CN113062716A - 一种水力射流节能防堵器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水力射流节能防堵器，包括底座，其中，所述底座，所述底座中开有圆形入口，所述入口处连接有导流组件，所述导流组件***套设有齿圈；所述底座在入口侧边可转动地设有拧翼，所述拧翼与齿轮固定连接，所述齿轮与齿圈啮合；所述导流组件与远离底座一侧设有底座盖，所述导流组件远离底座部分贯穿底座盖并与其可转动地连接，所述导流组件贯穿底座盖一侧的***包覆在加热组件内，所述加热组件远离导流组件一侧开有出口，所述出口与导流组件可转动地连接。与现有技术相比，本发明本径流其内的液体旋转形成涡流并加热经流其的流体，使流体内的石蜡和胶质等物质充分融化混合，减小流体的粘度，还能够调整导流叶片的转动角度。
Description
技术领域
本发明涉及一种防堵器技术领域，具体是一种水力射流节能防堵器。
背景技术
当今世界上使用的主要能源来自从地下地层中提取的液态原油。在世界许多地区，地下压力不足以将原油推到地表，因此必须将其从含油地层泵送到地表进行处理和精炼。可以通过多种方式将原油从地下地层泵送到地表，包括电动离心式井下泵，液压驱动的井下泵和液压驱动的射流泵。
石油原油包含许多成分，当原油从生产地层移至井口时，有些成分可以从原油中沉淀出来。这些成分之一是石蜡。石蜡在工作油井的生产管中的积累是整个石油工业中遇到的主要问题。当采出的流体从井下采油区流到井口的采油管的表面终端时，可能会导致采油管内的石蜡凝固。随着凝固石蜡沿生产管道的堆积的进行，通过管道内流体的流动能力减弱，增加泵送流体的能耗。最终，在最坏的情况下，管道可能堵塞到阻止任何流体流动的地步。
现有技术中，油井的维修是相对昂贵且费时的操作，特别是对于具有长生产线的深井。去除石蜡的一种方法是通过使用电加热以减少石蜡积累的，将电流施加到油井套管和油管，以导致这些元件发热。
但是，由于套管和管道之间的物理隔离以及它们之间的空气或油的绝缘作用，套管中发生的热量对石蜡产生的影响较小。其次，电流产生的能量从加热的壳体向外传递到周围的土壤中而损失，使得融化石蜡的效率低，诸如砂岩等的石油储备附近的典型地层是相对良好的热导体。并且，融化的石蜡在流体外层没有充分混合均匀，一旦温度降低石蜡很容易重新凝固。
因此，有必要提供一种水力射流节能防堵器，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水力射流节能防堵器，包括底座，其中，所述底座，所述底座中开有圆形入口，所述入口处连接有导流组件，所述导流组件***套设有齿圈；
所述底座在入口侧边可转动地设有拧翼，所述拧翼与齿轮固定连接，所述齿轮与齿圈啮合；
所述导流组件与远离底座一侧设有底座盖，所述导流组件远离底座部分贯穿底座盖并与其可转动地连接，所述底座盖能够使齿圈、齿轮、导流组件靠近底座的一侧容纳在内并与底座固定连接；
所述导流组件贯穿底座盖一侧的***包覆在加热组件内，所述加热组件远离导流组件一侧开有出口，所述出口与导流组件可转动地连接。
进一步的，作为优选，所述导流组件与加热组件的连接处设有旋转垫圈。
进一步的，作为优选所述所述导流组件包括连接环，所述连接环上固定有出料管，所述出料管的内径大于连接环的内径，所述出料管远离连接环一端与出口可转动地连接；
所述出料管内壁圆周分布有多个导流叶片。
进一步的，作为优选每片所述导流叶片靠近出料管内壁的方向通过叶片转轴可转动地与连接环连接，所述叶片转轴可转动地贯穿连接环；
每根所述叶片转轴在连接环远离出料管的一面设有叶片调整组件。
进一步的，作为优选所述导流叶片为曲面形状的涡轮叶片，其受到的流体经流的推力时能够产生圆周方向的扭矩。
进一步的，作为优选所述叶片调整组件包括摇柄，所述摇柄的一端通过固定销与叶片转轴固定连接，从而使摇柄在连接环中能够以固定销为轴心转动；
所述摇柄远离固定销的一端设有万向节一；
所述连接环对应固定销远离圆心的方向中设有阻尼杆，所述阻尼杆的缸体与连接环固定连接，所述阻尼杆的活塞杆末端固定有调整环连接块，所述调整环连接块侧面设有万向节二；
所述万向节一与万向节二通过连杆连接到一起。
进一步的，作为优选每个所述调整环连接块共同连接到同一个调整环中，所述调整环的内圈中还可转动地连接有与其同心的拨环，所述拨环的内圈与外螺纹管螺纹配合连接，所述外螺纹管与连接环可转动地连接，所述外螺纹管远离连接环的一端与底座固定连接。
