專利名稱：一種軸流式混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種固體粉末和液體混和時使用的混合器。
背景技術(shù)：
在完井中必不可少的設(shè)備就是固井水泥漿配制設(shè)備，其中最主要的執(zhí)行設(shè)備就是混合器。隨著固井技術(shù)的發(fā)展，各式各樣的混漿車或混漿橇相繼出現(xiàn)。目前現(xiàn)場固井設(shè)備中普遍使用的混合器均為高能噴射器，該類型混合器存在的缺點為單變量控制，即只能控制混合水的量，不能控制干灰的量，控制精度低、混漿速度小、需要能量高。
在其它各種需要固體粉末和液體混和的工業(yè)生產(chǎn)過程中，同樣存在這個問題。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種軸流式混合器，可以調(diào)節(jié)用于混合的固體粉末和液體的用量。
為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種軸流式混合器，其特征在于包括依次連接的固體粉末比例閥、液體比例閥和混合頭，這三個部件均有內(nèi)腔，且其內(nèi)腔共同構(gòu)成了一上下相通且密封的腔室，其中所述固體粉末比例閥用于加入固體粉末并調(diào)節(jié)其入口大小；所述液體比例閥的內(nèi)腔供固體粉末通過，并具有另一從外部通向混合頭的通道用于加入液體，且可調(diào)節(jié)該通道開口的大??；所述混合頭，用于參混所述固體粉末和液體。
進(jìn)一步地，上述軸流式混合器還可具有以下特點所述固體粉末比例閥是一個中空且上端封閉的圓柱形結(jié)構(gòu)，包括一閥體、固定在該閥體上的至少一固體粉末進(jìn)入口、一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、一傳動機(jī)構(gòu)和與所述液體比例閥連接的連接件，以及安裝在該閥體內(nèi)的一閥芯，所述閥芯通過所述傳動機(jī)構(gòu)與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相連，其側(cè)壁與設(shè)在閥體側(cè)面的干灰進(jìn)入口對應(yīng)的位置上有至少一開口，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動時帶動所述閥芯轉(zhuǎn)動，其上開口與所述干灰進(jìn)入口的重合度隨之改變。
進(jìn)一步地，上述軸流式混合器還可具有以下特點所述傳動機(jī)構(gòu)包括一旋轉(zhuǎn)軸、一軸承和一軸承座，該軸承座固定在閥體上端，該軸承安裝在該軸承座內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)軸穿過該軸承且一端與所述閥芯相連接，另一端與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸出軸相連接，該輸出軸轉(zhuǎn)動時通過該旋轉(zhuǎn)軸帶動所述閥芯旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)一步地，上述軸流式混合器還可具有以下特點所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為固定安裝在所述傳動機(jī)構(gòu)上部的一液壓擺動缸和/或旋轉(zhuǎn)盤。
進(jìn)一步地，上述軸流式混合器還可具有以下特點所述閥體上還安裝了至少一個在閥體內(nèi)腔為負(fù)壓時打開的呼吸閥。
進(jìn)一步地，上述軸流式混合器還可具有以下特點所述液體比例閥包括圓柱形的一外殼體、固定安裝在該外殼體內(nèi)的一圓柱形內(nèi)殼體、安裝在外殼體上的至少一液體進(jìn)入口、與所述固體粉末比例閥及混合頭連接的連接件，以及一流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述外殼體與內(nèi)殼體之間形成有環(huán)形空間，該環(huán)形空間構(gòu)成了所述液體從外部通向混合頭的通道，所述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在該環(huán)形空間與所述混合頭內(nèi)腔之間，與該環(huán)形空間對應(yīng)位置上有開口大小可調(diào)節(jié)的通道。
