一種正六邊形混合單元油氣水靜態(tài)混合器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種多相混合器，具體的說(shuō)是涉及一種應(yīng)用在科研實(shí)驗(yàn)中的靜態(tài)混合器。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油工程中，有許多實(shí)驗(yàn)都需要用到油氣水三相混合液，通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)果與數(shù)據(jù)來(lái)制定工藝方案與技術(shù)路線。此外，在科研中，還需要制作不同濃度比例的油氣水混合液用于研究油氣水在土壤中的迀移規(guī)律和油氣水在換熱器中物質(zhì)流動(dòng)等，還可以制作乳化液等混合液體，而這些都需要通過(guò)靜態(tài)混合器來(lái)實(shí)現(xiàn)。但目前在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的靜態(tài)混合器存在著一些缺陷，那就是油氣水由于密度和極性不同而難以實(shí)現(xiàn)混合均勻，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過(guò)程中油氣水發(fā)生分離，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)所要求的實(shí)驗(yàn)條件效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中所提到的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種正六邊形混合單元油氣水靜態(tài)混合器，該種靜態(tài)混合器不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且具有混合效率高、油氣水混合均勻的特點(diǎn)，同時(shí)還能夠控制進(jìn)入油氣水的比例，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:該種正六邊形混合單元油氣水靜態(tài)混合器，包括一個(gè)兩端封閉的圓筒狀主體，其獨(dú)特之處在于:圓筒狀主體外包裹有保溫層，穿透所述保溫層，在所述圓筒狀主體的左端連接有水進(jìn)口、油進(jìn)口和空氣進(jìn)口，在所述圓筒狀主體的右端連接混合液出口，其中，空氣進(jìn)口和混合液出口位于水進(jìn)口和油進(jìn)口的下方；在水進(jìn)口的管道上安裝有用于控制水流量的第一電子式流量開(kāi)關(guān)，在油進(jìn)口的管道上安裝有用于控制油流量的第二電子式流量開(kāi)關(guān)，在混合液出口的管道上安裝有用于控制混合液出口流量的第三電子式流量開(kāi)關(guān)，在空氣進(jìn)口的管道上安裝有用于控制進(jìn)口空氣量的壓力三通閥；
[0005]位于圓筒狀主體內(nèi)，在所述水進(jìn)口、油進(jìn)口和空氣進(jìn)口與混合液出口之間，固定有若干切割混合機(jī)構(gòu)，每個(gè)切割混合機(jī)構(gòu)均由第一混合單元和第二混合單元焊接相連后組成；其中，所述第一混合單元由三個(gè)具有不同邊長(zhǎng)但具有同一中心線的正六面體薄片通過(guò)在三個(gè)對(duì)角線方向上的鑄鐵焊接后連成一個(gè)整體而組成，所述第二混合單元與所述第一混合單元結(jié)構(gòu)相同，所述第二混合單元與所述第一混合單元具有相同的中心線，但兩者之間相差30度旋轉(zhuǎn)角。
[0006]本實(shí)用新型具有如下有益效果:首先，本種靜態(tài)混合器的水進(jìn)口設(shè)置在混合器上方，油由油進(jìn)口逆流進(jìn)入，空氣進(jìn)口設(shè)置在混合器下方，利用逆流灌注、油水密度不同和氣體的浮升作用達(dá)到預(yù)混合的目的。其次，本種混合器通過(guò)控制電子式流量開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)進(jìn)口水的流量、調(diào)節(jié)進(jìn)口油的流量以及調(diào)節(jié)出口混合液的流量，通過(guò)控制壓力三通閥調(diào)節(jié)進(jìn)口空氣量，從而實(shí)現(xiàn)控制進(jìn)入油氣水的比例。另外，在混合器外層包裹有保溫層，使混合過(guò)程中溫度不變，保證油混合過(guò)程中呈流動(dòng)狀態(tài)，使三相混合充分。最重要的是，位于圓筒狀主體內(nèi)，在所述水進(jìn)口、油進(jìn)口和空氣進(jìn)口與混合液出口之間，固定有若干切割混合機(jī)構(gòu)，每個(gè)切割混合機(jī)構(gòu)由第一混合單元和第二混合單元通過(guò)焊接相連，并且通過(guò)焊接內(nèi)嵌于混合器內(nèi)部，形成一個(gè)混合單元組，流體在經(jīng)過(guò)混合單元組后，被切割分離，隨后再次混合，混合單元組共為三組，流體經(jīng)過(guò)三次切割混合，從而實(shí)現(xiàn)高效混合。
