专利名称：喷嘴可调式水粉混合头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种将水与干粉混合的装置，特别涉及一种用于油田调剖、注聚工艺 中的水与聚合物的混合装置。
背景技术：
通常实现水粉混合的过程一般是依靠鼓风机的动力和文丘里管将输送干粉输送到水粉
混合装置；现有技术中的水粉混合装置采用水力射流式，但其喷嘴是固定尺寸的，不易调 节和更换，喷嘴尺寸不能随着进水压力的波动而自行调节喷嘴尺寸达到更好的混合效果； 其混合效果不理想，经过上述混合工艺的混合物还需要进行长时间的搅拌才能使其混合均 匀。另外，公告号为CN2543582，其公告日为2003.04.09的中国实用新型专利中公开了 一种《水粉混合头》，它由吸粉腔体、进水腔体和水粉混合腔体组成，吸粉腔体的出粉口一 端设在进水腔体内部，水粉混合腔体的进液口一端设在进水腔体内，出粉口与进液口相连 通，吸粉腔体的出粉口一端的外表面为锥形面，进水腔体的内腔经过吸粉腔体的锥形面周 围的锥环形间隙与水粉混合腔体的内腔相连通。该结构的水粉混合头的喷嘴的大小是固定 不可调的，不能充分利用来水压力提高混合效果和效率。
实用新型内容
为了克服上述现有水粉混合装置的缺陷，本实用新型提供一种喷嘴可调式水粉混合头， 本实用新型水粉混合头无需鼓风机和文丘里管，并能根据进水压力自我调节喷嘴的大小， 其混合效果好、结构紧凑、体积小、安装方便。可适用于混合水和各种干粉。
为了解决上述技术问题，本实用新型喷嘴可调式水粉混合头予以实现的技术方案是 包括干粉吸入管上的高压水套，所述干粉吸入管和高压水套的出水口之间设置有锥形管， 所述锥形管的大口一端与所述高压水套相通，位于所述高压水套的出水端在轴向上依次连 接有连接套和调节帽，所述连接套的内表面与所述锥形管的外表面上设置相吻合的凹凸配
合结构，所述高压水套的内表面与所述锥形管的外表面之间设置有动密封结构；位于所述
锥形管与调节帽之间设置有压力弹簧。
本实用新型喷嘴可调式水粉混合头，其中，所述干粉吸入管与所述锥形管两者在径向
上形成的一环形空间构成了水力射流喷嘴；所述高压水套与连接套之间、所述连接套与调 节帽之间的连接分别为螺纹连接；所述动密封结构为O形密封圈。位于所述干粉吸入管上 设置有涡轮，所述干粉吸入管与涡轮之间采用键连接，所述涡轮的叶片与锥形套内表面之 间为间隙配合；所述涡轮的头数为4个以上。所述锥形套与调节帽之间设置有分束器。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是由于在本实用新型中设计有依靠 压力弹簧的伸縮来调整喷嘴大小的结构，当水压波动时，作用在锥形管上的水的压力也在 波动，同时，压力弹簧上的压力也发生波动，由于弹簧下端是顶在调节帽上的，而弹簧上 端处于自由状态，当弹簧随着受力的变化而伸縮时，锥形管也随之上下移动，这样位于干 粉吸入管与锥形管之间形成的环空水力射流喷嘴的大小就会随着来水压力的波动而自动调 整大小，S卩当水压增大时喷嘴增大；当水压减小时喷嘴减小；水压稳定时，喷嘴大小不 变。从而本实用新型水粉混合头可以充分利用来水压力，提高了水粉的混合效果和混合效 率。本实用新型可以广泛地用于水与干粉混合的场合，特别适用于油田调剖、注聚工艺中 的水与聚合物的混合。
图l是本实用新型喷嘴可调式水粉混合头的结构剖视图； 图2是图1中所示锥形管6的结构剖视放大图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。
附图中主要零部件和细节的说明1干粉吸入管，2高压水套，30形密封圈，4连接套， 5涡轮，6锥形管，7水力射流喷嘴，8压力弹簧，9分束器，IO调节帽。
如图1所示，本实用新型喷嘴可调式水粉混合头的结构是包括干粉吸入管1上的高 压水套2，所述干粉吸入管1和高压水套2的出水口之间设置有锥形管6，所述锥形管6的 大口一端与所述高压水套2相通，所述干粉吸入管1与所述锥形管6两者在径向上形成的 一环形空间构成了水力射流喷嘴7，位于所述高压水套2的出水端在轴向上依次连接有连接 套4和调节帽10，所述高压水套2与调节帽IO之间、所述连接套与调节帽之间的连接分别 为螺纹连接。所述连接套4的内表面与所述锥形管6的外表面上设置相吻合的凹凸配合结 构，所述高压水套2的内表面与所述锥形管6的外表面之间设置有动密封结构；位于所述 锥形管6与调节帽10之间设置有压力弹簧8。
本实用新型喷嘴可调式水粉混合头中，为了将混合过程中的水粉进行充分混合，在位 于所述干粉吸入管1上还可以设置有涡轮5，所述干粉吸入管1与涡轮5之间釆用键连接， 所述涡轮5的叶片与锥形套6内表面之间为间隙配合或留有很小的缝隙，所述涡轮的头数 为4个以上，其具体头数和导程可视具体情况而定。另外，本实用新型喷嘴可调式水粉混 合头中，所述锥形套与调节帽之间设置有分束器9，所述分束器9上的孔眼数量和孔径尺寸 可以根据具体情况决定。