进一步的，作为优选所述外螺纹管外圆位置中相互分离地套有齿圈，所述齿圈的内圈中伸出有与其垂直的连接柱，所述连接柱与拨环固定连接。
进一步的，作为优选所述加热组件包括外壳，所述外壳一端与出料管可转动地连接，另一端为出口；
所述外壳内为先收缩而后逐渐扩大的文丘里管通道，其靠近出料管一端的为向内收缩的入口段，其靠近出口的一端为逐渐扩大的扩散段；
所述入口段与扩散段间的管壁内圆周分布有多片震动板，所述震动板靠近入口段的一端与外壳内壁可转动地连接，且高度与入口段内壁相切，所述震动板靠近扩散段的一端高度高于扩散段的内壁。
进一步的，作为优选所述震动板与外壳内壁有一定间隙，且间隙内连接有多跟支撑弹簧；
且，所述震动板远离支撑弹簧的一面中有与流体经流方向向垂直的波浪纹路。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，导流组件通过经流其内的流体驱动旋转，使其内的液体旋转形成涡流并充分搅拌均匀。流体其在经流加热组件内时，由于压力变化和震动产生空化作用释放大量能量，从而加热经流其的流体，使流体内的石蜡和胶质等物质充分融化混合，减小流体的粘度。并且，根据预计的流体的流量和流速，可以在抽油管下井前调整拧翼，以调整导流叶片的转动角度，使转动搅合流体的导流叶片对流体的流速和液压的影响更小，产生可预计程度的涡流。
附图说明
图1为一种水力射流节能防堵器的结构示意图；
图2为一种水力射流节能防堵器的***视图；
图3为一种水力射流节能防堵器的导流组件出料管一侧结构示意图；
图4为一种水力射流节能防堵器的叶片调整组件示意图；
图5为一种水力射流节能防堵器的导流组件调整环一侧结构示意图；
图6为一种水力射流节能防堵器的加热组件结构示意图；
图中：1、底座；2、加热组件；21、外壳；22、入口段；23、扩散段；24、震动板；25、支撑弹簧；3、出口；4、底座盖；5、齿圈；51、连接柱；6、导流组件；7、拧翼；8、齿轮；9、入口；10、旋转垫圈；61、出料管；62、导流叶片；63、叶片调整组件；64、调整环；65、连接环；66、叶片转轴；67、外螺纹管；68、拨环；631、摇柄；632、固定销；633、万向节一；634、连杆；635、万向节二；636、阻尼杆；637、调整环连接块。
具体实施方式
请参阅图1和图2，本发明实施例中，一种水力射流节能防堵器，包括底座1，所述底座1，所述底座1中开有圆形入口9，所述入口9处连接有导流组件6，所述导流组件6***套设有齿圈5；
所述底座1在入口9侧边可转动地设有拧翼7，所述拧翼7与齿轮8固定连接，所述齿轮8与齿圈5啮合；
所述导流组件6与远离底座1一侧设有底座盖4，所述导流组件6远离底座1部分贯穿底座盖4并与其可转动地连接，所述底座盖4能够使齿圈5、齿轮8、导流组件6靠近底座1的一侧容纳在内并与底座1固定连接；
所述导流组件6贯穿底座盖4一侧的***包覆在加热组件2内，所述加热组件2远离导流组件6一侧开有出口3，所述出口3与导流组件6可转动地连接。
本实施例中，所述导流组件6与加热组件2的连接处设有旋转垫圈10，作为优选，所述旋转垫圈10选用聚四氟乙烯(PTFE)材料，其具有化学稳定性、耐高低温性能、摩擦系数低、自润滑性等优良性能,能够自行产生润滑物质，减小导流组件6与底座1的摩擦阻力。
请参阅图3，本实施例中，所述导流组件6包括连接环65，所述连接环65上固定有出料管61，所述出料管61的内径大于连接环65的内径，所述出料管61远离连接环65一端与出口3可转动地连接；
所述出料管61内壁圆周分布有多个导流叶片62。
本实施例中，每片所述导流叶片62靠近出料管61内壁的方向通过叶片转轴66可转动地与连接环65连接，所述叶片转轴66可转动地贯穿连接环65；
每根所述叶片转轴66在连接环65远离出料管61的一面设有叶片调整组件63。
本实施例中，所述导流叶片62为曲面形状的涡轮叶片，其受到的流体经流的推力时能够产生圆周方向的扭矩，从而带动连接环65转动。
请参阅图4，本实施例中，所述叶片调整组件63包括摇柄631，所述摇柄631的一端通过固定销632与叶片转轴66固定连接，从而使摇柄631在连接环65中能够以固定销632为轴心转动；
所述摇柄631远离固定销632的一端设有万向节一633；
所述连接环65对应固定销632远离圆心的方向中设有阻尼杆636，所述阻尼杆636的缸体与连接环65固定连接，所述阻尼杆636的活塞杆末端固定有调整环连接块637，所述调整环连接块637侧面设有万向节二635；
