Смесительная установка струйного типа

Изобретение относится к устройствам для смешивания с жидкостью дисперсных веществ, а именно легких сыпучих материалов с малой удельной плотностью, и может быть использовано в химической, нефтегазодобывающей, нефтехимической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности в тех случаях, когда плотность жидкости многократно превышает плотность дисперсного вещества, в частности в составе комплексов, предназначенных для ликвидации нефтяных разливов на поверхности воды с применением дисперсных нефтесорбентов. Установка содержит приемную камеру с приемным патрубком для дисперсного материала, подведенным к приемной камере снизу и соединенным с герметичной емкостью с дисперсным материалом, в нижнюю часть которой посредством канала с регулирующим элементом подается рабочая жидкость из системы подвода рабочей жидкости. Приемная камера с одной стороны посредством рабочего сопла связана с системой подвода рабочей жидкости, а с другой - с камерой смешения, заканчивающейся выходным участком смесительной установки. Технический результат - увеличение коэффициента эжекции и расширение технологических возможностей смесителя за счет обеспечении эффективной подачи через приемный патрубок в приемную камеру и камеру смешения дисперсного материала с плотностью ниже плотности рабочей среды, а также влажного и слежавшегося материала. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для смешивания с жидкостью дисперсных веществ, а именно легких сыпучих материалов с малой удельной плотностью, и может быть использовано в химической, нефтегазодобывающей, нефтехимической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности в тех случаях, когда плотность жидкости многократно превышает плотность дисперсного вещества.

В частности, предлагаемая смесительная установка струйного типа, которая обеспечивает ввод дисперсного материала в поток воды и подачу в рабочую зону пульпы, образующейся при его смешивании с водой, может найти применение в составе комплексов, предназначенных для ликвидации нефтяных разливов на поверхности воды с применением дисперсных нефтесорбентов. Для эффективной сорбции плавающей на поверхности воды нефти сорбент должен обладать плотностью ниже плотности воды. Так, например, насыпная плотность сорбента терморасщепленного графитового (СТРГ), изготавливаемого по ТУ 2164-001-26461069-2003 в виде порошкообразного материала с крупными гранулами различного размера, составляет не более 12 кг/м3, т.е. материал примерно в 85 раз легче водной среды, с которой его необходимо смешать.

Известен смеситель для приготовления буровых и тампонажных растворов (а.с. SU 1171078, опубл, 1985.08.07), содержащий напорную камеру, соединенную с ней посредством конфузора смесительную камеру, установленные коаксиально патрубок инжектируемого компонента, в частности, трудносмешиваемого или порошкообразного материала, и два нагнетательных патрубка, снабженных соплами, причем патрубок инжектируемого дисперсного материала коаксиально размещен между нагнетательными патрубками. Недостатком известного устройства является недостаточное сечение образованного кольцеобразного канала подачи дисперсного материала. В довольно протяженном и узком канале крупные гранулы могут забивать поперечное сечение и подача дисперсного материала прекратится. Помимо этого, силы поверхностного натяжения, возникающие при подаче в известный смеситель увлажненного материала, действуют на составляющие его частицы и препятствуют их свободному перемещению. Образовавшаяся из увлажненных частиц «пробка» препятствует дальнейшему поступлению в смеситель влажных или слежавшихся порошкообразных материалов и затрудняет их эжекцию.

Известен гидроэжекторный смеситель для смешения порошкообразного материала и затворяющей жидкости (RU 2442686, опубл. 2012.02.20), содержащий приемную камеру, связанную конфузором с камерой смешения, снабженной сливным патрубком, рабочую насадку в виде цилиндрического сопла и всасывающий патрубок, размещенный сверху приемной камеры. При использовании дисперсного материала, плотность которого меньше плотности жидкости (активной среды), погружения его частиц в жидкость под действием силы тяжести не происходит, и его поступление через всасывающий патрубок в камеру смешения затруднено. В итоге известный смеситель обнаруживает низкий коэффициент эжекции и прекращение эжекции при полном или даже частичном заполнении камеры смешения жидкостью. Помимо этого, при подаче в смеситель даже незначительно увлажненного материала с такой низкой удельной плотностью возникают силы поверхностного натяжения, соизмеримые по величине с силой тяжести, которые действуют на составляющие его частицы и препятствуют их свободному перемещению. Образовавшийся из увлажненных частиц свод препятствует дальнейшему поступлению в смеситель влажных или слежавшихся дисперсных материалов и затрудняет их эжекцию.

