專(zhuān)利名稱(chēng)：旋流噴射混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種混合器，特別涉及一種旋流噴射混合器。
背景技術(shù)：
在石油勘探鉆井過(guò)程中，需要快速配制和處理石油鉆井液，該鉆井液主要是一定濃度的泥漿，需要專(zhuān)用設(shè)備將鉆井液清水或泥漿，和專(zhuān)用粉狀泥漿材料進(jìn)行快速配制，目前，常用的設(shè)備是旋流混合器，如圖1所示，及直通式混合器，如圖2所示。
旋流混合器由錐形漏斗1，旋流室2，排液管3和進(jìn)液管4組成，鉆井液通過(guò)進(jìn)液管4進(jìn)入旋流室2產(chǎn)生旋流，從排液管4排出，粉狀泥漿材料加入漏斗1內(nèi)，在重力作用下進(jìn)入旋流室2，產(chǎn)生旋流，與鉆井液混合?？梢?jiàn)，粉狀泥漿材料主要通過(guò)重力的作用加料，且只在旋流室里進(jìn)行旋流混合，旋流速度較小，剪切作用不足，因此易混合不均，且易堵塞。
直通式混合器由錐形漏斗1，噴射器7，排液管3和進(jìn)液管4組成，清水或泥漿通過(guò)進(jìn)液管4進(jìn)入噴射器7產(chǎn)生旋流，從排液管4排出，粉狀泥漿材料加入漏斗1內(nèi)，在重力作用下進(jìn)入噴射器7，在射流的剪切作用下，與清水或泥漿混合。粉狀泥漿材料主要通過(guò)重力的作用加料，且只在噴射室里進(jìn)行剪切作用，因此也易混合不均，且易堵塞。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有混合器混合不均，易堵塞的缺點(diǎn)，提供了一種混合均勻，不易堵塞，混合效率高的旋流噴射混合器。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型旋流噴射混合器，有漏斗，噴射器，在噴射器的兩端連接進(jìn)液管和排液管，在漏斗的下方連接預(yù)混器，在預(yù)混器下方連接噴射器，在進(jìn)液管上分支一個(gè)控制管路，所述控制管路插入預(yù)混器。
所述控制管路可沿切向插入預(yù)混器。
預(yù)混器由外部的殼體，和在殼體內(nèi)的環(huán)形噴嘴構(gòu)成，在殼體與環(huán)形噴嘴之間是環(huán)形流道，環(huán)形噴嘴沿斜向開(kāi)有孔，將環(huán)形流道和環(huán)形噴嘴的內(nèi)部連通，所述控制管路插入環(huán)形流道。所述孔是圓形或長(zhǎng)方形。所述環(huán)形噴嘴可沿切向開(kāi)有孔，所述控制管路可沿切向插入環(huán)形流道。
所述環(huán)形噴嘴可為圓柱套形結(jié)構(gòu)，所述圓柱套形的高與內(nèi)徑比為1.4-1.5∶1。
漏斗可分為上半部和下半部，下半部為橢球形，上半部為錐形或筒形。所述橢球形，其長(zhǎng)短軸的比例為(1.80-1.90)∶1，下半部的高為橢球形長(zhǎng)半軸的40％-45％。
所述控制管路上加有閥門(mén)。
本實(shí)用新型的旋流噴射混合器，增設(shè)了預(yù)混器，所以來(lái)自控制管路的液流在環(huán)形噴嘴內(nèi)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的液流旋渦，同時(shí)在漏斗內(nèi)產(chǎn)生較大的液流旋渦，在旋渦中心產(chǎn)生向下的引力，從而使加入漏斗的的粉狀泥漿材料順利進(jìn)入預(yù)混器，進(jìn)行旋流混合，進(jìn)而向下進(jìn)入噴射器，在噴射器內(nèi)射流的作用下產(chǎn)生射流剪切，被剪切的液體在排液管中的擴(kuò)散管內(nèi)均勻混合后排出機(jī)外，可見(jiàn)，粉狀泥漿材料通過(guò)旋流混合和剪切稀釋使其盡快水化，解決了粉狀泥漿材料在漏斗底部下料不均，易堵塞的缺點(diǎn)。由于本實(shí)用新型的旋流噴射混合器由于具有旋流混合和剪切稀釋的功能，所以它不但具有配制泥漿的功能，而且可以處理、剪切、稀釋泥漿。


