[实用新型]多用途流体混合装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多用途流体混合装置，特别涉及一种流量大、混合时间短、可实现无外加能耗混合的流体快速混合装置。

背景技术

在石油开采、化工、制药、饮料、酿造等行业的工艺流程中，常需将多种（两种或三种）液体按照一定的比例混合在一起，进行密度调节或做相应的后续处理和加工。目前常用的混合方法有两种：一种是人工混合的方法，即按混合比大小将两种液体间断定量地灌入贮存容器中，然后进行搅拌混合。另一种是微机控制混合的方法，即将两种液体连续地灌入贮存容器中，用流量检测装置分别检测出二者流量的大小，并转化为电信号输送至计算机，计算机由此计算出二者的比值，并与所要求的混合比进行比较，然后将误差信号送至流量调节机构，适时地调节流量大小，使流量之比始终等于所要求的混合比。

第一种方法的优点是控制方法简单且较为精确，但是不能进行连续混合生产，一般用于少量物质的生产。第二种方法控制精确、可以实现连续生产，但是工艺较为复杂、设备成本高。同时，这两种方法均需要较大容量的贮存容器并且需要搅拌设备，设备体积大、运动设备和零件较多，易于损坏，不适用于快速、稳定混合调节、空间上有限制的场合。

比如在石油天然气钻井过程中，泥浆密度是非常重要的参数，是关乎钻井安全的关键因素之一。钻进时通过调节泥浆密度来平衡地层压力，以防止和处理井喷(涌)、井漏和井塌等事故。因此，在钻井过程中，快速获得需要的泥浆密度对达到平衡地层压力是非常重要的。而现有的泥浆密度调节方法一般是：配备需要密度的泥浆用于正常钻进，若需要改变泥浆密度用于平衡地层压力，大多采用在钻井液中添加增重剂等手段提高其浓度，进而增大它对钻孔壁的压力，调整液体的浓度以满足井中的环境要求。这种方法混合效率低、不易快速、稳定的获得需要的泥浆密度。近年来，海上资源的钻探已成为各国石油、天然气开发的热点。受平台空间和运输成本的限制，在海上钻井时使用的钻井液，一般采用动态混合调节的方法制备，即将配好的基浆(重钻井液)、海水以及添加剂按钻井要求随时混合，并准确调节钻井液密度。混合器要求简单可靠、无运动部件、控制方便，整个系统具有很高的可靠性。动态混合就是一种理想的方法，在需要混合的组分中，基浆是一种高粘度、高密度的非牛顿流体，混合难度大，而且混合过程短，混合效率要求高。混合后钻井液直接进入作业系统，故要求混合均匀，不得在作业过程中出现分层、混合不均匀等现象。

截至目前为止，国内还没有应用到钻井作业中的泥浆密度实时调节装置，国外的MISWACO公司研制有类似装置，但都属于技术秘密，应用成本较高，用于海上钻井的技术服务，而且全部由国外公司技术人员进行安装、操作。中海油开展了“863”科研项目“深水表层钻井关键技术及装备研究”，其中了子课题“泥浆密度动态调节装置”的研究，设备的控制精度高、泥浆混合效果好，但是设备较大、工艺复杂、成本太高，不利于装置的推广应用。

因此，迫切需要一种适用于石油天然气、化工、制药、饮料、酿造等行业的流体混合装置，特别是需要具有无外加能耗混合、简单实用、可操作性强、占用体积小、便于维护等特点的流体混合装置。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题和缺点，本实用新型的目的是提供一种多用途流体混合装置，可广泛应用于石油天然气开采、化工、制药、饮料、酿造等行业，具有流量大、混合时间短、无外加能耗混合、简单实用、可操作性强、占用体积小、便于维护等特点。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种多用途流体混合装置，包括流体入口射流管、主混合腔体以及出口混合管，所述流体入口射流管与主混合腔体的入口端联通；所述出口混合管主混合腔体的出口端联通。

优选的，所述主混合腔体设置有三个入口端，相应的，流体入口射流管为三根，分别与主混合腔体的入口端联通。

优选的，所述流体入口射流管由DN₁90变径到DN₂150，且与主混合腔体的入口端相联通的一端为DN₂150。以使流体流速减慢，延长混合时间。

优选的，在所述流体入口射流管的DN₂150一段内设置有射流元件。以控制流体流动状态，以增强混合效果。

优选的，所述主混合腔体的入口端Ⅰ和入口端Ⅲ的轴线之间的夹角α为90°。以形成射流冲击，增强混合效果。

优选的，所述主混合腔体的混合部为DN₃200；与流体入口射流管连通的入口端和与出口混合管连通的出口端为DN₄150。