专利名称：中注螺旋流式双重搅拌罐的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及产生混合液、浆的搅拌装置，尤其是用于油田压裂作业的混砂车上的这种装置。
背景技术：
搅拌罐是混砂车上的重要装置，其作用是，将按工艺要求配置的砂、水、胶联剂、干粉等化学品进行搅拌混合，使之充分浸润，消除气泡，杜绝沉积，清除包容，以提供压裂所需的混浆。在压裂施工中，混浆的搅拌质量，直接关系到施工的成败，而搅拌质量，取决于搅拌罐的结构性能。
多年来，油田混砂车所配置的搅拌罐，有卧式方罐、卧式圆罐和立式双层罐。其结构除都是在罐体的中央设置一搅拌叶轮，在罐体底部设置排料口外，卧式的是在罐体的单侧或部双侧设置进料口，而立式的则是在罐体夹层的顶部设置进料口，夹层作为进料通道，料从夹层底部进入罐内。待混合料直接经叶轮搅拌后，由砂泵送入压裂车。所述的卧式搅拌罐最明显的缺陷，是由于罐体大和重力作用易产生沉砂，因而搅拌混均性差，易造成堵泵、堵管线、堵井事故。而立式搅拌罐的明显缺陷，是在工作中易出现漩涡，导致空气进入混浆，影响泵的吸附，甚至出现走空泵；由于空气的混入，泵送时，产生很大的振荡、萧叫，俗称敲泵。这些不仅严重影响压裂施工的质量，也损坏泵。
发明内容
本实用新型的目的，是提供一种既不产生沉砂，又不产生旋涡，因而能提供混合均匀，利于泵送，保证压裂质量的混浆的中注螺旋流式双重搅拌罐。
实现上述目的的搅拌罐，具有罐体、马达、搅拌轴及叶轮、进料管、排料管、排放阀，其特征是，所述罐体为立式单层圆罐，罐体中央，有一圆筒形分流腔，进料管向下呈切向连接在分流腔的腔体上，该腔体的底部连有一沿其边缘均布若干导流片的导流盘，顶部装有马达，由马达驱动的搅拌轴穿过腔体伸出导流盘与叶轮相联，在罐体的内壁上，连有若干立起的阻流片，排料管连接在罐体底部一侧，排放阀安装在叶轮下的罐体底面上。
压裂施工开始后，待混合物从进料管进入分流腔，从供液泵输送来的带有压力的水流在沿切线方向注入分流腔时，形成高压的螺旋水流，使待混合物急聚扩散变成混浆，孕育了较高冲击动能的混浆在分流腔底部导流片的作用下，从导流盘四周及底部中心注入罐体，以上旋下翻式在罐内作翻滚转动，实现水力搅拌；与此同时，马达驱动叶轮在罐底高速旋转辅以机械搅拌，在混浆被搅拌的同时，又与罐体壁上的阻流片发生碰撞，使还不完全溶解的小包块全部消除，并且除去混浆中的气体，同时也破坏旋转涡形成。经过水力和机械的双重搅拌混合后的混浆，通过排料管被砂泵送至压裂车，剩余的残浆由排放阀排掉。
本实用新型由于设置了具有向下切向进料管及底部导流盘的分流腔，使进水方式成为从罐体中间螺旋流冲击后再四周分流注入和底部直冲式注入，从而可利用在注入的过程中水流自身具有的冲击能量实现水力搅拌，高效率地完成初混合；由于罐底叶轮辅助的机械搅拌和罐内壁上阻流片的作用，既使混合更加充分均匀，又完全杜绝了沉砂和旋涡，使长期困扰人们的堵泵及走空泵等问题彻底解决。此外，本实用新型比传统搅拌罐体积小、重量轻，不仅制造成本大为降低，也优化了混砂车的结构。
图1为本实用新型于图2B-B处的旋转剖视图；图2为本实用新型的俯视图；图3为于图1A-A处导流盘的剖视图；图4为导流盘的另一种形式。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
参见图1、图2，位于罐体11中的分流腔的腔体2采用2个或3个(本例采用2个)与之相联并均布的支架9固定在罐体内壁上，进料管1从罐体11顶部以一定坡度伸入于腔体2切向连于腔体。导流盘14的边缘上均布若干与螺旋水流旋向一致的弧面片，参见图3，或者折面片，参见图4，以这些弧面片或者折面片作为导流片，并以此与腔体2的下缘相连。安装在腔体2顶端的马达5通过联接套6与搅拌轴7相联，为强化搅拌轴7的运动刚性和工作环境，搅拌轴7通过一对轴承4安装在固定于马达与腔体之间的护罩3内，叶轮8于导流盘下接近罐底处与搅拌轴7相联。叶轮8上的叶片相对其轴线倾斜一定角度，如40°～45°。为增强碰撞效果，在罐体内壁上立焊的阻流片10，应具有与叶轮8上的叶片的倾向相反的倾角，如-(40°～45°)，使之迎向水流。排料管12连接在罐体底部一侧。排放阀装13在叶轮8下的罐体底面上。
权利要求1.中注螺旋流式双重搅拌罐，具有罐体、马达、搅拌轴及叶轮、进料管、排料管、排放阀，其特征是，所述罐体为立式单层圆罐，罐体中央，有一圆筒形分流腔，进料管向下呈切向连接在分流腔的腔体上，该腔体的底部连有一沿其边缘均布若干导流片的导流盘，顶部装有马达，由马达驱动的搅拌轴穿过腔体伸出导流盘与叶轮相联，在罐体的内壁上，连有若干立起的阻流片，排料管连接在罐体底部一侧，排放阀安装在叶轮下的罐体底面上。
2.根据权利要求1的中注螺旋流式双重搅拌罐，其特征是，分流腔的腔体由数个与之相联并均布的支架固定在罐体内壁上。
3.根据权利要求1的中注螺旋流式双重搅拌罐，其特征是，均布于导流盘上的导流片为与螺旋水流旋向一致的弧面片或者折面片。
4.根据权利要求1的中注螺旋流式双重搅拌罐，其特征是，搅拌轴通过一对轴承安装在固定于马达与分流腔腔体之间的护罩内。
专利摘要中注螺旋流式双重搅拌罐为产生混合液、浆的装置，其罐体中央有一圆筒形分流腔，腔体上切向连有向下的进料管，底缘连有导流盘，顶部装有马达，由马达驱动的搅拌轴穿过腔体伸出导流盘与叶轮相联，在罐体的内壁上，连有若干立起的阻流片。该结构使进水方式成为从罐体中间螺旋流冲击后再四周分流注入和底部直冲式注入，从而可利用在注入的过程中水流自身具有的冲击能量实现水力搅拌，高效率地完成初混合；由于罐底叶轮辅助的机械搅拌和罐内壁上阻流片的作用，使混合更加充分均匀，且又完全杜绝了混砂和旋涡，使长期困扰人们的堵泵及走空泵等问题彻底解决。
文档编号B01F7/18GK2721216SQ20042001703
公开日2005年8月31日 申请日期2004年1月16日 优先权日2004年1月16日
发明者付景林, 徐亚彬 申请人:中国石化集团江汉石油管理局第四机械厂