Смеситель жидкости и твердых частиц

 

Изобретение относится к смесителям и позволяет повысить эффективность работы устройства при использовании мелкодисперсного порошка. Смеситель содержит корпус 1 с высокоскоростным ротором 2, состоящим из двух импеллеров 4 и 5. Он снабжен трубопроводом рециркуляции смеси с установленным на нем эжекторным насосом. Насос подключен к загрузочному устройству для твердых частиц. Средство удаления воздуха выполнено в виде каналов 12 и 13 в импеллере 4, сообщающих полости 14 и 15. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1) В О1 Р 7/16

«ЫЩц цццц!. ньяи

Н ПАТЕНТУ

Юиг. 5

ГОсудАРстВенный номитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4202209/23-26 (22) 26,03,87 (31) 86 04670 (32) 27.03.86 (33) ГК (46) 07.06.90.вюл, !! 21 (71) Компани де Сервис Довель

Шлюмберже (FR) (72) Рональд Шервуд и Джейм Альтхаус (щ) (53) 66.063 (088.8) (56) Патент С1ЧА 11 3343829, кл, В 01 Р 7/16, 1984. (54) СМЕСИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ И TBEP jlbIK

ЧАСТИЦ

„.Я0„„1Ь7О644

2 (57) Изобретение относится к смесителям и позволяет повысить эффективность работы устройства при использовании мелкодисперсного порошка, Смеситель содержит корпус 1 с высокоскоростным ротором 2, состоящим из двух имнеллеров 4 и 5, Он снабжен трубопроводом рециркуляции смеси с установленным на нем эжекторным насо-. сом, !!асос поцключен к загрузочному устройству для твердых частиц, Средство удаления воздуха выполнено в вице каналов 12 и 13 в импеллере 4, сообщающих полости 14 и 15. 5 з,п, ф-лы, 2 ил .

15 70644

Изобретение относит : :. устро>>сгву для смешивания порошкообраэного пьле=видного) материала с жи дк:з:тью., пре- имущественно порошкообраэ::=.-го цемен"та и воды.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства при использовании мелкодисперс:"->ага по-рошка.

На фиг, 1 представлено поперечное сечение смесителя на фиг-,2 — схема у строй ств а, Смеситель содер»сит кор!гyс с. вы-.сокоскорОстным ротором 2:. - а валу 3> состоящим иэ двух жес I:= - соедине:нных между собой горизонтал ных импелле-. ров - и 5.- Смеситель соде;=:;,. ит также бункер 6 загрузочного устройства для тверль>х частиц мелкодиспер: ного поpoIL>Ka имеющегО выпус. к. . ое атвер .. I Hе

7. которое размещено .над верхним и>--: пеллером 4 и образчет с -::-. и полость

8, сообщенную с атмосферой. Поп ни"=.— ним импеллером 5 размещено устройство 9 для поцачи жидкости, Once . ь

; корпуса через выпускной канал 10 сообщена с устройством дпя откачки готовой смеси — насосом 11 высокого каления,, Смесит ель снабжен т кже с >едст-. вом удаления воздуха в виpe канanon

12 ипи 13 в верхнем импеллере „сооб" щаю»!их полость 14 межлу ким и стенКоН корпуса с ПОло стью 5: >ежду ням и выггускным отверстием 7 эагр.>э-очного уcTpойствa

Смеситель снабжен тр,бопроводом

16 рециркуляции сме си; установленнымм на HBN эжекто "> И" насосом /., подключенным к загрузо >::=ому устрой-ству для твердых частиц. ьункер 6 загрузочного устройства снабжен клапаном 18> регулирующим подачу твердых частиц, Трубопровод 16 рециркуляции может быть сообщен с по-лостью корпуса в..его нижней перифе-рийной части или с устройством от.— кач.ки готовой смеси насосом 1, Эжекторный насос 17 мажет иметь центральное активное сопла 19 или кольце-вое активное соппо 20,.

Смеситель работает =.педующим образом, Эжекто1>ный насос 17 увлекает .п.о-рошок из бункера 6, объемная cKol>I>c ; ь потока последнего регулируется кла-паном 18, например дроссепьньж кла--. паном или шибером, расположенным внутри трубопровода> который та1 гею>пал ьно соединен с камерой 21, Верхняя часть камеры оставляется открытой для доступа воздуха и сама камера устанавливается в верхнее отверстие 22 корпуса, оставляя воздушный канал„

Если эжекторный насос имеет кольцевое активное соппо 20, то в этом сэ>учае его выходное отверстие помещается непосредственно под регулируемым нижним выпускным устройством питающего бункера, Последний являет— ся бункером с пневматической или гравитационной подачей, либо с применением обеих подач в совокупности.

Рабочая жидкость эжекторного насоса представляет собой циркуляционный поток смеси воды с цементом.

Во время, например, цементирования нефтяной скважины или аналогичной операции обсьем цемента, поцаваемого насаcoM 17 к расположенной выше по потоку скв а»сине, является по стоянным и определяется быстродействием насоса, Скорость отвода смешанного материала через канал 10 поэтому является

-»остоянной или может легко поддерживаться таковой. Представляется возможным регулировтаь поток цемента, а пе поток воды,. поскольку подача пер. ваго являет ся принудительной, между тем как подача воды не является тако вой.