所述万向节一633与万向节二635通过连杆634连接到一起；
也就是说，由于连杆634长度固定，通过改变万向节二635的高度，能够使连杆634带动万向节一633改变位置，使摇柄631以固定销632为轴心转动，从而使叶片转轴66带动导流叶片62转动。
请参阅图5，本实施例中，每个所述调整环连接块637共同连接到同一个调整环64中，所述调整环64的内圈中还可转动地连接有与其同心的拨环68，所述拨环68的内圈与外螺纹管67螺纹配合连接，所述外螺纹管67与连接环65可转动地连接，所述外螺纹管67远离连接环65的一端与底座1固定连接；
本实施例中，所述外螺纹管67外圆位置中相互分离地套有齿圈5，所述齿圈5的内圈中伸出有与其垂直的连接柱51，所述连接柱51与拨环68固定连接；
也就是说，通过拧动拧翼7，能够旋转齿圈5，带动与其固定连接的拨环68旋转，使拨环68改变在外螺纹管67中的高低位置，带动调整环64的升降，从而通过叶片调整组件63调整导流叶片62的自转位置，以适配经流其流体不同的流量和流速，使经流其的流体产生可预设的涡流。
请参阅图6，本实施例中，所述加热组件2包括外壳21，所述外壳21一端与出料管61可转动地连接，另一端为出口3；
所述外壳21内为先收缩而后逐渐扩大的文丘里管通道，其靠近出料管61一端的为向内收缩的入口段22，其靠近出口3的一端为逐渐扩大的扩散段23；
所述入口段22与扩散段23间的管壁内圆周分布有多片震动板24，所述震动板24靠近入口段22的一端与外壳21内壁可转动地连接，且高度与入口段22内壁相切，所述震动板24靠近扩散段23的一端高度高于扩散段23的内壁；
所述震动板24与外壳21内壁有一定间隙，且间隙内连接有多跟支撑弹簧25；
且，所述震动板24远离支撑弹簧25的一面中有与流体经流方向向垂直的波浪纹路；
流体从出料管61经流加热组件2流向出口3时，其沿着入口段22，因流道收缩流速随之增大，静压降低，生成空化气泡；进入扩散段时，随着流道扩展，压力逐渐恢复，空化发生溃灭，形成微射流和冲击波，产生瞬间局部高温(1000～5000K)和瞬间高压(1～5×107Pa)，并且，所述随着流体压力的变化，震动板24反复受到下压力和支撑弹簧25的回弹力而发生震动，进一步加剧空化现象，释放大量能量，使其内流体中的石蜡等物质融化并混合均匀。
具体实施时，在油井的原油生产采油管道间，根据管道内流体的流动方向，将进液管道与入口9连接，出液管道与出口3连接，拧动拧翼7，根据此次采油适配流体的流量流速，拧动拧翼7，调整环64升降，以调整导流叶片62的转动角度，使转动搅合流体的导流叶片62对流体的流速和液压的影响更小，产生可预计程度的涡流；
将采油管放入油井，通过上下往复泵的抽吸力，在井下形成非常大的负压，从而将石油液体经流本设备抽吸到地面，其经流导流组件6时，对导流叶片62的推力产生圆周方向的扭矩，从而带动导流叶片62、连接环65转动旋转，使径流其内的液体旋转形成涡流并充分搅拌均匀；
并且，其在经流加热组件2内时，由于压力变化和震动产生空化作用释放大量能量，从而加热经流其的流体，使流体内的石蜡和胶质等物质充分融化混合，减小流体的粘度。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水力射流节能防堵器，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)，所述底座(1)中开有圆形入口(9)，所述入口(9)处连接有导流组件(6)，所述导流组件(6)***套设有齿圈(5)；
所述底座(1)在入口(9)侧边可转动地设有拧翼(7)，所述拧翼(7)与齿轮(8)固定连接，所述齿轮(8)与齿圈(5)啮合；
所述导流组件(6)与远离底座(1)一侧设有底座盖(4)，所述导流组件(6)远离底座(1)部分贯穿底座盖(4)并与其可转动地连接，所述底座盖(4)能够使齿圈(5)、齿轮(8)、导流组件(6)靠近底座(1)的一侧容纳在内并与底座(1)固定连接；
所述导流组件(6)贯穿底座盖(4)一侧的***包覆在加热组件(2)内，所述加热组件(2)远离导流组件(6)一侧开有出口(3)，所述出口(3)与导流组件(6)可转动地连接。
2.根据权利要求1所述的一种水力射流节能防堵器，其特征在于，所述导流组件(6)与加热组件(2)的连接处设有旋转垫圈(10)。