Известен струйный смеситель-эжектор для приготовления растворов путем смешивания дисперсного материала с гранулометрическим составом от 5 до 75 мкм (бентонитовый глинопорошок, цемент, барит и др.) и жидкости затворения (RU 2507370, опубл. 2014.02.20), содержащий всасывающий патрубок, патрубок подвода жидкости затворения, приемную камеру, кольцевую рабочую насадку, камеру смешения, выполненную в виде кольцевого канала, соосного с кольцевой рабочей насадкой, причем внешний диаметр камеры смешения больше внешнего диаметра рабочей насадки в 2 раза, а ее внутренний диаметр меньше внутреннего диаметра рабочей насадки в 1,5 раза. Отношение площадей живых сечений камеры смешения и рабочей насадки находится в пределах 5-1. Известный смеситель характеризуется высоким коэффициентом эжекции, в том числе и по дисперсному материалу, а также интенсивным смешением активной и эжектируемой сред. Однако для дисперсных материалов с малым удельным весом, плотность которых ниже плотности активной среды, коэффициент эжекции у известного смесителя, по описанным выше причинам, оказывается низким, а использование крупногранулированных, увлажненных либо слежавшихся дисперсных материалов нецелесообразным или попросту невозможным.

Конструктивно наиболее близким к заявляемому является смеситель гидравлический СГ-150 компании ООО "Укрнефтезапчасть" (обнаружено в Интернете 2017.11.17 по ссылке http://ukrnz.com.ua/page.php?id=14), предназначенный для приготовления, обработки, утяжеления и предварительного диспергирования буровых растворов на водной основе и углеводородных эмульсий путем смешения порошкообразных материалов (барита, глинопорошка, цемента, химических реагентов и др.) с жидкостью в высокотурбулентном потоке. Смеситель содержит приемную камеру, снабженную рабочим соплом, к которому подведен трубопровод подачи рабочей жидкости, камеру смешения и диффузор - выходной участок смесителя. Сверху камера смешения снабжена всасывающим патрубком, связанным через поворотную заслонку с приемной воронкой, служащей емкостью для сыпучего материала, подача которого осуществляется сверху.

К недостаткам известного смесителя следует отнести низкий коэффициент эжекции дисперсного материала с плотностью ниже плотности рабочей жидкости (активной среды), вплоть до полного прекращения эжекции при заполнении (полном или частичном) камеры смешения жидкостью, из-за затрудненной подачи этого материала к всасывающему патрубку и в камеру смешения, поскольку его частицы практически неспособны погружаться в жидкость под действием силы тяжести. Дополнительные технологические сложности, которые характерны для известных смесителей с расположенным сверху подающим патрубком, возникают при подаче влажных или слежавшихся сыпучих материалов. Помимо этого, прекращение отвода жидкости от известного смесителя сопровождается «вымыванием» материала из приемной воронки, что также ограничивает его технологические возможности.

Задачей изобретения является создание смесительной установки струйного типа с высоким коэффициентом эжекции, эффективного при использовании дисперсного материала с плотностью ниже плотности рабочей жидкости, в том числе влажного и слежавшегося.

Технический результат предлагаемого устройства заключается в увеличении коэффициента эжекции и расширении технологических возможностей смесителя за счет обеспечении эффективной подачи через всасывающий патрубок в камеру смешения дисперсного материала с удельной плотностью ниже удельной плотности рабочей жидкости, влажного и слежавшегося дисперсного материала, а также за счет устранения возможного «вымывания» дисперсного материала из приемной воронки при прекращении подачи рабочей жидкости.

Указанный технический результат достигают смесительной установкой струйного типа, содержащей приемную камеру с патрубком для подачи в нее дисперсного материала, с одной стороны связанную с системой подачи рабочей жидкости, а с противоположной соединяющуюся с камерой смешения и через нее с выходным участком установки, в которой, в отличие от известного смесителя, приемный патрубок для дисперсного материала, соединенный с герметичной емкостью с дисперсным материалом, подведен к приемной камере снизу, при этом в нижнюю часть упомянутой герметичной емкости с дисперсным материалом подведен канал, подающий рабочую жидкость из системы ее подвода, который снабжен регулировочным элементом.

