СПОСОБ И УСТРОЙСТВО СМЕСИТЕЛЯ

1. Смешивающее устройство (27) для смешивания жидкостей и твердых частиц, в котором корпус (22) имеет верхний вход (12) твердых частиц (12) и нижний вход (24) жидкости, источник движущей силы, включающий в себя ведущий вал (30), проходящий в упомянутый вход твердых частиц, и выход (26), сообщающийся с кольцевым пространством в корпусе над упомянутым входом для направления раствора, получающегося в результате перемешивания твердых частиц, приводимых в перемещение наружу посредством импеллера, с жидкостями, текущими в кольцевое пространство в упомянутом корпусе, содержащее:
импеллер (27) в сборе, имеющий основную пластину (34), окружающую нижний конец упомянутого входа частиц, и расположенные по окружности на расстоянии друг от друга, проходящие в радиальном направлении лопатки (28, 52, 61), установленные на основной пластине, причем каждая из лопаток имеет противоположные стороны (39, 40), проходящие наружу от концевой поверхности, смежной с внутренним радиальным краем основной пластины, и оканчивающиеся у вершины (44), смежной с внешним окружным краем основной пластины; при этом
каждая из задних сторон (40) лопаток включает в себя выступающую в окружном направлении часть (39, 54, 68, 70) на пути перемещения раствора в пространства между смежными лопатками для отклонения раствора в направлении радиально наружу в кольцевое пространство.
2. Устройство по п. 1, в котором множество лопаток (29, 29', 64, 65) экспеллера расположено между ведущим валом и лопатками импеллера в сборе.
3. Устройство по п. 2, в котором вход частиц включает в себя проходы (17) для спуска воздуха.
4. Устройство по п. 1, в котором расстояние между лопатками уменьшается в сторону внешнего окружного края.
5. Устройство по п. 3, в котором вход частиц имеет в целом воронкообразную конфигурацию, окружающую ведущий вал, и включает в себя по меньшей мере один из проходов.
6. Устройство по п. 2, в котором лопатки экспеллера совмещены с лопатками импеллера, причем каждая из выступающих в окружном направлении частей включает в себя обращенный радиально наружу уступ (54, 70) на пути перемещения раствора в пространство между смежными лопатками.
7. Устройство по п. 6, в котором каждая из лопаток экспеллера имеет верхние концы, проходящие вбок в направлении от направления вращения лопаток импеллера.
8. Смешивающее устройство для смешивания жидкостей и твердых частиц, в котором корпус имеет верхний вход твердых частиц и нижний вход жидкости, источник движущей силы, включающий в себя ведущий вал, проходящий в упомянутый вход твердых частиц, и выход, сообщающийся с кольцевым пространством в корпусе над входом для направления раствора, получающегося в результате перемешивания твердых частиц, приводимых в перемещение наружу посредством импеллера, с жидкостями, текущими в кольцевое пространство в корпусе, содержащее:
импеллер в сборе, имеющий основную пластину, окружающую нижний конец входа частиц, и расположенные по окружности на расстоянии друг от друга трехсторонние лопатки, установленные на одинаковом расстоянии друг от друга на основной пластине, причем каждая из лопаток имеет противоположные стороны, проходящие наружу от концевой поверхности, смежной с внутренним радиальным краем основной пластины, и оканчивающиеся у вершины (44), смежной с внешним окружным краем основной пластины; и
причем каждая из задних сторон лопаток включает в себя выступающую в окружном направлении часть на пути перемещения раствора в пространства между смежными лопатками для отклонения раствора в направлении радиально наружу в кольцевое пространство.
9. Устройство по п. 8, в котором одна из противоположных сторон (40) лопаток является вогнутой, а другая из противоположных сторон (39) является выпуклой, при этом
каждая из выпуклых сторон оканчивается внешним концом, проходящим, по существу, параллельно внешнему периферийному краю основной пластины.
10. Устройство по п. 9, в котором противоположные стороны каждой лопатки оканчиваются общей вершиной, смежной с внешним периферийным краем основной пластины.
11. Устройство по п. 8, в котором каждая из лопаток делится пополам воображаемой линией, проходящей под острым углом к воображаемой радиальной линии, проходящей от продольной оси ведущего вала.
12. Устройство для смешивания жидкостей и твердых частиц, содержащее в комбинации:
корпус, имеющий верхний вход частиц и нижний вход жидкости, центральный ведущий вал, и выход во внешней стенке корпуса;
импеллер в сборе, установленный с возможностью вращения у нижнего конца упомянутого входа частиц, включающий в себя основную пластину и множество расположенных по окружности на расстоянии друг от друга лопаток импеллера, проходящих вверх от основной пластины;
экспеллер в сборе, установленный с возможностью вращения между ведущим валом и импеллером в сборе, имеющий множество расположенных по окружности на расстоянии друг от друга лопаток, совмещенных с лопатками импеллера; и
по меньшей мере один проход воздуха, установленный вблизи от нижнего конца входа частиц в сообщении с входом частиц.
13. Устройство по п. 12, в котором множество лопаток экспеллера расположено между ведущим валом и лопатками импеллера в сборе.
14. Устройство по п. 13, в котором вход частиц включает в себя проходы спуска воздуха.
15. Устройство по п. 12, в котором трубчатый элемент, расположенный в центре импеллера в сборе, выполнен по меньшей мере с частью упомянутых проходов.
16. Устройство по п. 12, в котором вход частиц имеет в целом воронкообразную конфигурацию, окружающую ведущий вал, и включает в себя по меньшей мере один из упомянутых проходов.
17. Устройство по п. 13, в котором лопатки экспеллера совмещены с лопатками импеллера.
18. Устройство по п. 14, в котором каждая из лопаток экспеллера имеет верхний скругленный конец, изгибающийся в направлении от направления вращения лопаток экспеллера.
19. Способ введения песка в смеситель материала для гидравлического разрыва, состоящего по меньшей мере частично из песка и воды, в котором песок вводят в по существу воронкообразный вход, причем импеллер в сборе с приводом от двигателя установлен с возможностью вращения на ведущем валу у нижнего конца упомянутого входа, обеспечивают продвижение с высокими скоростями в импеллер в сборе для образования раствора с водой, подаваемой под высоким давлением в кольцевое пространство, окружающее упомянутую сборку, включающий этапы, на которых:
распределяют песок в направлении от центра входа и обеспечивают его продвижение в импеллер в сборе; и
осуществляют блокирование противотока песка и воды в направлении радиально внутрь между лопатками импеллера до того, как он достигнет области внутри импеллера.
20. Способ по п. 19, включающий в себя этап удаления воздуха из песка в упомянутом входе через проходы спуска воздуха в упомянутом входе.
21. Способ по п. 20, включающий в себя этап обеспечения проходов спуска воздуха на интервалах вдоль упомянутого входа.