3.根据权利要求1所述的一种水力射流节能防堵器，其特征在于，所述所述导流组件(6)包括连接环(65)，所述连接环(65)上固定有出料管(61)，所述出料管(61)的内径大于连接环(65)的内径，所述出料管(61)远离连接环(65)一端与出口(3)可转动地连接；
所述出料管(61)内壁圆周分布有多个导流叶片(62)。
4.根据权利要求3所述的一种水力射流节能防堵器，其特征在于，每片所述导流叶片(62)靠近出料管(61)内壁的方向通过叶片转轴(66)可转动地与连接环(65)连接，所述叶片转轴(66)可转动地贯穿连接环(65)；
每根所述叶片转轴(66)在连接环(65)远离出料管(61)的一面设有叶片调整组件(63)。
5.根据权利要求4所述的一种水力射流节能防堵器，其特征在于，所述导流叶片(62)为曲面形状的涡轮叶片，其受到的流体经流的推力时能够产生圆周方向的扭矩。
6.根据权利要求4所述的一种水力射流节能防堵器，其特征在于，所述叶片调整组件(63)包括摇柄(631)，所述摇柄(631)的一端通过固定销(632)与叶片转轴(66)固定连接，从而使摇柄(631)在连接环(65)中能够以固定销(632)为轴心转动；
所述摇柄(631)远离固定销(632)的一端设有万向节一(633)；
所述连接环(65)对应固定销(632)远离圆心的方向中设有阻尼杆(636)，所述阻尼杆(636)的缸体与连接环(65)固定连接，所述阻尼杆(636)的活塞杆末端固定有调整环连接块(637)，所述调整环连接块(637)侧面设有万向节二(635)；
所述万向节一(633)与万向节二(635)通过连杆(634)连接到一起。
7.根据权利要求6所述的一种水力射流节能防堵器，其特征在于，每个所述调整环连接块(637)共同连接到同一个调整环(64)中，所述调整环(64)的内圈中还可转动地连接有与其同心的拨环(68)，所述拨环(68)的内圈与外螺纹管(67)螺纹配合连接，所述外螺纹管(67)与连接环(65)可转动地连接，所述外螺纹管(67)远离连接环(65)的一端与底座(1)固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种水力射流节能防堵器，其特征在于，所述外螺纹管(67)外圆位置中相互分离地套有齿圈(5)，所述齿圈(5)的内圈中伸出有与其垂直的连接柱(51)，所述连接柱(51)与拨环(68)固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种水力射流节能防堵器，其特征在于，所述加热组件(2)包括外壳(21)，所述外壳(21)一端与出料管(61)可转动地连接，另一端为出口(3)；
所述外壳(21)内为先收缩而后逐渐扩大的文丘里管通道，其靠近出料管(61)一端的为向内收缩的入口段(22)，其靠近出口(3)的一端为逐渐扩大的扩散段(23)；
所述入口段(22)与扩散段(23)间的管壁内圆周分布有多片震动板(24)，所述震动板(24)靠近入口段(22)的一端与外壳(21)内壁可转动地连接，且高度与入口段(22)内壁相切，所述震动板(24)靠近扩散段(23)的一端高度高于扩散段(23)的内壁。
10.根据权利要求9所述的一种水力射流节能防堵器，其特征在于，所述震动板(24)与外壳(21)内壁有一定间隙，且间隙内连接有多跟支撑弹簧(25)；
且，所述震动板(24)远离支撑弹簧(25)的一面中有与流体经流方向向垂直的波浪纹路。
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|---|---|---|---|---|
| CN114870763A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-08-09 | 江西炼石环保科技有限公司 | 一种微通道反应器简易加速反应装置 |
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2021
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| Publication number | Publication date |
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