復(fù)合式混合器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種復(fù)合式混合器，涉及石油鉆井設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，包括支架、漏斗、進(jìn)料管路、噴射器和分支管路，還包括一個旋流器，所述旋流器設(shè)置在漏斗出口端，所述分支管路設(shè)置在進(jìn)料管路與旋流器之間，所述旋流器出口端設(shè)置在噴射器噴腔上方。通過在漏斗和噴射器之間加裝旋流器，分支管路引導(dǎo)部分泥漿進(jìn)入旋流器，物料首先經(jīng)漏斗進(jìn)入旋流器，物料和泥漿在旋流器內(nèi)進(jìn)行預(yù)混合，經(jīng)旋流器形成的渦流再進(jìn)入噴射器，進(jìn)一步與噴嘴噴出的泥漿混合，達(dá)到充分混合的目的。本實用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、安裝方便、混合效果好的優(yōu)點，能夠很好的適應(yīng)復(fù)雜的鉆井作業(yè)條件，具有廣闊的市場前景。
【專利說明】復(fù)合式混合器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油鉆井設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]石油鉆井設(shè)備中所用混合器是在鉆井過程中，把固相添加劑物料在進(jìn)入泥漿系統(tǒng)之前就與泥漿充分混合均勻，用來配制鉆井液，用于改變鉆井液密度、粘度及酸堿性等，從而來改變泥漿的性能。目前，國內(nèi)石油鉆井行業(yè)混合器按其工作原理可分為噴射式混合器和旋流式混合器兩種:
[0003]1.噴射式混合器通過砂栗將泥漿栗入，由噴嘴噴出高速泥漿穿過噴射器噴嘴和文丘里管之間的開口，在混合室中產(chǎn)生一個局部低壓區(qū)域。漏斗中的物料受重力和混合室內(nèi)低壓區(qū)作用，被吸入混合室，高速流動的泥漿把物料濕潤并分散到液體流中。泥漿與物料混合主要在噴射器的混合室內(nèi)進(jìn)行，易混合不均，容易堵塞管路。
[0004]2.旋流式混合器通過砂栗將泥漿沿切線方向栗入混合器的蝸殼，液流在蝸殼內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，在中心部位產(chǎn)生真空，將物料吸入并與泥漿混合后進(jìn)入混合器內(nèi)腔，高速旋轉(zhuǎn)的液流進(jìn)一步將物料和泥漿充分混合，然后進(jìn)入外腔，再沿切線方向排出。泥漿與物料混合主要在蝸殼內(nèi)進(jìn)行，旋流速度較小，真空度不足，也容易混合不均，造成管路堵塞。
[0005]2004年11月3日國家知識產(chǎn)權(quán)局公布的專利號為CN200320102612.9的一種旋流噴射混合器，在漏斗下方連接一個預(yù)混器，在預(yù)混器下方再連接噴射器，在進(jìn)液管路上分支一個控制管路連接到預(yù)混器。但是其制作精度要求較高，加工困難。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、安裝方便、混合均勻的復(fù)合式混合器。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:一種復(fù)合式混合器，包括支架、漏斗、進(jìn)料管路、噴射器和分支管路，還包括一個旋流器，所述旋流器設(shè)置在漏斗出口端，所述分支管路設(shè)置在進(jìn)料管路與旋流器之間，所述旋流器出口端設(shè)置在噴射器噴腔上方。
[0008]優(yōu)選的，所述漏斗與旋流器之間設(shè)置第一閥門，所述分支管路上設(shè)置第二閥門，所述旋流器與噴射器連接處設(shè)置過度腔，所述過度腔外連接有真空表，進(jìn)料管路上設(shè)有壓力表。
[0009]優(yōu)選的，所述旋流器包括上旋流體和下旋流體，所述上旋流體和下旋流體為螺紋連接，上旋流體和下旋流體連接外緣處設(shè)有卡箍，所述卡箍端部設(shè)有螺栓副。
[0010]優(yōu)選的，所述噴射器包括噴嘴和文丘里管，所述噴嘴截面為梅花形，所述噴嘴直徑小于文丘里管的直徑。
