RU2189851C2

RU2189851C2 - Mixer

Info

Publication number: RU2189851C2
Application number: RU2000107247A
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Галиакбаров; М.Ф. Галиакбаров; А.С. Мингараев; Г.Г. Теляшев
Original assignee: Галиакбаров Виль Файзулович
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2002-09-27

Abstract

FIELD: mixing devices used for mixing liquids with liquids; oil, oil refining and petrochemical industries; desalting water-oil emulsions. SUBSTANCE: proposed mixer has pressure and mixing chambers made in form of hollow cylinder with working medium (water) delivery branch pipe and mixed component (oil) branch pipe; mixing chamber is made in form of damping chamber mounted at outlet. Mounted inside cylinder on mixed component branch and working medium delivery branch pipe are swirlers for twisting the oil and water flows moving towards each other. Swirler at water inlet is made in form of cylinder with tangential passages or in form of cylinder with cylindrical holes or in form of hyperboloid of revolution. Swirler at oil inlet is made in form of cylinder with tangential passages and damping chamber is made in form of stack of plates mounted in tube at angle of 45 deg. EFFECT: enhanced efficiency due to improved mixing and dispersion of water in oil. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к смесительным устройствам, применяемым при смешивании жидкостей с жидкостями, и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности, для обессоливания водонефтяных эмульсий. The invention relates to mixing devices used in mixing liquids with liquids, and can be used in the oil, oil refining and petrochemical industries, in particular, for the desalination of water-oil emulsions.

Известен смеситель (SU 171078 А, кл. В 01 F 3/04, 1985 г.), содержащий напорную камеру, соединенную с ней посредством конфузора смесительную камеру, установленные коаксиально патрубок инжектируемого материала и два нагнетательных патрубка, снабженных соплами, причем патрубок инжектируемого материала расположен между нагнетательными патрубками. A known mixer (SU 171078 A, class B 01 F 3/04, 1985), comprising a pressure chamber, a mixing chamber connected to it by means of a confuser, coaxially mounted nozzle of the injected material and two discharge nozzles equipped with nozzles, the nozzle of the injected material located between the discharge nozzles.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность процесса смешения. A disadvantage of the known device is the low efficiency of the mixing process.

Известен смеситель (SU 1361781 А1, кл. В 01 F 5/04, 1987 г.), содержащий напорную камеру с нагнетательным патрубком, конфузор, смесительную камеру и соосно установленный с ней патрубок инжектируемого компонента, причем на входе в смесительную камеру установлен заглушенный с торца цилиндр, который в боковой поверхности имеет продольные щели, выполненные по касательной к его радиусу, и соединен с патрубком инжектируемого компонента, причем площади сечений патрубка инжектируемого компонента, щелей цилиндра и смесительной камеры относятся как (0,05-0,1):(0,5-0,7):1. A known mixer (SU 1361781 A1, class B 01 F 5/04, 1987), comprising a pressure chamber with a discharge pipe, a confuser, a mixing chamber and a nozzle of the injected component coaxially mounted with it, and a plugged with the end face of the cylinder, which has longitudinal slits in the lateral surface tangential to its radius and is connected to the nozzle of the injected component, and the cross-sectional areas of the nozzle of the injected component, the slots of the cylinder and the mixing chamber are referred to as (0.05-0.1) :( 0.5-0, 7): 1.

Недостатками известного устройства являются: короткий путь смешения, малое время взаимодействия и недостаточная скорость взаимодействия потоков для обеспечения эффективного диспергирования, что снижает эффективность процесса смешения и обессоливания. The disadvantages of the known device are: a short mixing path, a short interaction time and insufficient flow rate to ensure effective dispersion, which reduces the efficiency of the mixing and desalination process.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смеситель, содержащий напорную и смесительную камеры, выполненные в виде полого цилиндра, внутри которого на патрубке смешиваемого компонента и нагнетательном патрубке рабочего агента установлены завихрители, выполненные с тангенциальными каналами (SU 1375304 А1, кл. В 01 F 5/00, 1988 г.). The closest to the claimed invention in technical essence and the achieved result is a mixer containing a pressure and mixing chambers made in the form of a hollow cylinder, inside of which swirls made with tangential channels are installed on the nozzle of the mixed component and the discharge nozzle of the working agent (SU 1375304 A1, class . 01 F 5/00, 1988).

