靜動聯合混樣機主要由動力裝置，混合裝置，附屬部件三部分組成，其中動力裝置由三相異步電動機，聯軸器，齒輪泵組成;混合裝置由一次混合裝置SK型靜態混合器、二次混合裝置射流式攪拌葉輪兩部分組成;附屬部件包括溢流閥、冷卻罩體，取樣閥，樣品容器、連接管路等部分 。

靜動聯合混樣器是將靜態混樣器的混合作用與葉輪式攪拌器的混合作用相結合從而實現液體的充分分割與匯聚。作業時，電動機帶動齒輪泵從原油混合容器中吸油，在齒輪泵出油口處，通過三通管接頭原油分別流向溢流閥和SK型靜態混樣器，當系統壓力超過額定值時，溢流閥開啟，使原油直接流回容器，從而保證整個系統的安全性，同時，另一路油流經SK型靜態混合器，經一次混合后進入噴油旋轉攪拌器主腔體內，油液從葉片末端噴口不斷噴出，其方向與旋轉圓周相切，攪拌葉片在射流作用下轉動，從而實現油液的二次混合。混合后的原油，通過接在管路中的取樣閥，可隨時方便的對混合液體進行取樣，為解決管路中溫度過高問題，在多螺旋葉片混合器外側增設一冷卻罩體，冷卻液可以通過注水口不斷流進，通過出水口流出，以此消除混合升溫對原油混合液的影響。

混樣器樣液特性

需混合樣液的基本特性:樣品量15L，密度820－860kg/m3，水分0.025%-0.15%，20攝氏度時運動粘度為5-10mm2/s，常壓蒸餾初餾點:40-48攝氏度。混合后的樣品應當滿足GB/T4756－1998對于樣品品質進行檢測，均化后水滴在1～50μm，要求所測定的密度水分與其平均值的差值在表1所給的范圍之內。

混樣器基本作業參數

混合時間直接影響樣品的混合效果，根據GB/T4756－1998要求循環流速至少應足以使內含物每分鐘循環一次，典型的循環時間為15min，樣品量15L，因此該混合裝置的平均流量Q=0.25L/s。可以確定混合動力源為Y801-4-B3的三項異步電動機，額定功率0.55KW，額定轉速1600r/min，CB=B10型齒輪泵額定流量10ml/r，額定壓力2.5MPa。

混樣器元件扭轉角度與相鄰元件螺旋方向的確定

SK型靜態混樣器相鄰元件的螺旋方向對混合起著重要作用，相鄰元件采用相反螺旋方向的結構時，不僅可以分割流體、增加流體界面面積，而且能夠使流體在流動中產生周期性的流向變化，即實現無序混合，從而避免無混死區的存在。該SK型一次混合裝置混合元件扭轉角定為120°，相鄰元件采用反向螺旋。

混樣器混合元件個數的確定

物料每經過一個混合元件就被分割成兩層，當經過n個元件時其分割層數如式1所示:

S=2^n(1)

式中:S—總層數;n—物料通過的元件個數

應用Flowsimulation分析元件個數增加對混合器中流場軸向速度脈動的影響。從結果可以看出，隨混合元件個數的增加流場速度脈動明顯增加，當個數增至8個時基本保持穩定。考慮到一次混合后的流場速度脈動與殘余壓力對該靜動聯合混樣器的二次混合有較大影響，確定SK型一次靜態混合裝置的元件數為10個。

混樣器長徑比的確定

應用Flowsimulation得出不同長徑比條件下對應的壓降情況。可以看出隨長徑比λ值的增大，SK型靜態混樣器壓力降顯著減少。混合元件的長徑比λ對總壓降值影響顯著，由于該混合器二次混合裝置的存在，應盡量減少一次混樣后的壓力損失，而長徑比過大將使元件軸向體積過大，綜合考慮混樣器的空間布置，此處定λ=2.5，根據壓降模型可得其總壓降值P為957Pa。

容器結構形式的確定二次混合裝置葉片的驅動力來自末端液體的噴射作用，當產生同樣的推動力時，增加葉片長度可以有效提高驅動轉矩，設長徑比L/D=0.8。樣品體積Vg=15L，裝料系數η=0.8，從而確定容器直徑D=0.03m，L=0.024m。在容器內壁圓周方向均布四處30mm寬的擋板，應用FlowSimulation對容器內壁有擋板和無擋板兩種情況進行模擬，從速度矢量圖可以看出其擾動明顯高，在擋板處形成局部的渦旋，有研究表明促使樣液混合的主要原因在于流場內部渦旋的存在。因此增設擋板可有效改善混合效果。

混樣器水套及溢流壓力的確定

根據靜動聯合混樣器的工作原理，其主要熱量來源于SK型靜態混合器的剪切與摩擦作用，因此在其外側增加水套，作業時，進水口與水管相連，水套充滿水后從出水口流出，從而保證熱量及時被帶走。二次混合器的入口壓力為1.1MPa，λ=2.5時總壓降為957Pa，因此可確定最大壓力值為1.100957MPa，可設定最高壓力的1.2倍1.32MPa做為溢流閥溢流壓力。

以水的質量分數作為對象，分別對靜動聯合混樣器及SK型靜態混樣器進行對比試驗，其中A表示聯合混樣器，B表示SK型靜態混樣器從試驗結果可以看出，經過15分鐘兩種混樣器均可達到預期混合目的，從混合度M的變化趨勢上看，聯合混樣器混合度增長速度明顯高于SK型靜態混樣器，并且在第13分鐘混合度M值開始保持穩定。試驗結果表明二次混合裝置能夠有效提高樣液混合效率 。

