專利名稱：噴嘴可調式水粉混合頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種將水與干粉混合的裝置，特別涉及一種用于油田調剖、注聚工藝 中的水與聚合物的混合裝置。
背景技術：
通常實現(xiàn)水粉混合的過程一般是依靠鼓風機的動力和文丘里管將輸送干粉輸送到水粉
混合裝置；現(xiàn)有技術中的水粉混合裝置采用水力射流式，但其噴嘴是固定尺寸的，不易調 節(jié)和更換，噴嘴尺寸不能隨著進水壓力的波動而自行調節(jié)噴嘴尺寸達到更好的混合效果； 其混合效果不理想，經(jīng)過上述混合工藝的混合物還需要進行長時間的攪拌才能使其混合均 勻。另外，公告號為CN2543582，其公告日為2003.04.09的中國實用新型專利中公開了 一種《水粉混合頭》，它由吸粉腔體、進水腔體和水粉混合腔體組成，吸粉腔體的出粉口一 端設在進水腔體內部，水粉混合腔體的進液口一端設在進水腔體內，出粉口與進液口相連 通，吸粉腔體的出粉口一端的外表面為錐形面，進水腔體的內腔經(jīng)過吸粉腔體的錐形面周 圍的錐環(huán)形間隙與水粉混合腔體的內腔相連通。該結構的水粉混合頭的噴嘴的大小是固定 不可調的，不能充分利用來水壓力提高混合效果和效率。
實用新型內容
為了克服上述現(xiàn)有水粉混合裝置的缺陷，本實用新型提供一種噴嘴可調式水粉混合頭， 本實用新型水粉混合頭無需鼓風機和文丘里管，并能根據(jù)進水壓力自我調節(jié)噴嘴的大小， 其混合效果好、結構緊湊、體積小、安裝方便?？蛇m用于混合水和各種干粉。
為了解決上述技術問題，本實用新型噴嘴可調式水粉混合頭予以實現(xiàn)的技術方案是 包括干粉吸入管上的高壓水套，所述干粉吸入管和高壓水套的出水口之間設置有錐形管， 所述錐形管的大口一端與所述高壓水套相通，位于所述高壓水套的出水端在軸向上依次連 接有連接套和調節(jié)帽，所述連接套的內表面與所述錐形管的外表面上設置相吻合的凹凸配
合結構，所述高壓水套的內表面與所述錐形管的外表面之間設置有動密封結構；位于所述
錐形管與調節(jié)帽之間設置有壓力彈簧。
本實用新型噴嘴可調式水粉混合頭，其中，所述干粉吸入管與所述錐形管兩者在徑向
上形成的一環(huán)形空間構成了水力射流噴嘴；所述高壓水套與連接套之間、所述連接套與調 節(jié)帽之間的連接分別為螺紋連接；所述動密封結構為O形密封圈。位于所述干粉吸入管上 設置有渦輪，所述干粉吸入管與渦輪之間采用鍵連接，所述渦輪的葉片與錐形套內表面之 間為間隙配合；所述渦輪的頭數(shù)為4個以上。所述錐形套與調節(jié)帽之間設置有分束器。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所具有的有益效果是由于在本實用新型中設計有依靠 壓力彈簧的伸縮來調整噴嘴大小的結構，當水壓波動時，作用在錐形管上的水的壓力也在 波動，同時，壓力彈簧上的壓力也發(fā)生波動，由于彈簧下端是頂在調節(jié)帽上的，而彈簧上 端處于自由狀態(tài)，當彈簧隨著受力的變化而伸縮時，錐形管也隨之上下移動，這樣位于干 粉吸入管與錐形管之間形成的環(huán)空水力射流噴嘴的大小就會隨著來水壓力的波動而自動調 整大小，S卩當水壓增大時噴嘴增大；當水壓減小時噴嘴減??；水壓穩(wěn)定時，噴嘴大小不 變。從而本實用新型水粉混合頭可以充分利用來水壓力，提高了水粉的混合效果和混合效 率。本實用新型可以廣泛地用于水與干粉混合的場合，特別適用于油田調剖、注聚工藝中 的水與聚合物的混合。