進(jìn)一步地，上述軸流式混合器還可具有以下特點所述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括液體流出法蘭、液體調(diào)節(jié)部件和混合水控制法蘭，其中所述液體流出法蘭為固定套裝在所述內(nèi)殼體下部外的一片狀環(huán)形體，與所述環(huán)形空間對應(yīng)的圓周上開有多個通孔或通槽；所述液體調(diào)節(jié)部件為具有一中孔的片狀構(gòu)件，安裝在所述液體流出法蘭朝向所述混合頭的一側(cè)，該中孔位置對應(yīng)于所述內(nèi)殼體的內(nèi)腔，且在該中孔的周邊形成有通槽或者通孔，該液體調(diào)節(jié)部件通過手動和/或自動旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動時，所述液體調(diào)節(jié)部件和液體流出法蘭上對應(yīng)的通孔和通槽的重合度隨之改變。
所述混合水控制法蘭也是具有一中孔的片狀構(gòu)件，安裝在所述液體調(diào)節(jié)部件朝向所述混合頭的一側(cè)，在所述環(huán)形空間對應(yīng)于液體流出法蘭上通孔或通槽的位置上開有許多孔徑不同的孔或槽。
所述混合水流出法蘭、混合水調(diào)節(jié)部件和混合水控制法蘭的外周邊的對應(yīng)位置都加工了若干個通孔，連接件穿過該3個部件的通孔將它們連接在一起，且混合水調(diào)節(jié)部件的通孔和連接件存在間距，混合水調(diào)節(jié)部件可以在該間距范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。
進(jìn)一步地，上述軸流式混合器還可具有以下特點所述液體比例閥還包括一圓筒狀的尼龍?zhí)祝渖隙斯潭ㄔ诨旌项^的最上端，且上端面具有多個與所述混合水控制法蘭上小孔對應(yīng)的導(dǎo)流槽，每一個導(dǎo)流槽的軸線都和液體比例閥的軸線有一個偏角和螺旋角。
進(jìn)一步地，上述軸流式混合器還可具有以下特點所述混合頭包括與所述液體比例閥和混漿池連接的連接件、一混合部殼體及一導(dǎo)流套所述混合部殼體內(nèi)腔與所述液體比例閥的內(nèi)腔和通向混合頭的所述通道連通，所述導(dǎo)流套上端與該混合部殼體連通，上端與所述混合裝置連接。
進(jìn)一步地，上述軸流式混合器還可具有以下特點所述混合部殼體為一圓錐體，其外壁上以5～10°的螺旋角和軸心角對稱地焊接了至少一對二次泥漿入口。
進(jìn)一步地，上述軸流式混合器還可具有以下特點所述混合頭還包括固定安裝在所述導(dǎo)流套下方的一多棱椎，其尖端向上。
進(jìn)一步地，上述軸流式混合器還可具有以下特點所述固體粉末比例閥、清水比例閥和混合頭之間通過法蘭相連接，且所述固體粉末比例閥、清水比例閥和混合頭之間，以及這三個部分中可轉(zhuǎn)動的部件之間都采用密封圈或密封墊將其內(nèi)部的腔體或通道密封起來。
由上可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型軸流式混合器可對固體粉末和液體混和進(jìn)行連續(xù)參混，參混完的泥漿還可再次進(jìn)入混合頭進(jìn)行多次循環(huán)參混，從而降低了混合器對高能量的需求，由于多次參混和對能量的需求底，所以本混合器混合速度快，效率高。另外本實用新型可以被安裝在各式各樣的混漿池上，其混漿速度和泥漿密度可以根據(jù)固井要求隨意設(shè)定，本實用新型的混合器可以用于陸地、海洋和沙漠的各種混漿設(shè)備上。本實用新型的提出，為石油固井和地質(zhì)探測固井提供了一種混漿速度快、控制精度高、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的高效率混合器，克服了現(xiàn)存混合器的不足。


圖1和圖2均是本實用新型實施例軸流式混合器的剖面圖。
圖3A、3B和3C是圖2中的清水比例閥門結(jié)構(gòu)和動作的示意圖。
圖4是本實用新型實施例軸流式混合器的安裝示意圖。
