Устройство и способ перемешивания твердых веществ и жидкостей

009426 Настоящее заявление имеет приоритет Предварительной заявки США 60/532159, поданной 23 декабря 2003 г., на Способ и устройство для перемешивания жидкостей и твердых веществ, которая приведена здесь для ссылки. Предшествующий уровень техники Эффективное перемешивание твердых веществ и жидкостей является существенным для многих отраслей промышленности. Существует множество средств, при помощи которых это перемешивание можно осуществить, выбор которых зависит от природы перемешиваемых материалов и требуемой степени и скорости перемешивания. Были предприняты частые попытки и многочисленные концепции для улучшения производительности и эффективности систем для перемешивания жидкостей и твердых веществ. Некоторые значительные способы, которые имели определенный успех, в зависимости от природы перемешиваемых материалов, включали геометрическое искажение сопла, пульсацию движущегося потока, и введение диффузора в качестве части системы. Попытки искривления сопла для создания турбулентного потока путем изменения геометрии взаимодействия подвижного потока с поверхностью сопла показаны на фиг. 1 а и 1b. В результате такого изменения меняется скорость перемещения жидкости, когда она выходит из сопла, что создает вихри, в которых может возникнуть перемешивание жидкости с жидкостью или жидкости с твердым веществом. Ссылаясь на фиг. 2 а, традиционные геометрии создают узкую круглую или почти круглую струю 300,что минимизирует увлечение твердого вещества, следовательно минимизируя эффективность перемешивания вихрей жидкости с жидкостью или жидкостью с твердыми веществами. Как показано на фиг. 2a-d,искривления сопла 300 быстро ослабевают и в конечном счете возвращаются к круглой или почти круглой форме. Дополнительно, когда твердые вещества 310 вводятся сверху под действием силы тяжести в большую полость, содержащую струйное течение жидкости 300, лишь малая часть твердых веществ контактирует с жидкостью. Ссылаясь на фиг. 3, показан профиль скорости жидкости для сопла предшествующего уровня техники. Струйное течение жидкости 300, выходящее из начальной смесительной камеры, достигает верхнего предела в 53,6-67,0 футов в секунду, что показано ссылкой 320. Как можно видеть, эта высокая скорость проникает через твердые вещества, которые вводятся сверху. Более медленные скорости жидкости в диапазоне от 40,2 до 53,6 футов в секунду показаны ссылкой 322 и находятся впереди высокоскоростного потока 320 и в пограничном слое вокруг потока 320. Скорость жидкости замедляется еще больше внизу по потоку до диапазона в 26,8-40,2 фута в секунду, как показано ссылкой 324. При входе в суженную область 312 и в расширяющуюся область 314 скорость становится меньше, в диапазоне от 13,4 до 26,8 футов в секунду, как показано ссылкой 326. Именно при входе в сужающуюся область 312 профиль скорости имеет одну зону перемешивания 330. Самая низкая скорость, 0,00 до 13,4 футов в секунду, имеет место вдоль граней расширяющейся области 314, а также в начальной смесительной камере, где твердые вещества 310 добавляются под прямым или почти прямым углом к направлению жидкости через сопло. При пульсации подвижного потока пульсация скорости подвижного потока, либо с соплом, либо без сопла, изменяет скорость, что создает турбулентный поток, но не позволяет поддерживать вакуум,подходящий для последовательного и быстрого ввода вторичного твердого вещества. Более того, такие попытки требуют дополнительных систем управления и внешней энергии, что снижает производительность процесса. Третья методология, показавшая более положительные результаты, заключается в том, что в подвижном потоке используется комбинация сопла и диффузора. Эта комбинация называется эдуктором. Относительная скорость подвижного потока, проходящего через пустоту на выходе из сопла, эффективно поддерживает вакуум, требуемый для возможности ввода вторичных твердых веществ, но не создает рециркуляционных зон, достаточных по размеру и интенсивности для обеспечения оптимального перемешивания. Движение подвижного потока через сопло в пустое пространство на выходе из сопла переносит вторичное твердое вещество в эдуктор, но не обеспечивает оптимального перемешивания этих двух веществ в большой степени. Все геометрии сопел создают вихри на микроуровне вниз по потоку от сопла. Считалось, что некоторые геометрии сопел, например, дольчатые сопла, могут создать эти вихри быстрее (т.е. на участках трубы меньшего диаметра), для применения для двух жидкостей. Однако интенсивность вихрей не изменяется иприменения для введения твердых тел в жидкости неизвестны. Более того,скорость, с которой микровихри создаются в средствах для перемешивания жидких и твердых веществ на основе эдуктора не критичны, так как некоторые диаметры трубы доступны до выпуска. Создание вакуума для ввода твердых веществ в подвижную жидкость и большие вихревые воронки необходимы для увлечения и перемешивания твердых веществ с подвижной жидкостью. Поэтому, без добавления диффузора вниз по потоку, который используется для создания вакуума и создания коротких и интенсивных больших вихрей, перемешивание ограничено и твердые вещества просто переносятся вдоль плоскости подвижного потока, не эффективно перемешиваясь лишь несколькими диаметрами трубы ниже по потоку при очень низкой скорости.