Эжектор-смеситель

2011210Изобретение относится к смешениюжидкостей, в частности для смешенияэмульсии и промывочной воды передцентробежным насосом, и может бытьиспользовано в нефтяной и нефтепере-,рабатывающей промышленности.Известен эжекторный смеситель,содержащий активное сопло свободноговращения с лопатками на его внутренней и наружной поверхности для закрутки активных и пассивных сред 11.Недостаткм устройства являетсямалая эффективность смешения, обусловленная тем, что лопатки для закрутки сред расположены не в зоне 15смешения двух жидкостей.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является эжектор-смесительс осевым каналом и рядами сопел,размещенных в стенках корпуса тангенциально и под острым углом к егооси, уменьшающихся в направленииосевого потока и образующих угол20-40 с касательной к стенке осевого 25канала 23.Однако в известном эжекторе-смесителе в зоне смешения жидкостейотсутствуют турбулизирующие элементы,что является причиной малой эффектив-;ности смешения,Целью изобретения является повы 5шение эффективности смешения жидкостей.Указанная цель достигается тем,что эжектор-смеситель, содержащийкорпус с осевым каналом и рядами сопел, размещенных в стенках тангенциально и под острым углом к его оси,снабжен валом с турбинными лопатками,установленными в осевом канале свозможностью свободного вращениянапротив каждого ряда сопел. Уголнаклона лопаток увеличивается по ходуосевого потока от 10 до 50 и уголнаклона сопел составляет 20-80На фиг.1 представлено устройство,общий вид; на фиг.2 - сечение А-Ана фиг.1; на фиг.3 - вид Б на Фиг.1.Устройство имеет корпус 1 с осевым каналом 2, сопла 3, турбинныелопатки 4, размещенные на центральном валу 5, узлы подшипников 6,стержни крепления 7, патрубок дляподвода активной среды 8. Турбинныелопатки имеют фиксированное положение по длине осевого канала и расположены напротив каждого ряда сопел3 под углом 10-50 31 2Устройство работает следующим образом.Ннзконапорный поток жидкости, на" пример водонефтяная эмульсия, поступает в эжектор-смеситель через осевой канал 2. Туда же через патрубок 8 и сопла 3 подается высоконапорный поток рабочей жидкости, например промывочная вода. Струи рабочей жидкостивытекают из сопел с высокой скоростью и попадают на турбинные лопатки 4, приводя их во вращение. При этом происходит смешение жидкостей за счет впрыскивания струй жидкости, соударения струй о лопатки, вращения турбинных лопаток и турбулизации потока эмульсии лопатками, проходящего через осевой канал 2. Кроме того, имеет место всасывание низконапорного потока высоконапорным за счет эжектирующего действия входных струй жидкости и насосного эффекта турбинных лопаток, В результате происходит эффективное смешение жидкостей без создания заметных гидродинамических потерь напора.При выборе угла наклона турбинныхлопаток и сопел насосный эффект турбинных лопаток максимален в направлении осевого канала при угле лопаток 45, эжектирующий эффект сопел минимален при угле со стенками осевого канала 90 и максимален при О, гидродинамическое давление струи на1 лопатки турбины в направлении вращения максимально при угле сопел к стенке осевого канала и угле лопаток турбины к плоскости поперечного сече. ния 90 и минимален при 0В соответствии с этим угол сопел принят 20 - 80, больший угол сопел (80 ) в сравнении с прототипом (40 ) в первом ряду осевого канала обусловлен стремлением увеличить скорость вращения турбинной лопатки, При угле большем 80 минимален эжектирующий эффект входных струй, при угле меньшем 20 минимально давление струй активной жидкости на лопатки турбины в направлении вращения, Соответственно, при угле лопаток меньше 10 минимален насосный эффект турбинных лопаток в направлении движения эмульо сии, а при угле большем 50 уменьшается как насосный эффект лопаток так и давление струй жидкости в направлении вращения, кроме того, при этом возрастает сопротивление потоку в осевом канале.3 1121031 4Принятые углы сопел в пределах . центробежных насосов. При этом более 80 - 20 и углы наклона турбинных полное эмульгирование нефтяной эмульлопаток 10 - 50 с уменьшением углов сии в избытке водной фазы, т.еболее сопел и увеличением углов наклона полное смешивание, позволяет избежать лопаток в направлении движения эмуль- расслоения фаз (нефти в воде) в тру 5сии по осевому каналу обеспечивают бопроводе перед центробежным насосом. наилучшие условия для закручивания Снижение до минимума гидродинамичестурбинных лопаток в начале осевого ких потерь напора на приеме центро- канала и усиления эффекта всасывания бежного насоса при смешении промывочи смешения фаз в последних рядах со О ной воды и эмульсии позволяет при пел, этом обеспечить устойчивую работуУстановка смесителя-зжектора перед центробежного насоса с производитель- центробежным насосом позволяет уве- ностью, соответствующей паспортной личить технологическую эффективность характеристике. Составитель Г, Скачкова едактор М. Товтин Техред Л.Мартяшова Корректор И. Эрдейи