在制造本实用新型时，所有零部件基本都是圆筒结构，其中干粉吸入管1与高压水套2 之间采用焊接形式固定连接，干粉吸入管1上端为入口 11,下端为出口，干粉吸入管l的 内壁为光滑表面，以减少干粉在其中运动时的阻力，干粉吸入管1的出口外侧加工有小角 度的倾角，以减少水环喷射时的运动阻力。如图2所示，锥形管6的内表面上加工有台阶
61用以挡住涡轮5以防止涡轮5在水的冲击力作用下被压入到锥形管6的内锥形面62中， 锥形管6的下端与分束器9的连接除了采用除螺纹连接，还可以采用其他的连接方式；压 缩弹簧8的两端被限制在锥形管6的外台阶63和弹簧调节帽10的上端面之间。
如图1所示，装配本实用新型水粉混合头时，根据来水压力调节连接套4两端的螺纹 旋合长度以获得一定大小的喷嘴7，然后连接高压来水管线进入到高压水套2，高压来水经 过涡轮5后紊流程度增加，在喷嘴7处形成水射流的高速水环，由于喷嘴7处的水流速度 很大，因而该处形成一定程度的负压，于是将干粉从干粉吸入管1处吸入并在混合腔71中 与紊流的射流水环进行混合，混合物随后经过分束器9完成进一步混合。
本实用新型水粉混合头的工作原理是压力为O. 35 0. 7MPa的高压水进入到高压水套 的高压水腔21中，经过涡轮5后紊流程度增加，再经过由干粉吸入管1和锥形管6之间构成的 喷嘴7形成水力喷射环，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压力很 低，从而在干粉吸入管l的出口形成负压，干粉在负压的作用下就会被吸入到干粉吸入管l 的入口，进而运动到水粉混合头中来，从而省掉了鼓风机。当水压波动时，作用在锥形管6 上的水的压力也在波动，也就是弹簧上所受的压力在波动，由于压力弹簧8的下端顶在调节 帽10上不能运动，而压力弹簧8的上端是自由端，能够上下运动，从而压力弹簧8受压縮的 变形量在变化，锥形管6也就随着压力弹簧8而上下运动，这样喷嘴7的大小就会随着来水压 力的波动而自动调整大小。S卩当水压增大时喷嘴7增大，当水压减小时喷嘴7减小，水压 稳定时喷嘴7大小不变，从而充分地利用了来水压力，提高了水和干粉的混合效果和混合效 率。
尽管结合附图对本实用新型进行了上述描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体 实施方式，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人 员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这 些均属于本实用新型的保护之列。
权利要求1. 一种喷嘴可调式水粉混合头，包括干粉吸入管上的高压水套，其特征在于所述干粉吸入管和高压水套的出水口之间设置有锥形管，所述锥形管的大口一端与所述高压水套相通，位于所述高压水套的出水端在轴向上依次连接有连接套和调节帽，所述连接套的内表面与所述锥形管的外表面上设置相吻合的凹凸配合结构，所述高压水套的内表面与所述锥形管的外表面之间设置有动密封结构；位于所述锥形管与调节帽之间设置有压力弹簧。
2. 根据权利要求1所述的喷嘴可调式水粉混合头，其特征在于，所述干粉吸入管与所 述锥形管两者在径向上形成的一环形空间构成了水力射流喷嘴。
3. 根据权利要求1所述的喷嘴可调式水粉混合头，其特征在于，所述高压水套与连接 套之间、所述连接套与调节帽之间的连接分别为螺纹连接。
4. 根据权利要求1所述的喷嘴可调式水粉混合头，其特征在于，所述动密封结构为O 形密封圈。
5. 根据权利要求1所述的喷嘴可调式水粉混合头，其特征在于，位于所述干粉吸入管 上设置有涡轮，所述干粉吸入管与涡轮之间采用键连接，所述涡轮的叶片与锥形套内表面 之间为间隙配合。
6. 根据权利要求5所述的喷嘴可调式水粉混合头，其特征在于，所述涡轮的头数为4 个以上。
7. 根据权利要求1所述的喷嘴可调式水粉混合头，其特征在于，所述锥形套与调节帽 之间设置有分束器。
专利摘要本实用新型公开了一种喷嘴可调式水粉混合头，包括干粉吸入管上的高压水套，所述干粉吸入管和高压水套的出水口之间设置有锥形管，所述锥形管的大口一端与所述高压水套相通，位于所述高压水套的出水端在轴向上依次连接有连接套和调节帽，所述连接套的内表面与所述锥形管的外表面上设置相吻合的凹凸配合结构，所述高压水套的内表面与所述锥形管的外表面之间设置有动密封结构；位于所述锥形管与调节帽之间设置有压力弹簧。实用新型提高了水与干粉的混合效果和混合效率，可以广泛地用于水与干粉混合的场合，特别适用于油田调剖、注聚工艺中的水与聚合物的混合。
文档编号B01F5/02GK201200870SQ20082008017
公开日2009年3月4日 申请日期2008年4月24日 优先权日2008年4月24日
发明者敏 刘, 张成富 申请人:中国海洋石油总公司;中海石油基地集团有限责任公司