圖1表示旋流混合器的結(jié)構(gòu)；圖2表示直通式混合器的結(jié)構(gòu)；圖3表示本實(shí)用新型的旋流噴射混合器的結(jié)構(gòu)；圖4表示本實(shí)用新型實(shí)施例的異形漏斗的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5表示本實(shí)用新型的預(yù)混器的橫剖圖。
1--漏斗，2--旋流室，3--排液管，4--進(jìn)液管，6--預(yù)混器，7--噴射器，8--控制管路，9--上半部，10--下半部，11--殼體，12--環(huán)形噴嘴，13--環(huán)形流道，14--孔。
具體實(shí)施方式
參照附圖，將詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。
本實(shí)用新型的旋流噴射混合器，如圖2所示，有漏斗1，在漏斗1下方連接預(yù)混器6，在預(yù)混器6下方連接噴射器7，噴射器7的兩端連接進(jìn)液管4和排液管3，在進(jìn)液管4上分支一個(gè)控制管路8。
所述漏斗1如圖4所示，漏斗1可為錐形或筒形，最好分為上半部9和下半部10，下半部10為橢球形，其長(zhǎng)短軸的比例為(1.80-1.90)∶1，較好的是1.84∶1，下半部10的高為其長(zhǎng)半軸的40％45％，上半部9為錐形或簡(jiǎn)形，這樣由于液體旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力，所以漏斗底部為橢球形可減少旋轉(zhuǎn)阻力。
如圖5所示，所述預(yù)混器6由外部的殼體11，和在殼體11內(nèi)的環(huán)形噴嘴12構(gòu)成，在殼體11與環(huán)形噴嘴12之間是環(huán)形流道13，環(huán)形噴嘴12上開(kāi)有若干孔14，所述孔14的軸線與環(huán)形噴嘴12的軸線不相交，即斜向開(kāi)孔，最好是沿切向開(kāi)孔，所述孔14將環(huán)形流道13和環(huán)形噴嘴12內(nèi)部連通，孔14數(shù)量可為2個(gè)，孔14的形狀可為圓形、長(zhǎng)方形或其他形狀；所述環(huán)形噴嘴12可為圓柱套形結(jié)構(gòu)，所述圓柱套形的高和內(nèi)徑比為1.4-1.5∶1；所述環(huán)形流道13的高小于或等于所述環(huán)形噴嘴12的高。
所述控制管路8插入環(huán)形流道13，最好是沿切向插入環(huán)形流道13，環(huán)形流道13可確保液流在任何方向都能進(jìn)入環(huán)形噴嘴12，通過(guò)調(diào)節(jié)孔14的切面積及孔數(shù)，或調(diào)節(jié)控制管路8上閥門(mén)的開(kāi)度，使旋流速度達(dá)5-5.5m/s，就可得到理想的旋流效果。
鉆井液從進(jìn)液管4進(jìn)入噴射器7，在噴射器7中形成射流，產(chǎn)生真空，這時(shí)，打開(kāi)控制管路8，液體通過(guò)環(huán)形流道13及孔14進(jìn)入環(huán)形噴嘴12內(nèi)，由于孔14是沿環(huán)形噴嘴12的斜向或切向開(kāi)口的，所以在環(huán)形噴嘴12內(nèi)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的液流旋渦，同時(shí)在漏斗1的內(nèi)產(chǎn)生較大的液流旋渦，在旋渦中心，有強(qiáng)烈的向下吸引力，從而使加入漏斗1內(nèi)的粉狀泥漿材料進(jìn)入預(yù)混器6，進(jìn)行旋流混合，進(jìn)而向下進(jìn)入噴射器7，在噴射器7內(nèi)射流的作用下產(chǎn)生射流剪切，被剪切的液體在排液管3中的擴(kuò)散管內(nèi)均勻混合后排出機(jī)外，可見(jiàn)，粉狀泥漿材料通過(guò)旋流混合和剪切稀釋使其盡快水化。
效果例本實(shí)用新型的旋流噴射混合器，環(huán)形噴嘴12上沿切向開(kāi)有兩個(gè)相對(duì)的長(zhǎng)方形孔，漏斗1的下半部10為橢球形，其長(zhǎng)短軸的比例為1.84∶1，做相同條件的實(shí)驗(yàn)20次，與旋流混合器及直通式混合器相比，其平均結(jié)果如表1所示。
