Гидродинамический излучатель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()944628 (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.01.81(21) 3241590/23-2б

Р )М.К . с присоединением заявки Мо

В 01 F 11/00

В Ol F 5/Об

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230782.Бюллетень Мо 27

Дата опубликования описания 23.07.82 ($3)УДК бб.обз (088. 8) А.Е.Ольгин, М.Н,Бабекин, Ф.Г.Аржанов и A.Ô.Øàëàéêèí (72) Авторы изобретения

Научно-производственное объединение по т методам добычи нефти Союзтермнефт (71) Заявитель (54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКИИ ИЗЛУЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к обЛЪсти перемешивания, преимущественно для смещения. жидкости с жидкостью и может быть применено на нефтепромыслах в процессах деэмульсации нефти.

Известен смеситель, состоящий изкамеры смешения с тангенциальным входным патрубком для подмешиваемого компонента и патрубками для входа и выхода смеси (1).

Однако в таком смесителе не происходит достаточной степени гомогенизации подмешиваемого компонента из-за отсутствия поперечно-турбулентных пульсаций.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является гидродинамический излучатель для диспергирования и перемешивания воды или водного раствора химреагента, содержащий камеру, по оси которой размещены входной патрубок и пята (21, Однако при малых расходах подмешиваемого химреагента интенсивность перемешивания слишком низка из-за значительного рассеивания энергии утопленной стр и и недостаточной амплитуды давления на пяту смесителя, Целью изобретения является обеспечение интенсивного перемешивания при небольших расходах реагента.

5 Поставленная цель достигается тем, что в гидродинамическом излучателе, содержащем камеру, по оси которой размещены входной патрубок и пята, входной патрубок выполнен с продольными прорезями и снабжен закрепленной на нем снаружи одним концом цилиндрической пружиной с плотно прилегающими витками, другой конец которой соединен с пятой, при этом пята снабжена перфорированным диском, установленным против потока.

Подобное соединение пяты с перфорированным патрубком с помощью плотнр навитой пружины приводит к возникновению гидродинамических волн в камере смешения под давлением подмешиваемого химреагента, периодически растягивающим пружину, т создает условия для многоструйного его впрыска., 25 -установка пяты с перфорировачным диском вызывает дополнительное сжа.тие пружины и герметизацию между витками, а также стимулирует возникновение турбулентных пульсаций и вихрей в объеме камеры смешения, 9446?8

На чертеже схематично изображен гидродинамический излучатель для смешения жидкости с жидкостью.

Гндродинамический излучатель содержит камеру 1 смешения, в центре которой расположен входной патрубок 2 с горизонтальной частью, пер5 форированной продольными пазами 3 и охваченной плотно навитой пружиной 4.

Один конец пружины 4 закреплен гайкой 5, другой крепится конусом 6 и разрезной втулкой 7 к заглушке 8. Для создания сжимающего усилия заглушка 8 при помощи шпильки 9 и гайки 10 стягивается с перфорированным диском 11 °

Устройство работает следующим образом.

Подмешиваемый химреагент поступает по патрубку 2 в полость плотно навитой пружины 4, находящейся под действием перепада давления, обра- 2О зующегося при обтекании перфорированного диска 9 основным потоком, в сжатом состоянии. Давление химреагента на конус б преодолевает давление оснонного потока жидкости и 25 жесткость пружины, которая разжимается ° Через открытые пружиной про дольные пазы 3 входного патрубка впрыскивается химреагент в камеру 1 . смешения, в результате чего давле- 30 ние в полости плотно навитой пружины

4 падает и пружина сжимается.

Разжатие пружины происходит при условии

Рх Як Рп + Жп а сжатие -"пр1 условии к Рп Sg + Жп где P — давление потока химреагенх та, кгс/см р

S < - площадь торца конуса б,см;

P — перепад давления на перфоFl рированном диске 9, кгс/смир

Яд — эффективная площадь диска (без учета площади перфорации), см у

Жп — жесткость пружины, кгс.

Под действием периодически изменяющихся противоположно направленных сил пружина 4 сонершает вынужденные колебания, динамика которых описывается дифференциальным уравнениcl т — +- T — - +y=kx, а д у

55 где T, T — постоянные, зависящие (Ф от величин жесткости пружины, перепада давления основного потока жидкости и вязкости среды; Щ у — амплитуда колебаний пружины; х — величина, зависящая от расхода подмешиваемого химреагента и отношения поверхности межвитковог сечения к . величине удлинения пружины;

К вЂ” коэффициент пропорциоыальности1 время сжатия и расжатйя пружины.

При постоянном расходе химреагента частота собственных колебаний пружины совпадает с частотой вынужденных.

При переменном расходе химреагента частота вынужденных колебаний определяется частотой пульсаций. давления н линии подмешиваемого химреагента.

Использование предлагаемого изобретения позволит обеспечить интенсивность перемешинания подмешиваемого химреагента с.основным потоком, особенно при его небольших расходах.

Эффективность гидродинамического излучения во многом определяется степенью турбулизации потока во нсем объеме камеры смешения в процессе . дробления струи химреагента. Колебания пружины с перфорированным диском способствуют интенсификации процесса диспергирования глобул подмешиваемого химреагента (диэмульгатора) и перемешивання с основным потоком (водонефтяной эмульсией) ° Использование гидродинамического излуча теля для ввода диэмульгатора позволяет ориентировочно сократить его расход на промыслах в среднем на 1015 %.

Формула изобретения

Гидродинамический излучатель, содержащий камеру, по оси которой размещены входной патрубок и пята, отличающийся тем, что с целью обеспечения интенсивного перемешивания при небольших расходах реагента, входной патрубок выполнен с продольными прорезями и снабжен закрепленной на нем снаружи одним концом цилиндрической пружиной с плотно прилегающими витками, другой конец которой соединен с пятой, при этом пята снабжена перфорированным диском, установленным протин потока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Авторское свидетельство СССР

Р 386651, кл. В 01 F 5/04, 1971.

2. Аржанов Ф.Г. и др. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений Западной Сибири, М., Недра, 1979, с. 310.

944628

Составитель A.Åàëàéêèí

Редактор Л.филиппова Техред К.Мыцьо Корректор В. Бутяга

Заказ 5191/6 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, РаушскаЯ наб., Д. 4/5

:-- филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4