圖2中的標(biāo)記含義為1-旋轉(zhuǎn)盤；2-刻度盤；3-液壓擺動缸；4-支承座；5-螺栓；6-軸承座；7-密封墊；8-干灰進(jìn)入口；9-法蘭；10-呼吸閥座；11-螺桿；12-彈簧；13-閥罩；14-混合水入口；15-混合水調(diào)節(jié)部件；16-上端連接法蘭；17-圓錐體；18-二次泥漿入口；19-安裝法蘭；20-橡膠防塵罩；21-托盤；22-四棱錐；23-連接板；24-掛板；25-泥漿導(dǎo)流套；26-螺栓；27-固定套；28-尼龍?zhí)祝?9-螺栓；30-O型密封圈；31-混合水控制法蘭；32-O型密封圈；33-定位套；34-O型密封圈；35-混合水流出法蘭；36-噴霧器水流出口；37-外殼體；38-內(nèi)殼體；39-上端連接法蘭；40-螺栓；41-閥體；42-O型密封圈；43-閥芯；44-螺母；45-螺栓；46-旋轉(zhuǎn)軸；47-角接觸軸承；48-鎖母；49-軸承壓蓋；50-螺釘。
具體實施方式
本實施例以干灰和清水的混合為例。在工作過程中，軸流式混合器采用雙變量控制方式，即既對干灰的流量進(jìn)行控制又對清水的流量進(jìn)行控制。如圖1所示，本實施例的軸流式混合器由干灰比例閥100、清水比例閥200和混合頭300三部分組成。干灰比例閥100在清水比例閥200的上端，混合頭300在清水比例閥200的下端，三個部件的內(nèi)腔構(gòu)成了一個上下相通的腔室，且相互之間都采取了密封措施，中間用螺紋和法蘭連接。干灰從最上端進(jìn)入腔室，混合水從中部進(jìn)入腔室，二次水泥漿從最下端進(jìn)入腔室。干灰的進(jìn)入量由干灰比例閥100控制，混合水的流量由清水比例閥200控制。
如圖2所示，干灰比例閥100是混漿時干灰的流入量的，是一個上端封閉的圓柱形結(jié)構(gòu)，由旋轉(zhuǎn)盤1、刻度盤2、液壓擺動缸3、干灰進(jìn)入口8、法蘭9、旋轉(zhuǎn)軸46、軸承47、軸承壓蓋49、閥芯43、閥體41、連接套4、軸承座6和O型密封圈44等組成。
旋轉(zhuǎn)軸46將旋轉(zhuǎn)盤1、液壓擺動缸3和閥芯43連接在一起，通過軸承結(jié)構(gòu)固定在閥體41上具體地，旋轉(zhuǎn)軸46通過兩個背對背的角接觸球軸承47固定在軸承座6里，軸承47通過軸承壓蓋49軸向定位，并將旋轉(zhuǎn)軸46固定在軸承座6上，軸承座6通過法蘭和閥體41連接在一起。液壓擺動缸3的上端和下端有伸出軸，旋轉(zhuǎn)軸46的上端通過聯(lián)軸器和液壓擺動缸3下端伸出軸連接，下端和閥芯43通過螺紋連接。液壓擺動缸3上端的伸出軸則和旋轉(zhuǎn)盤1連接，旋轉(zhuǎn)盤1和刻度盤2是配對使用的，旋轉(zhuǎn)盤1的圓柱面上有六個通孔，這些通孔是為了扳動旋轉(zhuǎn)盤而設(shè)計的，刻度盤2通過螺釘固定在液壓擺動缸3的中部上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時就可以通過刻度盤的指示看出旋轉(zhuǎn)的角度。
當(dāng)液壓擺動缸3或者旋轉(zhuǎn)盤1轉(zhuǎn)動時，經(jīng)旋轉(zhuǎn)軸46帶動閥芯43隨之轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)盤1和刻度盤2是為手動控制設(shè)計的，閥芯43的旋轉(zhuǎn)也可以由旋轉(zhuǎn)液壓缸3來推動，以提高設(shè)備的控制精度和自動化程度，或者，也可以選擇其中的一種方式及相應(yīng)部件。
閥體41是一個中空的圓柱體，干灰進(jìn)入口8的中心線和閥體41的中心線垂直，并焊接在閥體41上，干灰進(jìn)入口8和法蘭9焊接在一起。閥芯43也是一個中空圓柱體，閥芯43上開有一個和干灰進(jìn)入口8同樣大小的孔，閥芯43的上端和下端都有密封槽，通過O型密封圈44和閥體41密封，閥芯43繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，閥芯43上的開孔和閥體41上的開孔在旋轉(zhuǎn)時就會有一個從大到小或者從小到大的重合過程，當(dāng)兩孔完全重合時，干灰比例閥的閥門達(dá)到最大開度，當(dāng)閥芯旋轉(zhuǎn)180度時，干灰比例閥的閥門開度最小，閥門被完全關(guān)閉，閥芯在閥體內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，閥門的開度就有一個逐漸增大和縮小的過程，從而來控制干灰的流入量按比例輸入。