Предлагаемая смесительная установка струйного типа, принципиальная схема которой представлена на чертеже, содержит являющийся частью системы подачи рабочей жидкости трубопровод 1, подводящий ее к рабочему соплу 2, из которого рабочая жидкость поступает в приемную камеру 3. Одновременно посредством канала 4, снабженного регулировочным элементом 5, трубопровод 1 подведен в нижнюю часть герметичной емкости 6 для дисперсного материала, например,, для сорбента. Сверху герметичная емкость 6 снабжена приемным патрубком 7, которым связана с приемной камерой 3, в которую выходит рабочее сопло 2. Выход приемной камеры 3 связан с камерой смешения 8, и через нее с выходным участком установки.

Подача рабочей жидкости предусмотрена также в нижнюю часть герметичной емкости 6 с дисперсным материалом, при этом на соединяющем емкость 6 и трубопровод 1 канале 4 установлен регулировочный элемент 5 (кран, клапан, дроссель или др.).

Устройство работает следующим образом.

Представляющая собой активную среду рабочая жидкость, преимущественно вода, подается по трубопроводу 1 к рабочему соплу 2, из которого с высокой скоростью направляется в виде струи в приемную камеру 3. Одновременно посредством канала 4 через регулировочный элемент 5 рабочая жидкость поступает в нижнюю часть герметичной емкости 6. Рабочая жидкость вытесняет из герметичной емкости 6 легкий сыпучий материал (например, нефтесорбент), который в силу его значительно меньшей удельной плотности, чем плотность этой жидкости (например, воды), всплывает над ее уровнем и через приемный патрубок 7 вытесняется в приемную камеру 3. В приемной камере 3 поступивший дисперсный материал захватывается струей воды, оступающей из сопла 2 и уносится в камеру смешения 8, где происходит его активное перемешивание с высокотурбулентным потоком жидкости. Далее образовавшаяся пульпа, представляющая собой смесь однородную смесь рабочей жидкости и дисперсного материала, пульпы поступает в выходной участок 9 смесительной установки.

Количество поступающего в приемную камеру 3 дисперсного материала определяется объемом вытесняющей его рабочей жидкости, подаваемой в нижнюю часть герметичной емкости 6, при этом регулирование этого объема обеспечивается с помощью регулировочного элемента 5.

Таким образом, конструкция предлагаемой смесительной установки описанной выше системой подачи дисперсного материала обеспечивает стабильно высокое значение коэффициента эжекции, а также позволяет осуществлять оперативное регулирование этого коэффициента в процессе ввода дисперсного материала в рабочую жидкость. Кроме того, используемая в предлагаемой смесительной установке система подачи дисперсного материала в приемную камеру 3 дает возможность избавиться от присущих известному смесителю технологических сложностей, которые связаны с использованием влажного или слежавшегося дисперсного материала, и исключает возможность «вымывания» поступающего легкого сыпучего материала из приемного патрубка и приемной емкости.

Смесительная установка струйного типа, содержащая приемную камеру с приемным патрубком для подачи дисперсного материала, связанную с одной стороны посредством рабочего сопла с системой подвода рабочей жидкости, а с другой стороны соединяющуюся с камерой смешения, которая заканчивается выходным участком смесительной установки, отличающаяся тем, что приемный патрубок для дисперсного материала, соединенный с герметичной емкостью с дисперсным материалом, подведен к приемной камере снизу, при этом в нижнюю часть упомянутой герметичной емкости подведен канал, подающий рабочую жидкость из системы подвода рабочей жидкости, который снабжен регулировочным элементом.



 

Похожие патенты:

Изобретение, в общем, относится к процессу атомизации углеводородного сырья. В частности, настоящее изобретение относится к устройству для атомизации потока тяжелых углеводородов.

Группа изобретений относится к устройству для формирования микропузырьков и к системе очистки загрязненной воды с устройством для формирования микропузырьков. Устройство 10 для формирования микропузырьков содержит канал 11 для потока жидкости, через который протекает жидкость под давлением, выпускной канал 12, через который выходят сформированные микропузырьки и жидкость, горловину 13, соединяющую канал 11 для потока жидкости и выпускной канал 12, и канал 14 для подачи газа в канал 11 для потока жидкости или горловину 13.