Измеритель 23 плотности устанав) ливается в трубопроводе 16 рециркуляции или на магистрали 24 откачки срецы в насос ! по отдельности или об -; вместе.„Измерительный преобразователь находится ниже по потоку измерителя плотности, Следует устанав— ливal ь клапан 25 также в магистрanь

24, чтобы осуществлять полную рецнркуляцию смеси через э>кекторный насос

17 при пуске (когда содер>канне цемента в смеси является до некоторой с "enåHH ни".Ким) .

Ротор 2 приво»ится во вращение двигателем 26 и создает вихрь, который образует зону всасывания у отверстия 27. сообщенного с устройством

9 для подачи жидкости и резервуаром 28, 28. Жидкость всасывает ся через отверстиее 27, "атем подается под давлением в напр=э> внии внешней кромки ниж»етто импеллера 5 и в периферийную

-->асть корпуса В отверстие 7 подается смесь елкодисперсного порошка и o "б:==-:-.ывается импеллером 4 в по15 706444 лость 14, где on полностью смешивается с жидкостью, Смесь, находяща-- I яся под давлением, откачивается через выпускной канал 10 и подается в насос 11 для цементирования скважинь, и на рециркуляцию, Предлагаемое устройство позволяет смешивать цемент при высоких уровнях плотности в эжекторном насосе, затем при понижении плотности до более низкого уровня в смесителе.

Поскольку эжекторный насос соединяется непосредственно с впускной зоной смесителя, которая находится при относительно низком давлении, не имеется никакой опасности блокирования насоса в отличие от известных устройств, где насос требуется, чтобы подавать давление достаточное, чтобы поднимать смесь, например, вверх к дегазирующему резервуару, Изобретение позволяет применять систему принудительной подачи порошкообразного материала, использовать жидкостный эжекторный насос 17, расположенный выше по потоку клапана !8, регулирующего вып-,ск питающего бункера 6, рабочая жидкость эжекторного насоса идет через трубопровод 16 рециркуляции от зоны высокого давления смесителя (т,е. зоны вокруг периферии ротора), Трубопровод .16 рециркуляции может быть сообщен с нижней зоной ротора (где смесь тяжелее), если между импеллерами 4 и 5 на роторе установлена сепараторная пластина 29, Ее наличие не является необходимым, однако rapантирует, чтобы смесь, проходящая через эжекторный насос, не была плотнее, чем смесь, полученная вокруг верхнего импеллера.

Определяющим фактором в правильной работе оборудования является наличие средства удаления воздуха, вносимого через эжекторный насос 17 с подачей цемента, С этой целью, как показано на фиг,1 (правая сторона), полость 30 откачки воздуха между импеллерами сообщается с верхней центральной зоной смесителя — полостью 15 через наклонный канал 13 в верхнем импеллере, Воздух может выходить иэ полости 15 через канал, оставленный между отверстием 22 и камерой 21, Полость

30 откачки воздуха может быть образована прокладочными кольцами на крепеж. ных приспособлениях 31 и 32, В альтернативном варианте (слегка более усложнеHHÎM для производства), который показан в левой части

5 фиг, 1 не обеспечивается никакой полости откачки воздуха между импеллерами. Вместо этого каналы 12 в верхнем импеллере 4 непосредственно связывают полость 15 с зоной высокого давления — полостью 14.

Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность работы путем простого регулирования подачи порошкообр аз ного материал а, что обеспе15 чивает регулировку плотности смеси с высокой точностью.

Формулаизобретения

1. Смеситель жидкости и твердых частиц, содержащий корпус с высокоскоростным ротором на валу, состоящим из двух жестко соединенных между собой горизонтальных импеллеров, 25 бункер загрузочного устройства для твердых частиц, имеющего выпускное отверстие, которое размещено над верхним импеллером и образует с ним полость, сообщенную с атмосферой, ЗО устройство для подачи жидкости, размещенное под нижним импеллером, устройство для откачки готовой смеси и средство удаления воздуха, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

3 5 повышения эффективности работы при использовании мелкодисперсного порошка, он снабжен трубопроводом рециркуляции смеси с установленным на нем эжекторным насосом, подключен4О ным к загрузочному устройству для твердых частиц, при этом средство удаления воздуха выполнено в виде каналов в верхнем импеллере, сообщающих полость между ним и стенкой корпу45 са с полостью между ним и выпускным отверстием загрузочного устройства.

2. Смеситель ro п.1, о т л и ч аю шийся тем, что бункер снабжен клапаном, регулирукщим подачу твердых частиц

3. Смеситель по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что трубопровод рециркуляции сообщен с полостью корпуса в его нижней периферийной части.

4. Смеситель по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что трубопровод рециркуляции сообщен с устройством откачки готовой смеси.

15 70644

Составитель О,Иучкова

Редактор Е,Папи Техред JI.Сердюкова Корр е к г ар О. Ци пле

Тираж 511

Закаэ 1461

Подпп оно е

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобре енням и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раужская наб, д. 4/5

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5, Смеситель по пп,1-4, о т л ич а ю шийся тем, что эжекторный насос имеет центральное активное сопло, 6,Смеситель ro nn. 1-4, о т— л и ч а ю шийся тем, что эжекторный насос имеет кольцевое активное сопло.