[0011]優(yōu)選的，所述上旋流體、下旋流體、噴嘴和文丘里管均為聚氨酯材質(zhì)。
[0012]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:通過在漏斗和噴射器之間加裝旋流器，分支管路引導(dǎo)部分泥漿進(jìn)入旋流器，物料首先經(jīng)漏斗進(jìn)入旋流器，物料和泥漿在旋流器內(nèi)進(jìn)行預(yù)混合，經(jīng)旋流器形成的渦流再進(jìn)入噴射器，進(jìn)一步與噴嘴噴出的泥漿混合，達(dá)到充分混合的目的；旋流器還有減少空氣進(jìn)入泥漿，降低粉塵污染的作用；噴射器的梅花形噴嘴，可使泥漿噴射形成多股小旋渦，進(jìn)一步提高混合性能，可滿足現(xiàn)場大處理量、混合效果要求高的施工需要；聚氨酯材質(zhì)的耐磨、耐酸堿性能好，使用壽命長。本實用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠、操作簡單、安裝方便、便于維護(hù)保養(yǎng)、便于加工、混合效果好的優(yōu)點，能夠很好的適應(yīng)復(fù)雜的鉆井作業(yè)條件，具有廣闊的市場前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是圖1的A-A剖面圖；
[0015]圖3是旋流器的半剖圖；
[0016]圖4是圖3的俯視圖；
[0017]圖5是噴射器的半剖圖；
[0018]圖6是圖5的左視圖；
[0019]圖中:1_支架，2-漏斗，3-進(jìn)料管路，4-噴射器，5-分支管路，6-旋流器，7-第一閥門，8-第二閥門，9-過度腔，10-真空表，11-壓力表，61-上旋流體，62-下旋流體，63-卡箍，64-螺栓副，41-噴嘴，42-文丘里管。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0021]如圖1、2所示的一種復(fù)合式混合器，包括支架1、漏斗2、進(jìn)料管路3、噴射器4和分支管路5，還包括一個旋流器6，所述旋流器6設(shè)置在漏斗2出口端，所述分支管路5設(shè)置在進(jìn)料管路3與旋流器6之間，所述旋流器6出口端設(shè)置在噴射器4噴腔上方；所述漏斗2與旋流器6之間設(shè)置第一閥門7，用以控制物料添加量，所述分支管路5上設(shè)置第二閥門8，可控制泥漿流速，所述旋流器6與噴射器4連接處設(shè)置過度腔9，所述過度腔9外連接有真空表10，進(jìn)料管路3上設(shè)有壓力表11，根據(jù)真空表10與壓力表11的數(shù)值來調(diào)節(jié)管路第一閥門7和第二閥門8的開度。物料通過漏斗2后，先進(jìn)入旋流器6進(jìn)行預(yù)混合，預(yù)混合后的泥漿物料在經(jīng)過過度腔9處形成一定的真空度，可將混合物料吸入噴射器4，進(jìn)一步與噴射器4噴出的泥漿混合，達(dá)到充分混合的目的，從而配制出滿足使用要求的鉆井液。
[0022]所述旋流器6的結(jié)構(gòu)如圖3、4所示，包括上旋流體61和下旋流體62，所述上旋流體61和下旋流體62為螺紋連接，上旋流體61和下旋流體62連接外緣處設(shè)有卡箍63，所述卡箍63端部設(shè)有螺栓副64，上旋流體61和下旋流體62通過螺紋鎖緊后，再用卡箍63將連接外緣部位固定，并利用螺栓副64鎖緊，可使結(jié)合面密封牢固，同時分體式的結(jié)構(gòu)方便加工制作，安裝也方便；泥漿由分支管路5進(jìn)入下旋流體62，下旋流體62的進(jìn)口管路與下旋流體62和上旋流體61形成環(huán)形內(nèi)腔相切，泥漿沿切向進(jìn)入后在下旋流體62內(nèi)壁與上旋流體61外壁形成的環(huán)形內(nèi)腔流動，形成旋轉(zhuǎn)的渦流，下落的物料自上旋流體61內(nèi)腔進(jìn)入后再與旋轉(zhuǎn)的泥漿流進(jìn)行預(yù)混合；在旋流器6內(nèi)形成的密封水環(huán)使旋流器6內(nèi)腔形成負(fù)壓區(qū)，可減少空氣進(jìn)入下方噴射器4的三通，增加負(fù)壓吸力，同時也降低了物料下落時造成的粉塵飛濺污染。
