СМЕСИТЕЛЬ ПРЕСНОЙ ВОДЫ

Смеситель пресной воды относится к устройствам для обессоливания нефти путем подачи пресной воды и интенсивного перемешивания смеси нефти и воды, и может быть применено в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.
Известно устройство инжекторный смеситель, содержащий цилиндрический корпус с радиальным патрубком для подвода жидкости и установленные в корпусе по оси паровое сопло, подключенное к источнику пара, и камеру смешения, имеющий центральный канал цилиндрической формы с переменным сечением внешней поверхности, образующей с внутренней поверхностью корпуса кольцевой канал, соединенный с центральным каналом камеры смешения всасывающим кольцевым соплом. (Патент РФ №2102129, дата публикации 1998.01.20.)
Недостатком данного смесителя является низкие динамические характеристики потока жидкости из-за отсутствия диффузора, вследствие чего низкая интенсивность перемешивания жидкостей.
Наиболее близким к предложенной полезной модели по технической сущности является инжекторный смеситель, содержащий цилиндрический корпус с поперечным патрубком подвода жидкости, установленные в корпусе активное сопло, подключенное к источнику пара, и камеру смешения с конфузорно-цилиндрическим центральным каналом. Наружная поверхность камеры смешения образует с корпусом кольцевые каналы минимального проходного сечения, конфузорный и максимального проходного сечения. Первый из этих каналов сообщен с кольцевым всасывающим соплом, образованным активным соплом и конической частью центрального канала, а последний - с поперечным патрубком. Наружная поверхность камеры смешения может иметь дополнительный конический участок, образующий с корпусом расширяющуюся к поперечному патрубку полость. (Патент №2056920, дата публикации 1996.03.27.)
Однако и данный прототип достаточно сложен, а кроме того, не обеспечивает высокой степени гомогенизации, поскольку в нем не происходит образования достаточной степени кавитационных каверн. Кроме того, данный смеситель обладает высоким гидравлическим сопротивлением. Все это отрицательно сказывается на производительности смесителя.
Таким образом, техническим результатом, ожидаемым от использования смесителя, является повышение его производительности за счет одновременного повышения эффективности смешивания и снижения гидравлического сопротивления.
Указанный результат достигается за счет выполнения камеры смешения с цилиндрическим центральным каналом с переменным сечением поверхности, выполненное из двух последовательно по потоку расположенных участков: первого с цилиндрическим участком большого диаметра, и второго цилиндрического участка малого диметра, а также каналы подвода пресной воды, выполненные в форме «ламели» и расположенные по горизонтальной оси корпуса смесителя.
На фиг.1 представлена конструкция смесителя пресной воды.
На фиг.2 представлен вид смесителя пресной воды в разрезе 1-1.
Смеситель включает цилиндрический корпус (1), выполненный из конфузора (2) и диффузора (3), поперечный патрубок (4) подвода пресной воды, каналы (5) подвода пресной воды, камеру (6) смешения, выполненное из двух последовательно по потоку расположенных участков: первого с цилиндрическим участком (7) большого диаметра, и второго цилиндрического участка (8) малого диметра.
К системе смеситель пресной воды может быть присоединен с помощью фланцев (9), однако это не исключает другие конструктивные решения его подключения.
Смеситель пресной воды работает следующим образом. Основной поток нефтяной жидкости подают в полость корпуса (1). Далее проходит в конфузор (2), там жидкость разгоняется и при этом теряет давление. Вынужденное уменьшение давления приводит к кавитации, поскольку жидкость стремиться в сторону большого объема, поступая в камеру (6) смешения. При прохождении камеры (6) смешения образуются кавитационные каверны, в которых происходит интенсивное дробление и перемешивание компонентов смеси, таким образом в первом цилиндрическом участке (7) большого диаметра начинается процесс интенсивного смешивания с пресной водой поступившей из поперечного патрубка (4) подвода пресной воды через каналы (5) подвода пресной воды в зону кавитации. Процессы смешения нефти и пресной воды продолжаются во втором цилиндрическом участке (8) малого диаметра, к которому присоединяют диффузор (3). Дальнейшему увеличению степени гомогенизации оссобенно способствует наличие в полости корпуса диффузора. Наличие конфузора и диффузора позволяет придать необходимые динамические характеристики потоку жидкости. Последний служит для уменьшения скорости жидкости и, следовательно, потерь энергии в трубопроводах.
Устройство имеет простую конструкцию, за счет последовательного соединения конфузора, камеры смешения и диффузора и отсутствия вращающихся и сложных деталей. При этом повышение производительности смесителя будет выражаться в повышении качества однородности смеси из-за эффективной кавитации, а также сокращением времени приготовления смеси.
Применение данной конструкции смесителя позволяет достичь высокой производительности смесителя за счет одновременной высокой эффективности смешивания.