная установка для промывки скважин

Насос предназначен для промывки скважин. Насос содержит конусообразный корпус, внутри которого параллельно расположены канал подвода активной жидкостной среды и активное сопло, сопряженное через боковой паз с камерой смешения, соединенной с трубопроводом отвода смеси сред, при этом внизу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561220
Дата охранного документа: 27.08.2015
27.09.2015
№216.013.7e2b

Погружная эжекционная установка для очистки забоя скважин от песчаных пробок в условиях аномально низкого пластового давления

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к скважинным струйным установкам, и предназначено для очистки забоя от песчаных пробок. Устройство содержит установленные на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) эжекторный насос, включающий корпус, в котором установлены соосно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563896
Дата охранного документа: 27.09.2015
26.08.2017
№217.015.e195

Измеритель площади электрического импульса

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для измерения площади одиночного электрического импульса с выдачей результатов в цифровой форме. Техническим результатом является повышение точности работы устройства за счет применения следящей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625632
Дата охранного документа: 17.07.2017
04.04.2018
№218.016.36d6

Устройство для измерения коэффициента термоэлектродвижущей силы материалов

Изобретение относится к области измерения параметров материалов, в частности термоЭДС. Устройство для измерения термоэлектродвижущей силы материалов содержит исследуемую и измерительную термопары, делитель напряжения и источник питания к нему в виде одной из термопар. Оно дополнительно снабжено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646537
Дата охранного документа: 05.03.2018
Показаны записи 21-30 из 252.
10.10.2013
№216.012.72d2

Способ получения пектина

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения пектина из растительного сырья. Способ предусматривает гидролиз-экстрагирование растительного сырья в электромагнитном поле, разделение твердой и жидкой фаз, концентрирование, осаждение пектина и его сушку....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495051
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.10.2013
№216.012.738f

Способ адаптивного управления процессом бурения скважин

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для оптимального управления процессом. Техническим результатом является увеличение точности управления режимом бурения и увеличение механической скорости проводки скважины за счет оптимизации управления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495240
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.10.2013
№216.012.74d9

Способ производства сахарных вафель

Изобретение относится к пищевой промышленности, к производству мучных кондитерских изделий, предназначенных для профилактического питания. Способ включает замес теста, содержащего смесь пшеничной муки и муки из другого вида растительного сырья, подслащивающий агент, желтки, жировую композицию,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495573
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.10.2013
№216.012.74da

Способ приготовления мучного кондитерского изделия

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ включает приготовление заварки из муки и сиропа, охлаждение заварки, замес теста путем смешивания охлажденной заварки, маргарина, жженки, разрыхлителей, ароматизатора, его формование, выпечку тестовых заготовок и охлаждение. На стадии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495574
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.10.2013
№216.012.7757

Способ согласования магнитопроводов ротора и якоря в двухмерных электрических машинах-генераторах

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к способам согласования магнитопроводов ротора и статора в двухмерных электрических машинах, и может быть использовано для технико-экономической и конструктивной совместимости концентрически расположенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496211
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.10.2013
№216.012.79de

Способ сорбционно-щелочной рафинации масел

Изобретение относится к технологии жиров и может быть использовано при очистке растительных масел. Способ предусматривает введение в масло отбельной глины, выдерживание, разделение фаз. Перед внесением сорбента масло нагревают до температуры 90-120°C. Выдержку осуществляют при остаточном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496860
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7a62

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к энергетике. Способ работы тепловой электрической станции, по которому пар, вырабатываемый в прямоточном паровом котле, после пароперегревателя свежего пара направляют в цилиндр высокого давления паровой турбины, затем пар направляется в промежуточный пароперегреватель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496992
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7bcf

Состав для приготовления начинки для вафель

Изобретение относится к пищевой промышленности, к кондитерской отрасли и может быть использовано в технологии приготовления вафель с начинками и вафельных тортов. Состав для приготовления жировой начинки включает жировой компонент, сладкий агент и вкусо-ароматическую композицию при следующем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497368
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7be8

Способ производства консервированных рыбных котлет

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ предусматривает подготовку рецептурных компонентов, включающих рыбу и сырье растительного происхождения, приготовление фарша, его формование, панировку в сухарях и тепловую обработку с получением котлет. Готовят соус и фасуют котлеты с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497393
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7ea2

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к энергетике. Способ работы тепловой электрической станции, по которому пар, вырабатываемый в прямоточном паровом котле, после пароперегревателя свежего пара направляют в цилиндр высокого давления паровой турбины, затем часть отработавшего пара направляется на второй по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498091
Дата охранного документа: 10.11.2013
+ добавить свой РИД