圖l是本實用新型噴嘴可調式水粉混合頭的結構剖視圖； 圖2是圖1中所示錐形管6的結構剖視放大圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
附圖中主要零部件和細節(jié)的說明1干粉吸入管，2高壓水套，30形密封圈，4連接套， 5渦輪，6錐形管，7水力射流噴嘴，8壓力彈簧，9分束器，IO調節(jié)帽。
如圖1所示，本實用新型噴嘴可調式水粉混合頭的結構是包括干粉吸入管1上的高 壓水套2，所述干粉吸入管1和高壓水套2的出水口之間設置有錐形管6，所述錐形管6的 大口一端與所述高壓水套2相通，所述干粉吸入管1與所述錐形管6兩者在徑向上形成的 一環(huán)形空間構成了水力射流噴嘴7，位于所述高壓水套2的出水端在軸向上依次連接有連接 套4和調節(jié)帽10，所述高壓水套2與調節(jié)帽IO之間、所述連接套與調節(jié)帽之間的連接分別 為螺紋連接。所述連接套4的內表面與所述錐形管6的外表面上設置相吻合的凹凸配合結 構，所述高壓水套2的內表面與所述錐形管6的外表面之間設置有動密封結構；位于所述 錐形管6與調節(jié)帽10之間設置有壓力彈簧8。
本實用新型噴嘴可調式水粉混合頭中，為了將混合過程中的水粉進行充分混合，在位 于所述干粉吸入管1上還可以設置有渦輪5，所述干粉吸入管1與渦輪5之間釆用鍵連接， 所述渦輪5的葉片與錐形套6內表面之間為間隙配合或留有很小的縫隙，所述渦輪的頭數(shù) 為4個以上，其具體頭數(shù)和導程可視具體情況而定。另外，本實用新型噴嘴可調式水粉混 合頭中，所述錐形套與調節(jié)帽之間設置有分束器9，所述分束器9上的孔眼數(shù)量和孔徑尺寸 可以根據(jù)具體情況決定。
在制造本實用新型時，所有零部件基本都是圓筒結構，其中干粉吸入管1與高壓水套2 之間采用焊接形式固定連接，干粉吸入管1上端為入口 11,下端為出口，干粉吸入管l的 內壁為光滑表面，以減少干粉在其中運動時的阻力，干粉吸入管1的出口外側加工有小角 度的傾角，以減少水環(huán)噴射時的運動阻力。如圖2所示，錐形管6的內表面上加工有臺階
61用以擋住渦輪5以防止渦輪5在水的沖擊力作用下被壓入到錐形管6的內錐形面62中， 錐形管6的下端與分束器9的連接除了采用除螺紋連接，還可以采用其他的連接方式；壓 縮彈簧8的兩端被限制在錐形管6的外臺階63和彈簧調節(jié)帽10的上端面之間。
如圖1所示，裝配本實用新型水粉混合頭時，根據(jù)來水壓力調節(jié)連接套4兩端的螺紋 旋合長度以獲得一定大小的噴嘴7，然后連接高壓來水管線進入到高壓水套2，高壓來水經(jīng) 過渦輪5后紊流程度增加，在噴嘴7處形成水射流的高速水環(huán)，由于噴嘴7處的水流速度 很大，因而該處形成一定程度的負壓，于是將干粉從干粉吸入管1處吸入并在混合腔71中 與紊流的射流水環(huán)進行混合，混合物隨后經(jīng)過分束器9完成進一步混合。
