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]本實用新型涉及一種多相混合器，具體的說是涉及一種應(yīng)用在科研實驗中的靜態(tài)混合器。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油工程中，有許多實驗都需要用到油氣水三相混合液，通過這些實驗所得到的結(jié)果與數(shù)據(jù)來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)流動等，還可以制作乳化液等混合液體，而這些都需要通過靜態(tài)混合器來實現(xiàn)。但目前在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的簡單結(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現(xiàn)混合均勻，從而導(dǎo)致實驗過程中油氣水發(fā)生分離，達不到實驗所要求的實驗條件效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中所提到的技術(shù)問題，本實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)簡單，而且具有混合效率高、油氣水混合均勻的特點，同時還能夠控制進入油氣水的比例，具有較強的實用性。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:該種正六邊形混合單元油氣水靜態(tài)混合器，包括一個兩端封閉的圓筒狀主體，其獨特之處在于: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口、油進口和空氣進口，在所述圓筒狀主體的右端連接混合液出口，其中，空氣進口和混合液出口位于水進口和油進口的下方；在水進口的管道上安裝有用于控制水流量的第一電子式流量開關(guān)，在油進口的管道上安裝有用于控制油流量的第二電子式流量開關(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關(guān)，在空氣進口的管道上安裝有用于控制進口空氣量的壓力三通閥；
[0005]位于圓筒狀主體內(nèi)，在所述水進口、油進口和空氣進口與混合液出口之間，固定有若干切割混合機構(gòu)，每個切割混合機構(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具有不同邊長但具有同一中心線的正六面體薄片通過在三個對角線方向上的鑄鐵焊接后連成一個整體而組成，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]本實用新型具有如下有益效果:首先，本種靜態(tài)混合器的水進口設(shè)置在混合器上方，油由油進口逆流進入，空氣進口設(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到預(yù)混合的目的。其次，本種混合器通過控制電子式流量開關(guān)調(diào)節(jié)進口水的流量、調(diào)節(jié)進口油的流量以及調(diào)節(jié)出口混合液的流量，通過控制壓力三通閥調(diào)節(jié)進口空氣量，從而實現(xiàn)控制進入油氣水的比例。另外，在混合器外層包裹有保溫層，使混合過程中溫度不變，保證油混合過程中呈流動狀態(tài)，使三相混合充分。最重要的是，位于圓筒狀主體內(nèi)，在所述水進口、油進口和空氣進口與混合液出口之間，固定有若干切割混合機構(gòu)，每個切割混合機構(gòu)由第一混合單元和第二混合單元通過焊接相連，并且通過焊接內(nèi)嵌于混合器內(nèi)部，形成一個混合單元組，流體在經(jīng)過混合單元組后，被切割分離，隨后再次混合，混合單元組共為三組，流體經(jīng)過三次切割混合，從而實現(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程中溫度基本不變，且在開始階段有個預(yù)混過程，經(jīng)過至少三組混合單元的切割和混合，能夠達到較好的混合效果，結(jié)構(gòu)簡單，混合效率高。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是圖1的A-A向剖面圖。
[0010]圖3是本實用新型所述第一混合單元的左視圖。
[0011]圖4是本實用新型所述第二混合單元的左視圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[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，包括一個兩端封閉的圓筒狀主體6，其獨特之處在于: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口 1、油進口 2和空氣進口 3，在所述圓筒狀主體的右端連接混合液出口 4，其中，空氣進口 3和混合液出口 4位于水進口 1和油進口 2的下方；在水進口 1的管道上安裝有用于控制水流量的第一電子式流量開關(guān)7，在油進口 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關(guān)9，在空氣進口 3的管道上安裝有用于控制進口空氣量的壓力三通閥10。
[0014]位于圓筒狀主體6內(nèi)，在所述水進口、油進口和空氣進口與混合液出口之間，固定有若干切割混合機構(gòu)，每個切割混合機構(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具有不同邊長但具有同一中心線的正六面體薄片通過在三個對角線方向上的鑄鐵焊接后連成一個整體而組成，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，得到如下改進方案，即油進口 2的位于圓筒狀主體6內(nèi)的底端呈L形，油進口 2的底端出口位于水進口 1的底端出口和油進口空氣進口 3的底端出口之間。
[0016]另外，所選第一、第二、第三電子式流量開關(guān)型號均為SIKA電子式禍輪流量開關(guān)，所述壓力三通閥型號為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大小不同的正六邊形，三個正六邊形之間通過在三個對角線方向上的鑄鐵焊接連成一個整體。第二混合單元12通過第一混合單元11順時針旋轉(zhuǎn)30度得到。第一混合單元11和第二混合單元12通過焊接相連，并且通過焊接內(nèi)嵌于混合器內(nèi)部。
[0018]本實用新型的具體工藝過程是:水從混合器上方水進口進入混合器，油由油進口逆流進入混合器，空氣由空氣進口進入，利用逆流灌注、油水密度不同和氣體的浮升作用達到預(yù)混合。通過控制分別設(shè)置在水進口、油進口所在管道上的電子式流量開關(guān)調(diào)節(jié)進口油水流量，控制設(shè)置在混合液出口所在的管道上的電子式流量開關(guān)來調(diào)節(jié)出口混合液的流量。通過控制設(shè)置在空氣進口所在管道上的壓力三通閥來調(diào)節(jié)進口空氣量。經(jīng)過預(yù)混的混合液通過第一混合單元和第二混合單元兩個混合單元進行切割，再次混合，此過程重復(fù)三次。最后混合液由混合液出口流出。
【主權(quán)項】
1.一種正六邊形混合單元油氣水靜態(tài)混合器，包括一個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口(1)、油進口(2)和空氣進口(3)，在所述圓筒狀主體的右端連接混合液出口(4)，其中，空氣進口(3)和混合液出口(4)位于水進口(1)和油進口(2)的下方；在水進口(1)的管道上安裝有用于控制水流量的第一電子式流量開關(guān)(7)，在油進口(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關(guān)(9)，在空氣進口(3)的管道上安裝有用于控制進口空氣量的壓力三通閥(10)； 位于圓筒狀主體(6)內(nèi)，在所述水進口、油進口和空氣進口與混合液出口之間，固定有若干切割混合機構(gòu)，每個切割混合機構(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具有不同邊長但具有同一中心線的正六面體薄片通過在三個對角線方向上的鑄鐵焊接后連成一個整體而組成，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:油進口(2)的位于圓筒狀主體(6)內(nèi)的底端呈L形，油進口(2)的底端出口位于水進口(1)的底端出口和油進口空氣進口(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、第三電子式流量開關(guān)型號均為SIKA電子式渦輪流量開關(guān)，所述壓力三通閥型號為J19W/H壓力三通閥；保溫層(5)材料為離心玻璃棉。
【專利摘要】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驗中的混合效率高、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口、油進口和空氣進口，在圓筒狀主體的右端連接混合液出口，空氣進口和混合液出口位于水進口和油進口的下方；位于圓筒狀主體內(nèi)，固定有若干切割混合機構(gòu)，每個切割混合機構(gòu)均由第一混合單元和第二混合單元焊接相連后組成；混合單元由三個具有不同邊長但具有同一中心線的正六面體薄片通過在三個對角線方向上的鑄鐵焊接后連成一個整體而組成，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】B01F5/06
【公開號】CN204973632
【申請?zhí)枴緾N201520602682
【發(fā)明人】吳國忠, 周英明, 李棟, 齊晗兵, 呂妍, 袁兆成
【申請人】東北石油大學(xué)
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月12日