為了使干灰進(jìn)入時不發(fā)生“哽咽”情況和平衡干灰閥內(nèi)和閥外壓力平衡，本實施例還在干灰比例閥上安裝了兩個呼吸閥10。呼吸閥10由呼吸閥座、螺桿11、彈簧12和閥罩13等組成。當(dāng)干灰比例閥內(nèi)的壓力低于大氣壓時，由于大氣壓的作用使閥門打開，從而使空氣通過閥門進(jìn)入干灰比例閥內(nèi)，使閥內(nèi)壓力和外面保持平衡。雖然實施例采用該用結(jié)構(gòu)的呼吸閥，但本實用新型完全可以采用在負(fù)壓時打開的其它結(jié)構(gòu)的閥門。
干灰比例閥100和清水比例閥200之間的法蘭連接處用密封墊進(jìn)行密封。
清水比例閥200是用來控制混合水的流入量的，是一個中間中空，外壁環(huán)空的圓柱體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)腔直徑和干灰比例閥內(nèi)腔直徑同樣大小，是干灰進(jìn)入混合頭的通道，閥體和外殼體之間的環(huán)形空間是混合水進(jìn)入混合頭的通道。如圖2所示，清水比例閥200由上端連接法蘭39、內(nèi)殼體38、外殼體37、混合水進(jìn)入口14、噴霧器水流出口36、混合水流出法蘭35、混合水控制法蘭32、混合水調(diào)節(jié)部件15、尼龍?zhí)?8、O型密封圈34等組成。
請同時參照圖3A～圖3C，混合水流出法蘭35為套裝在所述內(nèi)殼體下部外的一片狀圓環(huán)，在所述環(huán)形空間對應(yīng)的圓周上有許多通長的槽孔351(或通長的圓孔)，混合水(這里指用于混合的水，就是指清水)通過這些小孔進(jìn)入混合頭。其上端面和內(nèi)殼體38焊接在一起，下端面和混合水調(diào)節(jié)部件15上端面配合，中間通過O型密封圈34密封。
混合水調(diào)節(jié)部件15位于所述混合水流出法蘭35朝向混合頭的一側(cè)，也是一片狀結(jié)構(gòu)，其外形類似網(wǎng)球拍狀，中間有一個大孔，在大孔的圓柱面上有數(shù)十個尺寸不同的通槽150(也可以相應(yīng)位置加工成通孔)，這些通槽和混合水控制法蘭32上的小孔配合可以控制混合水的流量，圖3A、3B和3C分別示出了混合水全開、全關(guān)和半開狀態(tài)的示意圖。
混合水流出法蘭35、混合水調(diào)節(jié)部件15和混合水控制法蘭32的外周邊的對應(yīng)位置都加工了6個通孔51，螺栓29穿過該3個部件的通孔將它們連接在一起。混合水調(diào)節(jié)部件15上的通孔和螺栓間有一定間距，使得混合水調(diào)節(jié)部件15可以在一個小的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。
混合水調(diào)節(jié)部件15可以通過把柄旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)可以通過液壓缸推動也可以通過加長柄手動轉(zhuǎn)動，為了提高控制的精度和自動化程度，一般由液壓缸來控制其轉(zhuǎn)動量。轉(zhuǎn)動后，混合水調(diào)節(jié)部件會繞清水比例閥的軸心旋轉(zhuǎn)一定的角度，通槽150隨之轉(zhuǎn)動從而改變混合水流動的通道的大小?；旌纤{(diào)節(jié)部件的下端面和混合水控制法蘭的上端面配合，中間通過O型密封圈34密封。
混合水控制法蘭32位于所述混合水調(diào)節(jié)部件15朝向混合頭的一側(cè)，也是一片狀圓環(huán)，在所述環(huán)形空間對應(yīng)的圓周上開有許多孔徑不同的小孔321，這些小孔的位置與混合出流出法蘭上槽孔351的位置對應(yīng)，混合水通過這些小孔可以進(jìn)入混合頭。通過旋轉(zhuǎn)混合水調(diào)節(jié)部件15，可以開啟不同直徑的小孔，從這些小孔中流過的混合水的量就不同，混合水的流入量也就不同。混合水控制法蘭32上端面和混合水調(diào)節(jié)部件15的下端面配合，中間用O型密封圈34密封。
