[发明专利]混料器

说明书

本发明涉及的混料器特别适用于散粒状物料与液体的混合。

在许多应用中，例如在油井作业中，需要将大量的干燥散粒状物料与液体混合。其中一种情况是混合水泥浆。概括地说，这种混合既可以间歇进行也可以连续进行。间歇式混料器的主要问题是，它们必须有一个庞大的混合容器。这就使得间歇式混料器笨重，不便于搬动。此外，间歇式混料器需要相当多的清洗时间，不容易快速改换生产的混合料的性能。

我们已经知道一些连续式混料器，特别是混合泥浆的连续式混料器。例如：Zingg在他的美国专利3，298，669中介绍了一种混料器。这种混料器利用文杜里效应吸引散粒状物料进入液体。散粒状物料通过截头锥形料斗供料。散粒状物料的出口位于另一个截头锥形斗里面，两个锥斗间的环形空间就形成了一个通道，液体流经这个环形通道时从内部锥斗吸出散粒状物料。围绕着内部截头锥形斗的出口还有一环状空气通道，它使液体与被吸出的散粒状物料之间产生一空气层。这个空气通道用来防止液体溅回内部锥形斗弄湿散粒状物料引起阻塞。

Smith在他的美国专利3，201，093中介绍了一种具有涡旋形成室的混料器。液体可以被切向地引进涡旋形成室，该室下面有个中心孔。在这个实施例上有一根直的出口管连在中心孔上。散粒状物料通过与涡旋形成室出口同轴的输料管输送。输料管出口可以设置在涡旋形成室的上方或设置在向下延伸的出口管内部。整个装置被放在隔板或箱底之上或者被放在邻近隔板或箱底的地方。在运行中，涡旋形成室中涡旋运动的液体将通过液体导管排出或者通过涡旋形成室底部开口排出，同时吸引出散粒状物料。然而，如专利中所表明的，隔板或箱底 对出口导管或涡旋形成室出口是相当靠近的，这样，实际上是在液体和固体冲到隔板或箱底时才发生混合。混合是靠液体和散粒状物料以一定角度冲击隔板或箱底所产生的剪力实现的。

Zingg等人在美国专利3，256，181和美国专利3，326，563中也介绍了一种连续式混料方法及装置。两个专利中的装置都包括一台泵。该泵把液体打进一个圆形室。圆形室中安装有可以转动的叶轮。一个料斗将散粒状物料送到转动叶轮上。混合料通过出口切向地排出圆形室，这种装置不依靠任何由液体本身产生的涡动效应帮助混合散粒状物料。

美国专利3，741，533中介绍了一台混料装置。该装置使用一根中心散粒状物料输料管，外套一个同心的外管状零件形式的液体导管。第一圆筒形液室与液体导管的上端相连通，第二圆筒形腔室与管状零件的上端相连通且围绕液体导管并位于其上下两端之间。在一种实施例中，液体被切向地引进第一个圆筒形室，导管和外套管的出口应尽量接近箱底。这样，当散粒状物料、液体、再循环的浆料冲击箱底时，由于剪切作用而发生混合。在另一个实施例中，散粒状物料输料管和液体导管的下端都被置于外层套管的内部。在这个实施例中，液体沿径向进入圆筒形液室，在干燥散粒状物料和再循环浆料之间形成了一层液体。

Chisholm在他的美国专利4，125，331中介绍了一种装置，它与美国专利3，741，533介绍的装置有些类似。液体导管带有向内渐缩的下部。最里面的散粒状物料输料管能够在液体导管内升降。这种升降的范围是在输料管最下端与液体导管最下端靠近的位置到该位置上方能控制液体流动的某个位置之间。该专利清楚表明，液体离开液体导管渐缩的最下端后，由于离心力作用立即被迫向外旋转。当然，这种向外、向下的旋转运动是因为渐缩部分的下端是开口的，没有直管与之连接的缘故。

Zingg在他的美国专利4，007，721中介绍了一种混料装置。该装置包括第一个圆筒室。液体由径向进入圆筒室，产生一液体层。随后这层液体与来自料斗的干燥散粒状物料混合。混合料被引进涡室切向进口的一个支管。涡室被置放在水泥浆料贮存箱内部。切向进口的另一个支管内有一个接收来自箱体中再循环浆料的喷嘴，喷嘴将再循环浆料导入涡室入口。专利指出：浆料通过喷嘴进入箱体中的涡室重复循环的结果使箱体内产生了连续的浆料循环。

以上这些专利中的混料器都没有提供这样一种设计，即把散粒状物料输料管安置在渐缩的液体导管内部，在输料管与液体导管之间形成环状液体出口，使来自涡室的流体能以涡旋运动方式通过环状液体出口进入直的下流管。