Устройство для повышения степени однородности потока

Устройство для повышения степени однородности потока относится к смесителям жидкостей, и может применяться, в частности, для повышения степени однородности потока при определении содержания в нем воды.
При определении обводненности нефтяного потока предъявляются высокие требования к однородности смеси, так как первичные преобразователи большей части влагомеров точечно измеряют характерный параметр, пропорциональный содержанию воды, что может не соответствовать действительным показателям обводненности потока, поскольку при его перекачке происходит расслоение фаз потока, обусловленное различием их свойств (плотности, вязкости и т.п.). Это, в свою очередь, приводит к уменьшению точности при измерениях количественного состава воды в нефтяном потоке.
Существует множество устройств, предназначенных для смешивания жидкостей, которые также могут быть применены для повышения однородности смеси.
Так, например, известен статический смеситель, содержащий корпус с размещенными в нем смесительными элементами, выполненными в виде косо срезанных отрезков труб, установленных под углом к его продольной оси, причем каждый последующий смесительный элемент повернут относительно предыдущего на угол, определяемый в зависимости от количества устанавливаемых смесительных элементов (RU 103746 U1, опубл. 27.11.2014).
Известный смеситель предназначен для смешивания жидкостей, подаваемых через патрубки ввода основного и подмешиваемого компонентов, и должно обеспечивать высокое качество смешения. Это обусловливает достаточно сложную конструкцию смесительных элементов. Вместе с тем гомогенизация подлежащего измерению потока подразумевает равномерное распределение его составляющих фаз, и потому не требует образования интенсивных завихрений потока.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства для повышения степени однородности потока при достижении необходимой гомогенности потока, обеспечивающей повышение точности измерения обводненности потока.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для повышения степени однородности потока, содержащем трубчатый корпус с размещенным в нем смесительным элементом, корпус разделен перегородкой с коническим отверстием, продольная ось которого радиально смещена по отношению к продольной оси устройства, причем отверстие выполнено сужающимся по ходу движения потока, при этом на выходе из отверстия установлен винт, размещенный по продольной оси устройства.
Смешивание фаз потока необходимо для получения однородной эмульсии, имеющей стабильные характеристики. При однородности смеси жидкостей характеристики жидкости одинаковы во всем сечении потока, что в свою очередь приводит к уменьшению погрешности измерений обводненности потока.
Полезная модель поясняется графически, где на чертеже изображена схема предлагаемого устройства для повышения степени однородности потока.
Устройство включает корпус 1, выполненный в виде отрезка трубы с присоединительными фланцами, перегородку 2, разделяющую корпус 1 на две половины, с коническим отверстием 3, ось которого смещена по отношению к оси устройства, и винт 4, закрепленный в перегородке 2 во второй половине корпуса устройства 1.
Устройство работает следующим образом.
В полость корпуса 1 из технологического трубопровода поступает жидкость, имеющая в своем составе недостаточно перемешанные фазы (например, вода и нефть). Жидкость, проходя через коническое отверстие 3 в перегородке 2, дополнительно сжимается и смещается к внешней стороне устройства. При прохождении конического отверстия 3 жидкость перемешивается за счет смещения оси потока и изменения давления. На выходе из конического отверстия 3 жидкость приводит во вращение винт 4, при этом потенциальная энергия потока преобразуется в работу винта 4. Винт закручивает поток жидкости, обеспечивая дополнительное перемешивание жидкости, в результате чего образуется гомогенный поток. Устройство может быть установлено перед первичными преобразователями влагомеров, чем обеспечивается повышение точности измерения влагосодержания.
Использование предложенного устройства совместно с поточными влагомерами позволит увеличить точность измерения влагосодержания перекачиваемой жидкости. Конструкция устройства отличается простотой, при обеспечении необходимой степени однородности смеси жидких фаз, требуемой при определении количественного состава воды в жидкости.