尼龍?zhí)?8是混合水進(jìn)入混合頭300的導(dǎo)流裝置，是一個圓筒狀結(jié)構(gòu)，尼龍?zhí)椎纳隙擞幸粋€定位臺階，尼龍?zhí)?8通過這個定位臺階被固定在混合頭的最上端。在尼龍?zhí)?8的上端面上加工了和混合水控制法蘭32上小孔數(shù)一樣數(shù)量的導(dǎo)流槽，每一個導(dǎo)流槽的軸線都和清水比例閥的軸線有一個偏角和螺旋角，當(dāng)混合水通這些導(dǎo)流槽進(jìn)入混合頭時，經(jīng)過導(dǎo)流槽的導(dǎo)流作用，混合水就以螺旋狀進(jìn)入混合頭。這樣混合水就被分解成許多細(xì)流高速進(jìn)入混合頭。
混合頭300是執(zhí)行混合任務(wù)的裝置，主要由上端連接法蘭16、圓錐體17、二次泥漿入口18、安裝法蘭19、泥漿導(dǎo)流套25、四棱錐22、連接板23、托盤21、橡膠防塵罩20和螺釘26等組成?；旌项^的上端通過法蘭和清水比例閥連接，結(jié)合面之間用O型密封圈密封?；旌纤透苫以诨旌项^300內(nèi)進(jìn)行第一次混合，第一次參混的泥漿向下流動時和二次泥漿進(jìn)行第二次參混。
圓錐體17是干灰和混合水混合的地方，進(jìn)入混合器的干灰和混合水在此完成了第一次參混。其上對稱的焊接了兩個二次泥漿入口18，下端與所述導(dǎo)流套25連接。二次泥漿入口以5～10°的螺旋角和軸心角焊接在圓錐體17上。這樣二次泥漿以一定的螺旋角和軸心角高速進(jìn)入混合器。
安裝法蘭19是將混合器固定在混漿池的裝置，是一個環(huán)形的圓盤狀結(jié)構(gòu)，通過螺栓將混合器固定在混漿池上。在安裝法蘭19上安裝了橡膠防塵罩或噴霧器，橡膠防塵罩20的主要作用是防止干灰粉飛揚，干灰粉在噴霧器噴出的水霧的作用下也變成了泥漿，進(jìn)入到泥漿池里。
泥漿導(dǎo)流套25是一個圓筒狀結(jié)構(gòu)，其主要作用是將參混完的泥漿引流到四棱錐22上和混漿池里。四棱錐22被固定在托盤21上，尖端向上，一次參混的泥漿和二次參混的泥漿通過泥漿導(dǎo)流套25被噴射到四棱錐22上，以放射狀進(jìn)入到混漿池里，并具有將干灰進(jìn)一步粉碎的作用。四棱錐22和托盤21通過連接板23被固定在泥漿導(dǎo)流套25上。掛板24兩側(cè)分別與連接板23和泥漿導(dǎo)流套25焊接。
基于上述軸流式混合器，本實施例水泥漿的混合方法包括以下步驟步驟110，在混漿時，首先調(diào)整干灰比例閥閥門開度和清水比例閥閥門開度，使干灰和混合水以設(shè)定的比例進(jìn)入混合頭，閥門開度由計算機(jī)根據(jù)固井工藝對水泥漿的密度和排量的要求來確定；步驟120，將干灰以設(shè)定壓力(如0.2MPa)加入干灰比例閥，將清水以設(shè)定壓力(如0.8MPa)加入清水比例閥，清水進(jìn)入清水比例閥后，呈螺旋狀進(jìn)入混合頭，并在兩者接合處形成局部負(fù)壓，和干灰在此處進(jìn)行第一次混合；步驟130，第一次混合泥漿在向下流動時和已參混的泥漿進(jìn)行第二次參混，混合后的水泥漿被高速噴射到四棱錐上，以射線狀進(jìn)入混漿池；步驟140，進(jìn)入混漿池的水泥漿在攪拌器的剪切作用下，進(jìn)行大范圍的混合，然后在泥漿循環(huán)泵的作用下先后經(jīng)過泥漿循環(huán)離心泵和密度計后，再次進(jìn)入到軸流式混合器；泥漿循環(huán)離心泵的作用是參混過的水泥漿以一定的速度進(jìn)入軸流式混合器，進(jìn)行多次循環(huán)，多次參混，最終使水泥漿的密度既均勻又連續(xù)。
同時，在混合過程中，計算機(jī)密度控制系統(tǒng)對水泥漿的密度進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，并和預(yù)先設(shè)定好的水泥漿密度值進(jìn)行對比分析，根據(jù)對比結(jié)果實時調(diào)整清水比例閥和干灰比例閥的開度大小，直到使水泥漿的密度符合設(shè)定值。
為了使干灰比例閥、清水比例閥和混合頭能承受干灰和水泥漿的長時間沖蝕，閥芯、干灰比例閥閥體、清水比例閥內(nèi)殼體、混合水流出法蘭、混合水控制法蘭、混合水調(diào)節(jié)部件、圓錐體、導(dǎo)流套、四棱錐、托盤等部件使用特殊材料、經(jīng)特殊工藝處理。
綜上所述，本實用新型采用雙變量控制方式，對干灰和混合水的量都進(jìn)行控制，同時本實用新型采用多次循環(huán)參混方式，其具有以下技術(shù)效果1、降低了混合器對高能量的需求，由于多次參混和對能量的需求底，所以本混合器混合速度快，效率高。
