×
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 61-70 из 252.
20.06.2014
№216.012.d4d5

Способ приготовления асфальтобетонной смеси

Изобретение относится к способу приготовления асфальтобетона для дорожного строительства с использованием продукта утилизации нефтяных шламов в качестве добавки. Способ приготовления асфальтобетонной смеси путем смешивания нагретых минеральных компонентов, битума и добавки с использованием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520256
Дата охранного документа: 20.06.2014
27.06.2014
№216.012.d70e

Способ производства красных винных напитков

Виноград с содержанием сахара не менее 200 г/дм дробят, сульфитируют и подвергают вибрационному воздействию при частоте колебаний 6,6-23 Гц, амплитуде 1-5 мм в атмосфере инертного газа - диоксида углерода при его давлении 1бар и расходе 4-28 дм/ч в течение 30-60 мин. Мезгу подбраживают до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520832
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.db95

Салат овощной консервированный

Изобретение относится к пищевой промышленности. При изготовлении салата используют маш в пророщенной форме, лук репчатый, масло растительное, соль, чеснок, кинзу, петрушку, молотый черный и красный перец, сок лимона, базилик и укроп. Маш проращивают в растворе подсырной сыворотки при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521991
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.07.2014
№216.012.ddec

Способ получения 2(5н)-фуранона

Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу получения 2(5Н)-фуранона, который используется в качестве полупродукта для получения различных органических производных, рострегуляторов, пластификаторов, физиологически активных веществ, антимикробных фармацевтических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522598
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.e058

Модифицированный интеллектуальный контроллер с адаптивным критиком

Изобретение относится к интеллектуальному контроллеру с адаптивным критиком. Технический результат заключается в повышении адаптационных свойств системы управления на базе интеллектуального контроллера и повышении его быстродействия. Система содержит связанные между собой объект управления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523218
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.e0e9

Накопитель механической энергии

Изобретение относится к накопителю механической энергии для использования в приводах транспортных средств. Накопитель включает вал, на котором жестко закреплено четырехлучевое водило и установлены центральная шестерня с возможностью поворота вокруг вала и обгонная муфта для обеспечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523363
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.07.2014
№216.012.e3fb

Композиция для производства творожного глазированного сырка

Изобретение относится к молочной промышленности. Композиция включает творог, сахар-песок, масло сливочное, смесь гуммиарабика и сиропа из плодов шелковицы при соотношении 1:25 и глазурь. Глазурь содержит лецитин, лактитол, какао-порошок, эмульгатор и муку тонкого помола из виноградной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524153
Дата охранного документа: 27.07.2014
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
10.08.2014
№216.012.e845

Способ подготовки масличных семян к хранению и переработке

Изобретение относится к масложировой промышленности и касается подготовки масличных семян к хранению и извлечению масла. Способ включает разделение семян по влажности на три фракции: первую с влажностью нелипидной части до 16,5%, вторую с влажностью нелипидной части 16,5-22,5% и третью с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525254
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e847

Способ производства мясорастительных котлет из мяса кролика

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к технологии получения полуфабрикатов на мясорастительной основе. Способ предусматривает измельчение на волчке твердых рецептурных компонентов, включающих лук репчатый свежий, мясо кролика, картофель свежий, капусту белокочанную, зелень...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525256
Дата охранного документа: 10.08.2014
+ добавить свой РИД