[0007]綜上所述，本種靜態(tài)混合器在混合器外層有保溫層，能夠保證油氣水混合過(guò)程中溫度基本不變，且在開(kāi)始階段有個(gè)預(yù)混過(guò)程，經(jīng)過(guò)至少三組混合單元的切割和混合，能夠達(dá)到較好的混合效果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，混合效率高。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是圖1的A-A向剖面圖。
[0010]圖3是本實(shí)用新型所述第一混合單元的左視圖。
[0011]圖4是本實(shí)用新型所述第二混合單元的左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0013]由圖1結(jié)合圖2所示，該種正六邊形混合單元油氣水靜態(tài)混合器，包括一個(gè)兩端封閉的圓筒狀主體6，其獨(dú)特之處在于:圓筒狀主體6外包裹有保溫層5，穿透所述保溫層，在所述圓筒狀主體的左端連接有水進(jìn)口 1、油進(jìn)口 2和空氣進(jìn)口 3，在所述圓筒狀主體的右端連接混合液出口 4，其中，空氣進(jìn)口 3和混合液出口 4位于水進(jìn)口 1和油進(jìn)口 2的下方；在水進(jìn)口 1的管道上安裝有用于控制水流量的第一電子式流量開(kāi)關(guān)7，在油進(jìn)口 2的管道上安裝有用于控制油流量的第二電子式流量開(kāi)關(guān)8，在混合液出口 4的管道上安裝有用于控制混合液出口流量的第三電子式流量開(kāi)關(guān)9，在空氣進(jìn)口 3的管道上安裝有用于控制進(jìn)口空氣量的壓力三通閥10。
[0014]位于圓筒狀主體6內(nèi)，在所述水進(jìn)口、油進(jìn)口和空氣進(jìn)口與混合液出口之間，固定有若干切割混合機(jī)構(gòu)，每個(gè)切割混合機(jī)構(gòu)均由第一混合單元11和第二混合單元12焊接相連后組成；其中，所述第一混合單元由三個(gè)具有不同邊長(zhǎng)但具有同一中心線的正六面體薄片通過(guò)在三個(gè)對(duì)角線方向上的鑄鐵焊接后連成一個(gè)整體而組成，所述第二混合單元與所述第一混合單元結(jié)構(gòu)相同，所述第二混合單元與所述第一混合單元具有相同的中心線，但兩者之間相差30度旋轉(zhuǎn)角。
[0015]在以上基本方案的基礎(chǔ)上，得到如下改進(jìn)方案，即油進(jìn)口 2的位于圓筒狀主體6內(nèi)的底端呈L形，油進(jìn)口 2的底端出口位于水進(jìn)口 1的底端出口和油進(jìn)口空氣進(jìn)口 3的底端出口之間。
[0016]另外，所選第一、第二、第三電子式流量開(kāi)關(guān)型號(hào)均為SIKA電子式禍輪流量開(kāi)關(guān)，所述壓力三通閥型號(hào)為J19W/H壓力三通閥；保溫層5材料為離心玻璃棉。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的A-A剖面圖，圖3與圖4分別為第一混合單元與第二混合單元的左視圖。第一混合單元包括三個(gè)大小不同的正六邊形，三個(gè)正六邊形之間通過(guò)在三個(gè)對(duì)角線方向上的鑄鐵焊接連成一個(gè)整體。第二混合單元12通過(guò)第一混合單元11順時(shí)針旋轉(zhuǎn)30度得到。第一混合單元11和第二混合單元12通過(guò)焊接相連，并且通過(guò)焊接內(nèi)嵌于混合器內(nèi)部。