2、本實用新型可以被安裝在各式各樣的混漿池上，其混漿速度和泥漿密度可以根據(jù)固井要求隨意設(shè)定，本實用新型的混合器可以用于陸地、海洋和沙漠的各種混漿設(shè)備上。
本實用新型的提出，為石油固井和地質(zhì)探測固井提供了一種混漿速度快、控制精度高、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的高效率混合器，并克服了現(xiàn)存混合器的不足。該混合器實行雙變量控制，混漿速度大，最大能達(dá)到2.5立方米/分鐘，多次循環(huán)參混，混漿精度高，能達(dá)到±0.025克/立方厘米，水泥漿的均勻性、粘度和連續(xù)性都比高能噴射方式好，結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、能適用于各種工況。其控制精度高、混漿能力大、能適用于陸地、海洋、沙漠等各種工況條件下使用。
但應(yīng)說明的是，本實用新型的軸流式混合器并不局限于應(yīng)用在水泥漿混合中中，也可以使用在各種需要固體粉末和液體混和的工業(yè)生產(chǎn)過程中。此時，可以將實施例中的“干灰”稱為固體粉末，“干灰比例閥”稱為“固體粉末比例閥”，將“清水”稱為“液體”，將“清水比例閥”稱為“液體比例閥”即可。
另外，本實用新型軸流式混合器在上述實施例的基礎(chǔ)上可以有各種變換例如干灰比例閥和清水比例閥在具體結(jié)構(gòu)上也可以采用其它形式，一樣可以實現(xiàn)多變量控制。
權(quán)利要求1.一種軸流式混合器，其特征在于包括依次連接的固體粉末比例閥、液體比例閥和混合頭，這三個部件均有內(nèi)腔，且其內(nèi)腔共同構(gòu)成了一上下相通且密封的腔室，其中所述固體粉末比例閥是一個中空且上端封閉的圓柱形結(jié)構(gòu)，包括一閥體、固定在該閥體上的至少一固體粉末進(jìn)入口、一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、一傳動機(jī)構(gòu)和與所述液體比例閥連接的連接件，以及安裝在該閥體內(nèi)的一閥芯，所述閥芯通過所述傳動機(jī)構(gòu)與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相連，其側(cè)壁與設(shè)在閥體側(cè)面的干灰進(jìn)入口對應(yīng)的位置上有至少一開口，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動時帶動所述閥芯轉(zhuǎn)動，其上開口與所述干灰進(jìn)入口的重合度隨之改變；所述液體比例閥包括圓柱形的一外殼體、固定安裝在該外殼體內(nèi)的一圓柱形內(nèi)殼體、安裝在外殼體上的至少一液體進(jìn)入口、與所述固體粉末比例閥及混合頭連接的連接件，以及一流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述外殼體與內(nèi)殼體之間形成有環(huán)形空間，該環(huán)形空間構(gòu)成了所述液體從外部通向混合頭的通道，所述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在該環(huán)形空間與所述混合頭內(nèi)腔之間，與該環(huán)形空間對應(yīng)位置上有開口大小可調(diào)節(jié)的通道；所述外殼體上還具有一噴霧器水流出口；所述混合頭包括與所述液體比例閥和混漿池連接的連接件、一混合部殼體及一導(dǎo)流套所述混合部殼體內(nèi)腔與所述液體比例閥的內(nèi)腔和通向混合頭的所述通道連通，所述導(dǎo)流套上端與該混合部殼體連通，上端與所述混合裝置連接。
2.如權(quán)利要求1所述的軸流式混合器，其特征在于，所述傳動機(jī)構(gòu)包括一旋轉(zhuǎn)軸、一軸承和一軸承座，該軸承座固定在閥體上端，該軸承安裝在該軸承座內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)軸穿過該軸承且一端與所述閥芯相連接，另一端與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸出軸相連接，該輸出軸轉(zhuǎn)動時通過該旋轉(zhuǎn)軸帶動所述閥芯旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的軸流式混合器，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為固定安裝在所述傳動機(jī)構(gòu)上部的一液壓擺動缸和/或旋轉(zhuǎn)盤。