表1

可見(jiàn)，本實(shí)用新型具有體積小，功能全，效果好的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種旋流噴射混合器，有漏斗(1)，噴射器(7)，在噴射器(7)的兩端連接進(jìn)液管(4)和排液管(3)，其特征在于，在漏斗(1)的下方連接預(yù)混器(6)，在預(yù)混器(6)下方連接噴射器(7)，在進(jìn)液管(4)上分支一個(gè)控制管路(8)，所述控制管路(8)插入預(yù)混器(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流噴射混合器，其特征在于所述控制管路(8)沿切向插入預(yù)混器(6)
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流噴射混合器，其特征在于預(yù)混器(6)由外部的殼體(11)，和在殼體(11)內(nèi)的環(huán)形噴嘴(12)構(gòu)成，在殼體(11)與環(huán)形噴嘴(12)之間是環(huán)形流道(13)，環(huán)形噴嘴(12)沿斜向開(kāi)有孔(14)，將環(huán)形流道(13)和環(huán)形噴嘴(12)的內(nèi)部連通，所述控制管路(8)插入環(huán)形流道(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋流噴射混合器，其特征在于所述環(huán)形噴嘴(12)沿切向開(kāi)有孔(14)，所述控制管路(8)沿切向插入環(huán)形流道(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的旋流噴射混合器，其特征在于所述環(huán)形噴嘴(12)為圓柱套形結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋流噴射混合器，其特征在于所述所述圓柱套形的高與內(nèi)徑比為1.4-1.5∶1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的旋流噴射混合器，其特征在于所述孔(14)是圓形或長(zhǎng)方形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的旋流噴射混合器，其特征在于所述漏斗(1)可分為上半部(9)和下半部(10)，下半部(10)為橢球形，上半部(9)為錐形或筒形。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋流噴射混合器，其特征在于所述橢球形，其長(zhǎng)短軸的比例為(1.80-1.9)∶1，下半部(10)的高為橢球形長(zhǎng)半軸的40％-45％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的旋流噴射混合器，其特征在于在所述控制管路(8)上加有閥門(mén)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型旋流噴射混合器，有漏斗(1)，噴射器(7)，在噴射器(7)的兩端連接進(jìn)液管(4)和排液管(3)，在漏斗(1)的下方連接預(yù)混器(6)，在預(yù)混器(6)下方連接噴射器(7)，在進(jìn)液管(4)上分支一個(gè)控制管路(8)，所述控制管路(8)插入預(yù)混器(6)，粉狀泥漿材料通過(guò)預(yù)混器(6)和噴射器(7)，經(jīng)旋流混合和剪切稀釋使其盡快水化，解決了粉狀泥漿材料在漏斗底部下料不均，易堵塞的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B21/00GK2653117SQ20032010261
公開(kāi)日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者安長(zhǎng)武, 譙萬(wàn)金, 譙曉容 申請(qǐng)人:安長(zhǎng)武, 譙萬(wàn)金, 譙曉容