一種雙旋流式油氣混合器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種雙旋流式油氣混合器。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油開采中，油井產(chǎn)出物往往伴隨有大量的天然氣、水等多相介質(zhì)，每年被排空浪費(fèi)的伴生氣折合電能超過700億度，數(shù)量十分驚人。多相混輸技術(shù)以成本較低、油氣采用率高等突出特點(diǎn)日漸受到廣泛關(guān)注及應(yīng)用。作為油田中多相輸送的主要?jiǎng)恿υO(shè)備，油氣混輸栗的輸送效果對(duì)油田伴生氣的有效利用起到至關(guān)重要的作用，然而在惡劣的現(xiàn)場(chǎng)工況下，管道內(nèi)部油氣含量波動(dòng)，油氣混輸栗往往會(huì)受到段塞流等多種流態(tài)的流體影響而產(chǎn)生氣阻和機(jī)械故障，因此，性能良好的混合器對(duì)油氣混輸栗的高效運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。
[0003]目前，設(shè)置在油氣混輸栗進(jìn)口處的混合器主要采用管道混合器、靜態(tài)混合器、或混合穩(wěn)壓罐等形式。但面對(duì)高粘度物性條件、大范圍油氣比等工況，現(xiàn)有油氣混合器逐漸暴露出混合效果不好、水力損失較大、加工困難、混合后流動(dòng)不均勻等問題，尤其是大氣量時(shí)(含氣率超過50%時(shí))斷流現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，難以滿足油氣混輸栗穩(wěn)定性運(yùn)行的要求。因此，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能夠適應(yīng)大范圍油氣比變化且混合效果良好的油氣混合器對(duì)于油氣混輸系統(tǒng)顯得尤為必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)合理、可有效改善油氣混合工況的雙旋流式油氣混合器，以提高油氣混合效果，保證油氣比在較大范圍內(nèi)變化時(shí)油氣仍能均勾混合且穩(wěn)定流動(dòng)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種雙旋流式油氣混合器，包括混合器本體，所述混合器本體包括直段筒體、錐段筒體和尾段筒體，所述錐段筒體的大頭端與所述直段筒體相連，所述錐段筒體的小頭端與所述尾段筒體相連；
[0007]所述直段筒體沿軸向設(shè)有進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管包括同軸設(shè)置的外管和內(nèi)管，所述外管的內(nèi)壁和所述內(nèi)管的外壁圍合成環(huán)形進(jìn)氣通道；所述進(jìn)氣管位于所述直段筒體外的一端形成進(jìn)氣段，所述進(jìn)氣管延伸至所述直段筒體內(nèi)的一段形成出氣段；進(jìn)氣段的所述內(nèi)管上套設(shè)有導(dǎo)葉，出氣段的所述外管上設(shè)有出口圈，所述出口圈包括若干個(gè)按所述導(dǎo)葉的旋向周向排列在外管上的切向出口，所述切向出口連通所述環(huán)形進(jìn)氣通道和所述直段筒體；
[0008]所述直段筒體的側(cè)面設(shè)有切向進(jìn)液管，所述切向進(jìn)液管的旋向與所述導(dǎo)葉的旋向相反。
[0009]進(jìn)一步，所述出口圈包括4個(gè)切向出口。
[0010]進(jìn)一步，所述外管上沿軸向設(shè)有2-4個(gè)所述出口圈，相鄰出口圈的切向出口相互交錯(cuò)。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]1、導(dǎo)葉使氣相產(chǎn)生旋流狀態(tài)，進(jìn)液管的液相與氣相的旋流方向相反，形成雙旋流反向剪切混合模式，氣液混合均勻；
[0013]2、能夠適應(yīng)大范圍油氣比變化且混合效果良好；
[0014]3、結(jié)構(gòu)簡單，不需要設(shè)置機(jī)械攪拌，可根據(jù)實(shí)際需求合理設(shè)置出口圈的數(shù)量，以滿足均勻混合的需求。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的正視圖。
[0016]圖2是圖1的左視圖。
[0017]圖3是圖1中A-A向剖視放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0019]參照附圖，一種雙旋流式油氣混合器，包括混合器本體，所述混合器本體包括直段筒體11、錐段筒體12和尾段筒體13，所述錐段筒體12的大頭端與所述直段筒體11相連，所述錐段筒體12的小頭端與所述尾段筒體13相連；
[0020]所述直段筒體11沿軸向設(shè)有進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管包括同軸設(shè)置的外管21和內(nèi)管22，所述外管21的內(nèi)壁和所述內(nèi)管22的外壁圍合成環(huán)形進(jìn)氣通道23 ;所述進(jìn)氣管位于所述直段筒體11外的一端形成進(jìn)氣段26，所述進(jìn)氣管延伸至所述直段筒體11內(nèi)的一段形成出氣段27 ;進(jìn)氣段26的所述內(nèi)管22上套設(shè)有導(dǎo)葉24，出氣段27的所述外管21上設(shè)有出口圈，所述出口圈包括若干個(gè)按所述導(dǎo)葉24的旋向周向排列在外管21上的切向出口 25，所述切向出口 25連通所述環(huán)形進(jìn)氣通道23和所述直段筒體11 ;