本實用新型水粉混合頭的工作原理是壓力為O. 35 0. 7MPa的高壓水進入到高壓水套 的高壓水腔21中，經(jīng)過渦輪5后紊流程度增加，再經(jīng)過由干粉吸入管1和錐形管6之間構成的 噴嘴7形成水力噴射環(huán)，由伯努利方程可知在干粉吸入管l的出口水流速度很高因而壓力很 低，從而在干粉吸入管l的出口形成負壓，干粉在負壓的作用下就會被吸入到干粉吸入管l 的入口，進而運動到水粉混合頭中來，從而省掉了鼓風機。當水壓波動時，作用在錐形管6 上的水的壓力也在波動，也就是彈簧上所受的壓力在波動，由于壓力彈簧8的下端頂在調節(jié) 帽10上不能運動，而壓力彈簧8的上端是自由端，能夠上下運動，從而壓力彈簧8受壓縮的 變形量在變化，錐形管6也就隨著壓力彈簧8而上下運動，這樣噴嘴7的大小就會隨著來水壓 力的波動而自動調整大小。S卩當水壓增大時噴嘴7增大，當水壓減小時噴嘴7減小，水壓 穩(wěn)定時噴嘴7大小不變，從而充分地利用了來水壓力，提高了水和干粉的混合效果和混合效 率。
盡管結合附圖對本實用新型進行了上述描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體 實施方式，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人 員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這 些均屬于本實用新型的保護之列。
權利要求1. 一種噴嘴可調式水粉混合頭，包括干粉吸入管上的高壓水套，其特征在于所述干粉吸入管和高壓水套的出水口之間設置有錐形管，所述錐形管的大口一端與所述高壓水套相通，位于所述高壓水套的出水端在軸向上依次連接有連接套和調節(jié)帽，所述連接套的內表面與所述錐形管的外表面上設置相吻合的凹凸配合結構，所述高壓水套的內表面與所述錐形管的外表面之間設置有動密封結構；位于所述錐形管與調節(jié)帽之間設置有壓力彈簧。
2. 根據(jù)權利要求1所述的噴嘴可調式水粉混合頭，其特征在于，所述干粉吸入管與所 述錐形管兩者在徑向上形成的一環(huán)形空間構成了水力射流噴嘴。
3. 根據(jù)權利要求1所述的噴嘴可調式水粉混合頭，其特征在于，所述高壓水套與連接 套之間、所述連接套與調節(jié)帽之間的連接分別為螺紋連接。
4. 根據(jù)權利要求1所述的噴嘴可調式水粉混合頭，其特征在于，所述動密封結構為O 形密封圈。
5. 根據(jù)權利要求1所述的噴嘴可調式水粉混合頭，其特征在于，位于所述干粉吸入管 上設置有渦輪，所述干粉吸入管與渦輪之間采用鍵連接，所述渦輪的葉片與錐形套內表面 之間為間隙配合。
6. 根據(jù)權利要求5所述的噴嘴可調式水粉混合頭，其特征在于，所述渦輪的頭數(shù)為4 個以上。
7. 根據(jù)權利要求1所述的噴嘴可調式水粉混合頭，其特征在于，所述錐形套與調節(jié)帽 之間設置有分束器。
專利摘要本實用新型公開了一種噴嘴可調式水粉混合頭，包括干粉吸入管上的高壓水套，所述干粉吸入管和高壓水套的出水口之間設置有錐形管，所述錐形管的大口一端與所述高壓水套相通，位于所述高壓水套的出水端在軸向上依次連接有連接套和調節(jié)帽，所述連接套的內表面與所述錐形管的外表面上設置相吻合的凹凸配合結構，所述高壓水套的內表面與所述錐形管的外表面之間設置有動密封結構；位于所述錐形管與調節(jié)帽之間設置有壓力彈簧。實用新型提高了水與干粉的混合效果和混合效率，可以廣泛地用于水與干粉混合的場合，特別適用于油田調剖、注聚工藝中的水與聚合物的混合。
文檔編號B01F5/02GK201200870SQ20082008017
公開日2009年3月4日 申請日期2008年4月24日 優(yōu)先權日2008年4月24日
發(fā)明者敏 劉, 張成富 申請人:中國海洋石油總公司;中海石油基地集團有限責任公司