[0018]本實(shí)用新型的具體工藝過(guò)程是:水從混合器上方水進(jìn)口進(jìn)入混合器，油由油進(jìn)口逆流進(jìn)入混合器，空氣由空氣進(jìn)口進(jìn)入，利用逆流灌注、油水密度不同和氣體的浮升作用達(dá)到預(yù)混合。通過(guò)控制分別設(shè)置在水進(jìn)口、油進(jìn)口所在管道上的電子式流量開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)進(jìn)口油水流量，控制設(shè)置在混合液出口所在的管道上的電子式流量開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)出口混合液的流量。通過(guò)控制設(shè)置在空氣進(jìn)口所在管道上的壓力三通閥來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)口空氣量。經(jīng)過(guò)預(yù)混的混合液通過(guò)第一混合單元和第二混合單元兩個(gè)混合單元進(jìn)行切割，再次混合，此過(guò)程重復(fù)三次。最后混合液由混合液出口流出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種正六邊形混合單元油氣水靜態(tài)混合器，包括一個(gè)兩端封閉的圓筒狀主體(6)，其特征在于:圓筒狀主體(6)外包裹有保溫層(5)，穿透所述保溫層，在所述圓筒狀主體的左端連接有水進(jìn)口(1)、油進(jìn)口(2)和空氣進(jìn)口(3)，在所述圓筒狀主體的右端連接混合液出口(4)，其中，空氣進(jìn)口(3)和混合液出口(4)位于水進(jìn)口(1)和油進(jìn)口(2)的下方；在水進(jìn)口(1)的管道上安裝有用于控制水流量的第一電子式流量開(kāi)關(guān)(7)，在油進(jìn)口(2)的管道上安裝有用于控制油流量的第二電子式流量開(kāi)關(guān)(8)，在混合液出口(4)的管道上安裝有用于控制混合液出口流量的第三電子式流量開(kāi)關(guān)(9)，在空氣進(jìn)口(3)的管道上安裝有用于控制進(jìn)口空氣量的壓力三通閥(10)； 位于圓筒狀主體(6)內(nèi)，在所述水進(jìn)口、油進(jìn)口和空氣進(jìn)口與混合液出口之間，固定有若干切割混合機(jī)構(gòu)，每個(gè)切割混合機(jī)構(gòu)均由第一混合單元(11)和第二混合單元(12)焊接相連后組成；其中，所述第一混合單元由三個(gè)具有不同邊長(zhǎng)但具有同一中心線的正六面體薄片通過(guò)在三個(gè)對(duì)角線方向上的鑄鐵焊接后連成一個(gè)整體而組成，所述第二混合單元與所述第一混合單元結(jié)構(gòu)相同，所述第二混合單元與所述第一混合單元具有相同的中心線，但兩者之間相差30度旋轉(zhuǎn)角。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正六邊形混合單元油氣水靜態(tài)混合器，其特征在于:油進(jìn)口(2)的位于圓筒狀主體(6)內(nèi)的底端呈L形，油進(jìn)口(2)的底端出口位于水進(jìn)口(1)的底端出口和油進(jìn)口空氣進(jìn)口(3)的底端出口之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種正六邊形混合單元油氣水靜態(tài)混合器，其特征在于:所選第一、第二、第三電子式流量開(kāi)關(guān)型號(hào)均為SIKA電子式渦輪流量開(kāi)關(guān)，所述壓力三通閥型號(hào)為J19W/H壓力三通閥；保溫層(5)材料為離心玻璃棉。
【專(zhuān)利摘要】一種正六邊形混合單元油氣水靜態(tài)混合器。主要目的在于提供一種用于科研實(shí)驗(yàn)中的混合效率高、油氣水混合均勻的靜態(tài)混合器。其特征在于：圓筒狀主體外包裹有保溫層，穿透所述保溫層，在圓筒狀主體的左端連接有水進(jìn)口、油進(jìn)口和空氣進(jìn)口，在圓筒狀主體的右端連接混合液出口，空氣進(jìn)口和混合液出口位于水進(jìn)口和油進(jìn)口的下方；位于圓筒狀主體內(nèi)，固定有若干切割混合機(jī)構(gòu)，每個(gè)切割混合機(jī)構(gòu)均由第一混合單元和第二混合單元焊接相連后組成；混合單元由三個(gè)具有不同邊長(zhǎng)但具有同一中心線的正六面體薄片通過(guò)在三個(gè)對(duì)角線方向上的鑄鐵焊接后連成一個(gè)整體而組成，第二混合單元與第一混合單元結(jié)構(gòu)相同，具有相同的中心線，但兩者之間相差30度旋轉(zhuǎn)角。
【IPC分類(lèi)】B01F5/06
【公開(kāi)號(hào)】CN204973632
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520602682
【發(fā)明人】吳國(guó)忠, 周英明, 李棟, 齊晗兵, 呂妍, 袁兆成
【申請(qǐng)人】東北石油大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年8月12日