[0021]所述直段筒體11的側(cè)面設(shè)有切向進(jìn)液管3，所述切向進(jìn)液管3的旋向與所述導(dǎo)葉24的旋向相反。
[0022]所述出口圈包括4個(gè)切向出口 25。
[0023]所述外管21上沿軸向設(shè)有2-4個(gè)所述出口圈，相鄰出口圈的切向出口 25相互交錯(cuò)Ο
[0024]根據(jù)氣相和液相的流量大小布置出口圈的個(gè)數(shù)，外管21上沿軸向設(shè)有4個(gè)所述出口圈，每個(gè)出口圈包括4個(gè)互呈90°的切向出口 25，相鄰兩個(gè)出口圈的切向出口 25相互錯(cuò)開，則第一個(gè)出口圈的切向出口 25與第二個(gè)出口圈的切向出口 25以45°的夾角錯(cuò)開，第三個(gè)出口圈與第一個(gè)出口圈一致，第四個(gè)出口圈與第二個(gè)出口圈一致。
[0025]進(jìn)液管3與直段筒體11的側(cè)壁相切，且進(jìn)液管3圍繞直段筒體11的旋向與導(dǎo)葉24的旋向相反，導(dǎo)葉24的旋向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，進(jìn)液管3的旋向?yàn)轫槙r(shí)針方向。
[0026]氣體由環(huán)形進(jìn)氣通道23進(jìn)入，經(jīng)導(dǎo)葉24形成旋流狀態(tài)，在進(jìn)氣通道23內(nèi)呈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)下行，在到達(dá)同旋向的切向出口 25時(shí)，外層氣流在慣性離心力場(chǎng)下由切向出口 25甩出；油相由進(jìn)液管3沿切向進(jìn)入直段筒體11內(nèi)呈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)下行，與從切向出口 25出來的氣流產(chǎn)生反向剪切，氣流與液流發(fā)生沖擊破碎，相互裹挾，多層出口圈的設(shè)置可使兩相循環(huán)遞進(jìn)地發(fā)生接觸混合，增大混合效率；油氣兩相流至出氣段27末端時(shí)，與剩余環(huán)形氣流再次相遇，進(jìn)一步削弱氣、液流的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度，結(jié)合錐段筒體12的收縮作用，混合效果進(jìn)一步強(qiáng)化，形成穩(wěn)定的油氣兩相流，并最終由尾段筒體13排出。
[0027]本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙旋流式油氣混合器，包括混合器本體，所述混合器本體包括直段筒體、錐段筒體和尾段筒體，所述錐段筒體的大頭端與所述直段筒體相連，所述錐段筒體的小頭端與所述尾段筒體相連； 所述直段筒體沿軸向設(shè)有進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管包括同軸設(shè)置的外管和內(nèi)管，所述外管的內(nèi)壁和所述內(nèi)管的外壁圍合成環(huán)形進(jìn)氣通道；所述進(jìn)氣管位于所述直段筒體外的一端形成進(jìn)氣段，所述進(jìn)氣管延伸至所述直段筒體內(nèi)的一段形成出氣段；進(jìn)氣段的所述內(nèi)管上套設(shè)有導(dǎo)葉，出氣段的所述外管上設(shè)有出口圈，所述出口圈包括若干個(gè)按所述導(dǎo)葉的旋向周向排列在外管上的切向出口，所述切向出口連通所述環(huán)形進(jìn)氣通道和所述直段筒體； 所述直段筒體的側(cè)面設(shè)有切向進(jìn)液管，所述切向進(jìn)液管的旋向與所述導(dǎo)葉的旋向相反。2.如權(quán)利要求1所述的一種雙旋流式油氣混合器，其特征在于:所述出口圈包括4個(gè)切向出口。3.如權(quán)利要求2所述的一種雙旋流式油氣混合器，其特征在于:所述外管上沿軸向設(shè)有2-4個(gè)所述出口圈，相鄰出口圈的切向出口相互交錯(cuò)。
【專利摘要】一種雙旋流式油氣混合器，包括混合器本體，混合器本體包括直段筒體、錐段筒體和尾段筒體，錐段筒體的大頭端與直段筒體相連，錐段筒體的小頭端與尾段筒體相連；直段筒體沿軸向設(shè)有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管包括同軸設(shè)置的外管和內(nèi)管，外管的內(nèi)壁和內(nèi)管的外壁圍合成環(huán)形進(jìn)氣通道；進(jìn)氣管位于直段筒體外的一端形成進(jìn)氣段，進(jìn)氣管延伸至直段筒體內(nèi)的一段形成出氣段；進(jìn)氣段的內(nèi)管上套設(shè)有導(dǎo)葉，出氣段的外管上設(shè)有出口圈，出口圈包括若干個(gè)按導(dǎo)葉的旋向周向排列在外管上的切向出口，切向出口連通環(huán)形進(jìn)氣通道和直段筒體；直段筒體的側(cè)面設(shè)有切向進(jìn)液管，切向進(jìn)液管的旋向與導(dǎo)葉的旋向相反。
【IPC分類】B01F5/00, B01F3/04
【公開號(hào)】CN205042369
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520662201
【發(fā)明人】馬藝, 馬中強(qiáng), 張生昌, 鄧鴻英, 盧圣旺
【申請(qǐng)人】浙江工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年8月28日