4.如權(quán)利要求1所述的軸流式混合器，其特征在于，所述閥體上還安裝了至少一個在閥體內(nèi)腔為負(fù)壓時打開的呼吸閥。
5.如權(quán)利要求1所述的軸流式混合器，其特征在于，所述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括液體流出法蘭、液體調(diào)節(jié)部件和混合水控制法蘭，其中所述液體流出法蘭為固定套裝在所述內(nèi)殼體下部外的一片狀環(huán)形體，與所述環(huán)形空間對應(yīng)的圓周上開有多個通孔或通槽；所述液體調(diào)節(jié)部件為具有一中孔的片狀構(gòu)件，安裝在所述液體流出法蘭朝向所述混合頭的一側(cè)，該中孔位置對應(yīng)于所述內(nèi)殼體的內(nèi)腔，且在該中孔的周邊形成有通槽或者通孔，該液體調(diào)節(jié)部件通過手動和/或自動旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動時，所述液體調(diào)節(jié)部件和液體流出法蘭上對應(yīng)的通孔和通槽的重合度隨之改變。所述混合水控制法蘭也是具有一中孔的片狀構(gòu)件，安裝在所述液體調(diào)節(jié)部件朝向所述混合頭的一側(cè)，在所述環(huán)形空間對應(yīng)于液體流出法蘭上通孔或通槽的位置上開有許多孔徑不同的孔或槽。所述混合水流出法蘭、混合水調(diào)節(jié)部件和混合水控制法蘭的外周邊的對應(yīng)位置都加工了若干個通孔，連接件穿過該3個部件的通孔將它們連接在一起，且混合水調(diào)節(jié)部件的通孔和連接件存在間距，混合水調(diào)節(jié)部件可以在該間距范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。
6.如權(quán)利要求5所述的軸流式混合器，其特征在于，所述液體比例閥還包括一圓筒狀的尼龍?zhí)?，其上端固定在混合頭的最上端，且上端面具有多個與所述混合水控制法蘭上小孔對應(yīng)的導(dǎo)流槽，每一個導(dǎo)流槽的軸線都和液體比例閥的軸線有一個偏角和螺旋角。
7.如權(quán)利要求1所述的軸流式混合器，其特征在于，所述混合部殼體為一圓錐體，其外壁上以5～10°的螺旋角和軸心角對稱地焊接了至少一對二次泥漿入口。
8.如權(quán)利要求1所述的軸流式混合器，其特征在于，所述固體粉末比例閥、清水比例閥和混合頭之間通過法蘭相連接，且所述固體粉末比例閥、清水比例閥和混合頭之間，以及這三個部分中可轉(zhuǎn)動的部件之間都采用密封圈或密封墊將其內(nèi)部的腔體或通道密封起來。
9.如權(quán)利要求1所述的軸流式混合器，其特征在于，所述混合頭還包括固定安裝在所述導(dǎo)流套下方的一多棱椎，其尖端向上。
專利摘要一種軸流式混合器，包括依次連接的固體粉末比例閥、液體比例閥和混合頭，這三個部件均有內(nèi)腔，且其內(nèi)腔共同構(gòu)成了一上下相通且密封的腔室，固體粉末比例閥用于加入固體粉末并調(diào)節(jié)其入口大??；液體比例閥的內(nèi)腔供固體粉末通過，并具有另一從外部通向混合頭的通道用于加入液體，且可調(diào)節(jié)該通道開口的大??；混合頭用于參混所述固體粉末和液體。本實用新型可以同時對固體粉末和液體的用量進(jìn)行控制，且能量消耗小。
文檔編號B01F5/00GK2905199SQ200620116218
公開日2007年5月30日 申請日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者孫東奎, 吳秋云, 張志剛, 職昊, 遠(yuǎn)方, 石峻峰 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司, 北京中天啟明科技發(fā)展有限公司