Изобретение относится к статическому смесителю. Статический смеситель для гомогенизации смеси, по меньшей мере, двух жидкостей, в частности, после нагнетания вспомогательной жидкости в основную жидкость содержит закрытую емкость с впускным трубопроводом, отходящим от первой стенки емкости и идущим до места расположения противолежащей стенки, и выпускной трубопровод, почти параллельный впускному трубопроводу, причем каждый трубопровод снабжен устройством для соединения с наружной средой через стенку емкости.

Изобретение относится к способу приготовления эмульсии, в которой содержится первая жидкость и вторая жидкость, причем указанный способ включает стадию диспергирования первой жидкости во второй жидкости.

Изобретение относится к форсунке для создания пузырьков с круговым потоком, которая создает пузырьки (воздушные пузырьки), включающие мелкие пузырьки (нанопузырьки и микропузырьки).

Изобретение относится к струйным смесителям. Входное сопло камеры смесителя для создания реактивной струи газожидкостной смеси представляет собой аксиально симметричную полость и включает колоколообразные либо конусообразные входную и выходную камеры, вершины которых соединяются через отверстие, образующее перетяжку.

Изобретения относятся к технологическим процессам непрерывного смешения в статических смесителях жидких, газообразных и других текучих сред в различных отраслях промышленности и могут быть использованы на нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях при подготовке нефти к переработке, а именно для ввода деэмульгатора и промывной воды в поток нефти и их смешения перед блоками обезвоживания и обессоливания, а также в других отраслях промышленности для смешивания основного потока жидкости или газа с меньшими количествами добавочных жидких или газообразных компонентов.

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отрасли и может быть использовано, в частности, для подготовки мелкодисперсной однородной газожидкостной смеси для закачки в нагнетательные скважины.

Изобретение может быть использовано в выхлопных системах двигателей внутреннего сгорания. Выхлопная система двигателя содержит выхлопную трубу (18) с изгибом, направляющим поток выхлопных газов по криволинейной траектории, инжектор (12), экранирующий элемент (4) и направляющую лопатку (6).

Устройство для подмешивания чистящего средства в качестве принадлежности для уборочного аппарата высокого давления включает в себя выполненный с возможностью протока жидкостью-носителем трубопровод текучей среды, гидродинамически соединенный с трубопроводом текучей среды трубопровод подвода чистящей жидкости, через который чистящая жидкость является подводимой из емкости для чистящей жидкости для подмешивания к жидкости-носителю, приемный элемент для емкости, в который емкость для чистящей жидкости является частично вводимой в направлении введения, и фиксирующее устройство для фиксации емкости для чистящей жидкости в приемном элементе для емкости, фиксирующее устройство содержит фиксирующую часть, которая установлена в приемном элементе с возможностью перемещения для емкости и является переводимой из положения фиксации, в котором емкость для чистящей жидкости зафиксирована в приемном элементе для емкости, в положение деблокировки, в котором емкость для чистящей жидкости является вводимой в приемный элемент для емкости и извлекаемой из него, и наоборот.

Изобретение относится к устройствам для очистки воды и может быть использовано для очистки питьевой воды на водозаборах. Станок подготовки соляного раствора для очистки питьевой воды на водозаборах содержит вращающийся барабан 1 и корпус 8.

Предложен способ влажного обессеривания с применением суспензионного слоя. Указанный способ включает стадию, в которой десульфирующую суспензию смешивают с сероводородсодержащим газом для получения первой смеси, причем первую смесь пропускают снизу вверх в реакторе с суспензионным слоем, при этом контролируют, чтобы время выдержки первой смеси в реакторе составляло 5-60 минут, чтобы позволить десульфирующей суспензии в достаточной степени вступить в контакт и в реакцию с сероводородсодержащим газом, при этом сероводородсодержащий газ выбран из группы, состоящей из биогаза, коксового газа, попутного нефтяного газа, природного газа, нефтехимического газа или любой их смеси; и стадию, в которой вторую смесь выпускают из верхней части по меньшей мере одного реактора с суспензионным слоем, причем вторую смесь подвергают разделению на газ и жидкость для получения очищенного газа.