[0023]所述噴射器4的結(jié)構(gòu)如圖5、6所示，包括噴嘴41和文丘里管42，所述噴嘴41截面為梅花形，所述噴嘴41直徑小于文丘里管42的直徑，泥漿經(jīng)過噴嘴7后，可形成多股螺旋狀噴射流，能夠與物料形成最大的接觸面積，更有利于將物料快速打散，充分混合，而噴嘴41比文丘里管42的直徑小，使得噴嘴41和文丘里管42之間的空腔形成負(fù)壓區(qū)，更方便將此處三通上口的物料吸入。
[0024]為了增加裝置的使用壽命，所述上旋流體61、下旋流體62、噴嘴41和文丘里管42均為聚氨酯材質(zhì)，因聚氨酯的材質(zhì)耐磨性及耐酸堿的性能良好，使用壽命長，維護(hù)保養(yǎng)也比較簡單。
[0025]具體應(yīng)用時，物料首先經(jīng)漏斗2進(jìn)入旋流器6，泥漿自進(jìn)料管路3進(jìn)入，一部分泥漿進(jìn)入噴射器4，一部分泥漿經(jīng)分支管路5進(jìn)入旋流器6，物料和泥漿在旋流器6內(nèi)預(yù)混合，經(jīng)旋流器6形成的渦流再經(jīng)過過度腔9進(jìn)入噴射器4，進(jìn)一步與噴嘴41噴出的泥漿混合，達(dá)到充分混合的目的，梅花形的噴嘴41可使泥漿噴射形成多股螺旋狀小漩渦，進(jìn)一步提高混合性能。
[0026]綜上所述，本實用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠、操作簡單、安裝方便、便于加工、混合效果好的優(yōu)點，聚氨酯材質(zhì)的應(yīng)用使其耐磨性及耐酸堿的性能良好，更便于維護(hù)保養(yǎng)，能夠很好的適應(yīng)復(fù)雜的鉆井作業(yè)條件，具有廣闊的市場前景。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合式混合器，包括支架(I)、漏斗(2)、進(jìn)料管路(3)、噴射器(4)和分支管路(5),其特征在于:還包括一個旋流器(6)，所述旋流器(6)設(shè)置在漏斗(2)出口端，所述分支管路(5)設(shè)置在進(jìn)料管路(3)與旋流器(6)之間，所述旋流器(6)出口端設(shè)置在噴射器(4)噴腔上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式混合器，其特征在于:所述漏斗(2)與旋流器(6)之間設(shè)置第一閥門(7)，所述分支管路(5)上設(shè)置第二閥門(8)，所述旋流器(6)與噴射器(4)連接處設(shè)置過度腔(9 )，所述過度腔(9 )外連接有真空表(10 )，進(jìn)料管路(3 )上設(shè)有壓力表(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式混合器，其特征在于:所述旋流器(6)包括上旋流體(61)和下旋流體(62)，所述上旋流體(61)和下旋流體(62)為螺紋連接，上旋流體(61)和下旋流體(62)連接外緣處設(shè)有卡箍(63)，所述卡箍(63)端部設(shè)有螺栓副(64)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式混合器，其特征在于:所述噴射器(4)包括噴嘴(41)和文丘里管(42)，所述噴嘴(41)截面為梅花形，所述噴嘴(41)直徑小于文丘里管(42)的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合式混合器，其特征在于:所述上旋流體(61)和下旋流體(62)均為聚氨酯材質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合式混合器，其特征在于:所述噴嘴(41)和文丘里管(42)均為聚氨酯材質(zhì)。
【文檔編號】B01F13/10GK203598764SQ201320814651
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】代青, 胡小剛, 侯召坡, 王貴平, 陳龍, 孫緖發(fā) 申請人:中國石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司, 華油一機(jī)（河北）鉆井裝備有限公司