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管道静态混合器流场分析

2021-01-09刘倩倩

石油和化工设备 2020年12期

刘倩倩

(中石化四机石油机械有限公司, 湖北 荆州 434000)

不同流体之间的混合是油田采出水处理过程中经常遇到的问题,常用方法为利用各类机械搅拌设备来提高混合效率,但机械搅拌设备通常操作繁琐、故障率高、经济效益低,因此研究混合效率高且能够适应各类工况的静态混合器成为一种必然趋势[1]。管道混合器可以通过控制水量,做到均匀混合并且减少能耗。在油田中采用管道混合器不仅可以快速均匀混合物料,解决加药不均匀,药剂消耗量大,而且可以大大降低设备费用和成本费用,这对企业提高采油经济效益、降低水处理成本及节约能源具有重要意义。

1 静态混合器研制

1.1 管道静态混合器结构设计

静态混合器是一种广泛应用于化工、石油、环保等领域的混合装置。管道内安装有若干固定的混合单元,每一单元由若干叶片按一定角度交叉排列而成。管内不同单元结构其作用可分为三类,一是对流体起分割作用;二是使流道形状和截面发生变化产生剪切作用;三是使流体产生旋转,起到自动搅拌作用[2-4]。如图1所示,它是一种新的静态混合器—弯管内置翼片混合器。

图1 弯管内置翼片混合器

静态混合器结构由管道经过多次弯曲而成,水从管道一端注入,这一端管道上开有两个小孔,分别注入两种药剂,在管道每个拐弯处装有一块挡板—翼片,如图2所示。

图2 弯管内置翼片混合器内部结构

弯管直线段长2 1 0 1.8 5 m m,管的排量为450L/min,药剂的注入速度大于0.27L/min,小于4.32L/min,管道内的水为主要部分。……

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