Недостатком известного устройства является недостаточно высокая степень диспергирования рабочего агента. A disadvantage of the known device is the insufficiently high degree of dispersion of the working agent.

Изобретение решает техническую задачу повышения эффективности обессоливания нефти за счет повышения интенсивности перемешивания и диспергирования воды в нефти. The invention solves the technical problem of increasing the efficiency of oil desalination by increasing the intensity of mixing and dispersion of water in oil.

Поставленная задача решается тем, что в смесителе, содержащем напорную и смесительную камеры, выполненные в виде полого цилиндра, внутри которого на патрубке смешиваемого компонента и нагнетательном патрубке рабочего агента установлены завихрители с тангенциальными каналами, завихритель на нагнетательном патрубке рабочего агента выполнен в виде цилиндра с цилиндрическими отверстиями или в виде гиперболоида вращения, а смесительная камера на выходе выполнена в виде успокоительной камеры. The problem is solved in that in the mixer containing the pressure and mixing chambers, made in the form of a hollow cylinder, inside of which swirls with tangential channels are installed on the nozzle of the component to be mixed and the nozzle of the working agent, the swirl on the nozzle of the working agent is made in the form of a cylinder with cylindrical holes or in the form of a hyperboloid of rotation, and the mixing chamber at the outlet is made in the form of a stilling chamber.

Целесообразно снабдить успокоительную камеру набором пластин переменной высоты, установленных под углом 45^o к оси камеры.It is advisable to equip the stilling chamber with a set of plates of variable height mounted at an angle of 45 ^o to the axis of the chamber.

Также целесообразно снабдить патрубок смешиваемого компонента лопастным завихрителем. It is also advisable to equip the pipe of the component to be mixed with a blade swirler.

На фиг.1 представлен общий вид устройства, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1, на фиг. 3 - сечение В-В фиг.1, на фиг.4 - сечение С-С фиг.1, на фиг.5 - сечение завихрителя рабочего агента в виде гиперболоида вращения В-В фиг.1, на фиг. 6 - сечение завихрителя рабочего агента в виде цилиндра с цилиндрическими отверстиями В-В фиг.1. Figure 1 presents a General view of the device, figure 2 is a section aa of figure 1, in fig. 3 is a cross-section BB of FIG. 1, FIG. 4 is a cross-section CC of FIG. 1, FIG. 5 is a cross section of a working agent swirl in the form of a hyperboloid of rotation BB of FIG. 1, FIG. 6 is a cross section of a swirl of a working agent in the form of a cylinder with cylindrical openings BB of FIG.

Смеситель содержит полый цилиндр 1, образующий напорную 2 и смесительную 3 камеры, патрубок 4 смешиваемого компонента (нефти) с завихрителем 5 с тангенциальными каналами 6, нагнетательный патрубок 7 рабочего агента (воды) с завихрителем 8 с тангенциальными каналами 9. Завихритель 8 на нагнетательном патрубке 7 рабочего агента выполнен в виде цилиндра 10 с цилиндрическими отверстиями 11 или в виде гиперболоида вращения 12. Смесительная камера 3 на выходе выполнена в виде успокоительной камеры 13, в которой может быть установлен под углом 45^o к оси камеры 13 набор пластин 14 переменной высоты. Патрубок смешиваемого компонента может быть снабжен лопастным завихрителем (не показан).The mixer contains a hollow cylinder 1, forming a pressure head 2 and mixing 3 chambers, a nozzle 4 of the component to be mixed (oil) with a swirl 5 with tangential channels 6, a nozzle 7 of the working agent (water) with a swirl 8 with tangential channels 9. Swirl 8 on the nozzle 7, the working agent is formed as a cylinder 10 with cylindrical apertures 11 or in the form of hyperboloid of revolution 12. The mixing chamber outlet 3 is formed as a swirl chamber 13 in which may be set at an angle of 45 ^o to the axis of the cam ry 13 set of plates 14 of variable height. The pipe of the component to be mixed may be provided with a blade swirler (not shown).