1、燃燒器可分為：預混燒嘴，內混燒嘴和部分預混燒嘴

2、預混系統的作用：在燒嘴和點火點之前完成一次空氣和氣體燃料的混合。

也就是說，空氣和燃氣在進入燒嘴之前已經混合成為可燃氣體。

3、預混合氣的流量應考慮以下因素：

a.可燃性氣體與空氣混合物的著火極限

b.火焰傳播速度

c.混合壓力

d.調節比

4、保證完全預混式燃燒的條件：

燃氣和空氣在著火前預先按照化學當量比混合均勻設置專門的火道，使燃燒區內保持穩定的高溫在以上條件下，燃氣-空氣混合物到達燃燒區后能在瞬間燃燒完畢。火焰很短，甚至看不到，所以又稱為無焰燃燒。

5、預混系統的優點：

形成短火焰，火焰溫度高，延展性好，使用集中的預混合系統可簡化燃燒系統的管路。

6、預混系統的缺點：

存在回火的可能性，調節比有限，空氣/燃料比受限，難于應用在燃油燒嘴上。2100433B

瓊斯分樣器是隨 CSR一10AV鉆機一起從加拿大Dill Systems公司引進的、進行取樣鉆探的干燥巖樣縮分裝置。該裝置的國產化設計，屬于地礦部 “八五” 科技攻關項目“中心取樣(心)地質鉆探及無巖心鉆探技術和設備的研 究”中的內容，這個項目于1996年1月通過部級鑒定，專家評定達到國際先進水平。

分樣器工作原理

CSR鉆進時，由于是全斷面破碎，加之孔徑一般又較大，故上返至地表的樣品過多，如全部采取，則為樣品 的收集、處理、保管等帶來一系列問題，故通常都需要在鉆探現場把樣品進行無分選縮分，從而既保證地質樣品 的可靠性，又大大減輕對樣品的收集、處理、保管等各項工作的壓力。瓊斯分樣器的作用，就是將由鉆孔上返到地表的巖樣按一定的比例無分選縮分為幾個部分，為地質化驗分析提供一定量的巖樣。常用的縮分比例為1/8、1/8和6/8。其工作原理和結構如圖2所示，在一個框架上，設置三層分樣槽(1、3和5)，每層分樣槽的上面均設有開口，以承接由上面倒入和流下的巖樣。每層分樣槽中，相鄰的分樣槽的外側面均設有開口，且方向相反。工作時，由最上面倒入的巖樣進入分樣槽 (1)，其中流出的巖樣一半進入接樣盒(2)，另一半則進入分樣槽(3)，其巖樣又被分為兩個1/2部分，分別進入接樣盒(4)和分樣槽(5)，(5)中的巖樣又分為兩個1/2部分，分別進入接樣盒(6)和(7)。則最后巖樣被分為整個巖樣的1/2、1/4、1/8和1/8四個部分，其中兩個1/8部分送交地質化驗，6/8 (1/2 1/4) 部分入庫保存。

分樣器改進措施

引進的原瓊斯分樣器的原理是正確的，但從其結構上加以分析，卻存在分樣槽布置的不合理問題。原分樣器為三層分樣槽等數量上下對中布置的結構，每層分樣槽均為18個，上下分樣槽的中心線均在同一鉛垂線上。工作時，由上面倒入的巖樣被第一層分樣槽分流后，是可以形成兩個1/2部分的，但由于上下槽對中布置，且流下的巖樣流束和斷面沿槽寬方向的分布如圖3所示，為中間多、兩側少，所以，由分樣槽(l)中相間的分樣槽流下的巖樣的大部分，將進入分樣槽(3)中與之相對中的各相間分桿酒中，而進入分樣槽(3)中另外的各相間分樣槽中的巖樣為一少部分，相鄰分樣槽為反向布置，則巖樣多的部分共同流向一方，巖樣少的部分共同流向另一方，因此，由分樣槽（3）分流的巖樣兩部分比例便不會相等，且誤差較大。同樣，分樣槽(5)分流出的巖樣兩部分比例也不會相等。

綜上所述，原瓊斯分樣器所縮分樣品的比例除能形成最初的1/2部分外，其余的1/4、1/8和1/8部分則無法形成，并且所造成的誤差將隨著分樣槽層數的遞增而加大，亦即最后縮分的供地質化驗分析使用的兩個1/8部分比例偏差將最大。經過上述分析并通過實際了解，證實了在使用中確實如此。如果盲目模仿原設計，進而使用該裝置，必將給地質化驗分析提供不合比例要求的巖樣。

在保證其工作原理不變的情況下，第一層分樣槽仍設置偶數個，以便于對半分流所倒入的巖樣，下層分樣槽改變了與上層相對中的布置形式，采取了中心偏移分樣槽寬1/2距離的布置結構，即第二層分樣槽中每個槽的槽壁與第一層分樣槽的中心在一個鉛垂線上，第三層分樣槽的槽壁與第二層分樣槽的中心在一個鉛垂線上，這樣，由上一層各相間分樣槽流下的巖樣，正好落在下一層各相鄰分樣槽的中間位置，使巖樣一分為二，流向不同的方向，這樣才能保證所要求的各個比例。為使第二、三層左右兩端部的分樣槽也能如此分流，減少比例誤差，在分樣的數量上，還必須改變原分樣器三層分樣槽等數量的結構，應使其依次遞增，即第一層為18個，第二層則應為 19個，第三層應為20個，只有這樣，才能最大限度地在結構上保證實現1/2、1/4、1/8和1/8的巖樣縮分比例。 2100433B