Предложен способ обновляемого высокоэффективного обессеривания с применением суспензионного слоя, включающий стадию, в которой десульфирующую суспензию смешивают с сероводородсодержащим газом для получения первой смеси, причем первую смесь пропускают снизу вверх в реакторе с суспензионным слоем, при этом контролируют, чтобы время выдержки первой смеси в реакторе с суспензионным слоем составляло 5-60 минут, чтобы позволить десульфирующей суспензии в достаточной степени вступить в контакт и в реакцию с сероводородсодержашим газом, при этом сероводородсодержащий газ выбран из группы, состоящей из биогаза, коксового газа, попутного нефтяного газа, природного газа, нефтехимического газа или любой их смеси; и стадию, в которой вторую смесь выпускают из верхней части по меньшей мере одного реактора с суспензионным слоем, причем вторую смесь подвергают разделению на газ и жидкость для получения очищенного газа и обогащенного раствора, причем очищенный газ подают в реактор с неподвижным слоем для проведения второго этапа обессеривания и для получения второго потока очищенного газа, при этом реактор с неподвижным слоем содержит десульфуратор, выбранный из группы, состоящей из аморфного оксид-гидроксида железа, оксида железа, гидроксида железа, оксида меди, оксида цинка и любой их смеси, и при этом скорость потока газа в реакторе с неподвижным слоем составляет от 1 до 20 м/с, а полученный обогащенный раствор подвергают однократному испарению, а затем реакции с кислородсодержащим газом для проведения регенерации.

Изобретение относится к способу и устройству смешения компонентов в жидкой среде, преимущественно к аппаратам периодического действия, и может быть использовано, например, в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях, где необходим этот технологический процесс.

Изобретение относится к установке в виде технологических линий для приготовления продукции/смесей в жидкой среде и применяется в изготовлении лакокрасочной продукции, а также может применяться в переработке нефтепродуктов, химической и пищевой, при производстве строительных материалов, а также получении частиц химических элементов для фармацевтической отрасли и т.п.

Изобретение относится к системе и к способу для изготовления высококачественных гомогенизированных нефтепромысловых гелей из традиционных сжиженных гелевых концентратов и порошка гуаровой камеди.

Изобретение относится к системе и способу управляемого начала движения мешалок в осадке. Представлены система и соответствующий способ управляемого начала движения мешалок в осадке, причем система имеет следующее: резервуар для размещения подлежащих обработке материалов, устройство перемешивающего органа с лопатками перемешивающего органа для перемешивания подлежащих обработке материалов в резервуаре, промывочное устройство и устройство для приведения в действие мешалок.

Настоящее изобретение относится к системе для растворения полимеров, включающей смесительный бак, сетчатый фильтр и насос. Смесительный бак предназначен для приема полимеров, воды и входящего потока с образованием полимерного раствора, включающего набухшие полимеры, и для вывода полимерного раствора.

Изобретение относится к области получения фармацевтических композиций и более конкретно к способам и устройствам для растворения твердых белковых композиций, таких как твердые композиции, содержащие фибриноген, в водном растворителе.

Изобретение относится способу и устройству для управления введением твердых частиц в камеру, содержащую текучую среду под давлением, как, например, в смесителях для перемешивания и перекачивания больших объемов растворов жидкости/песка при операциях внутрискважинного гидравлического разрыва.

Изобретение относится к устройствам для смешивания с жидкостью дисперсных веществ, а именно легких сыпучих материалов с малой удельной плотностью, и может быть использовано в химической, нефтегазодобывающей, нефтехимической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности в тех случаях, когда плотность жидкости многократно превышает плотность дисперсного вещества, в частности в составе комплексов, предназначенных для ликвидации нефтяных разливов на поверхности воды с применением дисперсных нефтесорбентов. Установка содержит приемную камеру с приемным патрубком для дисперсного материала, подведенным к приемной камере снизу и соединенным с герметичной емкостью с дисперсным материалом, в нижнюю часть которой посредством канала с регулирующим элементом подается рабочая жидкость из системы подвода рабочей жидкости. Приемная камера с одной стороны посредством рабочего сопла связана с системой подвода рабочей жидкости, а с другой - с камерой смешения, заканчивающейся выходным участком смесительной установки. Технический результат - увеличение коэффициента эжекции и расширение технологических возможностей смесителя за счет обеспечении эффективной подачи через приемный патрубок в приемную камеру и камеру смешения дисперсного материала с плотностью ниже плотности рабочей среды, а также влажного и слежавшегося материала. 1 ил.

Наверх