Смеситель работает следующим образом. The mixer operates as follows.

Смешиваемый компонент (нефть) поступает в завихритель 5 патрубка 4 смешиваемого компонента, проходит через тангенциальные каналы 6, приобретает вращение и попадает в напорную камеру 2 в виде полого цилиндра, затем движется в смесительную камеру 3 в виде полого цилиндра навстречу поступающему в камеру 3 через тангенциальные каналы 9 завихрителя 8 вращающемуся потоку рабочего агента (воды). В результате взаимодействия частицы воды диспергируются и движутся в радиальном направлении через весь объем потока нефти. Для усиления эффекта диспергирования завихритель 8 выполнен в виде цилиндра 10 с цилиндрическими отверстиями 11 либо выполнен в виде гиперболоида вращения 12. Далее, интенсивно перемешиваясь, поток нефти с водой поступает в успокоительную камеру 13, где происходит стабилизация потока на пластинах 14. Исходя из практики, с учетом соотношения смешиваемого компонента и рабочего агента угол атаки потока, находящегося во встречно-вращательном движении, при его контакте с пластинами 14, расположенными под углом 45^o к оси камеры, будет составлять 5-10^o, что способствует выпрямлению потока и движению его в дальнейшем в осевом направлении, свидетельствует о правильной организации взаимодействия двух встречных потоков, позволяет взаимодействия двух встречных потоков и позволяет интенсифицировать процессы перемешивания и диспергирования.The mixed component (oil) enters the swirler 5 of the nozzle 4 of the mixed component, passes through the tangential channels 6, acquires rotation and enters the pressure chamber 2 in the form of a hollow cylinder, then moves into the mixing chamber 3 in the form of a hollow cylinder to meet the flow into the chamber 3 through the tangential channels 9 of the swirler 8 to the rotating flow of the working agent (water). As a result of the interaction, water particles are dispersed and move radially through the entire volume of the oil flow. To enhance the dispersion effect, the swirler 8 is made in the form of a cylinder 10 with cylindrical holes 11 or is made in the form of a hyperboloid of revolution 12. Then, intensively mixing, the flow of oil and water enters the stilling chamber 13, where the flow stabilizes on the plates 14. Based on practice, taking into account the ratio of the mixed component and the working agent, the angle of attack of the stream in counter-rotational motion, when it contacts the plates 14, located at an angle of 45 ^o to the axis of the chamber, will be 5-10 ^o , which contributes to the straightening of the flow and its further movement in the axial direction, testifies to the correct organization of the interaction of two counter flows, allows the interaction of two counter flows and allows to intensify the processes of mixing and dispersion.

Таким образом, за счет организации эффективного взаимодействия двух встречных вращающихся потоков нефти и воды интенсифицируется процесс перемешивания и диспергирования, что значительно повышает эффект обессоливания. Степень обессоливания увеличивается на 200-300% и достигает 1-2 мг/л. Thus, due to the organization of effective interaction between two counter rotating streams of oil and water, the process of mixing and dispersion is intensified, which significantly increases the effect of desalination. The degree of desalination increases by 200-300% and reaches 1-2 mg / L.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей промышленности для обессоливания нефти. The present invention can be used in the oil, refining industry for the desalination of oil.

Claims

1. The mixer containing the pressure and mixing chambers made in the form of a hollow cylinder, inside of which swirls made with tangential channels are installed on the pipe of the component to be mixed and the discharge pipe of the working agent, characterized in that the swirl on the discharge pipe of the working agent is made in the form of a cylinder with cylindrical holes or in the form of a hyperboloid of rotation, and the mixing chamber at the outlet is made in the form of a stilling chamber.

2. The mixer according to claim 1, characterized in that the stilling chamber is equipped with a set of plates of variable height mounted at an angle of 45 ^o to the axis of the chamber.

3. The mixer according to claim 1, characterized in that the pipe of the component to be mixed is equipped with a blade swirler.