-1 009426 Одним из эффективных способов управления положением больших вихрей и рециркуляционных смешивающих зон, созданных между выходом сопла и входом диффузора, является геометрия и расположение сопла и диффузора. При помощи комбинации этих геометрий и положений создается несколько больших вихрей, которые максимизируют ввод твердых веществ и поверхность взаимодействия между твердыми веществами и жидкостью, в то же время ограничивая перепад давления. Как правило, сопла с искаженными геометриями или без них размещены в центре подвижного потока и обеспечивают лишь ограниченный контакт с твердыми веществами и подвижной жидкостью. Следовательно, турбулентность и последующее перемешивание вдоль линейной оси подвижного потока ограничены. Более того, выступающие сопла могут служить помехой для ввода твердых веществ. Такая помеха будет снижать скорость ввода и отрицательно влиять на качество перемешивания. Эта проблема была решена при помощи ввода многолепестковых круглых сопел совместно с незначительно коническим диффузором с одной горловиной. Несмотря на то, что она эффективна, эта концепция может быть усовершенствована таким образом, чтобы увеличить скорость, с которой вторичные твердые вещества могут вводиться в подвижный поток, тем самым улучшая поверхность взаимодействия жидкости с твердым веществом по плоскому профилю струи, увеличить вырабатывание трех больших вихревых токов при помощи геометрии диффузора, поддерживать турбулентный поток на протяжении всего смесительного корпуса при помощи геометрии сопла и диффузора, увеличить и поддерживать вакуум, который способствует быстрому вводу твердых веществ, снизить падение давления по эдукторной системе при помощи геометрии сопла и улучшить общую эффективность перемешивания, измеренную скоростью гидратации вторичных твердых веществ. Краткое описание изобретения Согласно одному аспекту, настоящее изобретение обеспечивает улучшенное сопло для жидких/твердых веществ. Настоящее изобретение обеспечивает усовершенствованное сопло для перемешивания жидкостей с вторичными твердыми веществами, при этом используется уникальная полукруглая геометрия сопла, улучшается вакуум в пустоте между выходом сопла и входом диффузора, улучшается скорость введения вторичного твердого вещества, обеспечивается использование более коротких сечений диффузора, используется сечение диффузора с непостоянными входными углами диффузора, используется диффузор с начальной зоной перемешивания и двумя дополнительными зонами перемешивания в диффузоре, улучшается предварительное смачивание твердых веществ в начальной зоне перемешивания, создается зона турбулентного потока, вызываются микро и макрозавихрения в подвижном потоке, улучшается скорость гидратации твердых веществ, увеличивается скорость подвижного потока через сопло, обеспечивается постоянная производительность при низком или непостоянном давлении в трубопроводе, снижается перепад давлений по эдуктору, помимо прочих преимуществ, которые понятны для специалиста в данной области техники. Эдуктор включает сопло, начальную зону перемешивания и сегментный диффузор. Сопло представляет собой полукруглое сопло, нецентральное относительно центральной оси. Из выхода сопла подается подвижный поток в начальную зону перемешивания. Твердый материал также направляется в начальную зону перемешивания. Начальная зона перемешивания имеет размер, достаточный для создания временного вакуума внутри этой зоны, улучшая перемешивание в этой начальной зоне перемешивания. Из начальной зоны перемешивания, комбинированный подвижный поток и захваченное твердое вещество подаются в сегментный диффузор. Диффузор имеет два сегмента,первый из которых содержит наклонный вход, сужающийся до горловины, и наклонный выход, расширяющийся до промежуточной полости. Горловина диффузора является эллиптической, совпадающей с формой струйного течения. Вход второго сегмента также наклонный, сужающийся до горловины, в то время как выход наклонный, расширяющийся до выхода эдуктора. Промежуточная полость служит в качестве второй зоны перемешивания, в то время как выход из второго диффузора служит в качестве третьей зоны перемешивания. Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к способу перемешивания жидких и твердых веществ. Жидкая среда, выступающая в роли подвижного потока, проходит через сопло в полость. Подвижный поток через сопло в полость создает временный вакуум, который обеспечивает возможность увеличенного ведения вещества, вовлеченного в подвижный поток снаружи от сопла. Плоский профиль струйного течения создает улучшенное вовлечение твердых веществ. Большой турбулентный участок, обладающий турбулентной интенсивностью при минимальной потере давления, обеспечивается соплом. На этом участке турбулентности происходит перемешивание подвижного потока и введенного твердого вещества. Подвижный поток переносит введенное твердое вещество в сечение диффузора. В каждой из полостей диффузора с увеличением скорости и возникновением граничного разделения потока создаются большие вихревые потоки и рециркуляционные смешивающие зоны. В этих рециркуляционных смешивающих зонах и сужающихся сечениях диффузора существуют области турбулентного потока, в которых осуществляется перемешивание. Перемешанная жидкость выходит из узла диффузора. Другие аспекты и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из следующего описания и прилагаемой формулы изобретения. Краткое описание чертежей На фиг. 1 а и 1b изображены виды сопла предшествующего уровня техники;-2 009426 на фиг. 2a-2d - контуры объемных частей твердых тел по соплу предшествующего уровня техники; на фиг. 3 - созданный при помощи компьютера профиль скорости жидкости по соплу предшествующего уровня техники и с добавлением твердого вещества вниз по потоку; на фиг. 4 - вид сзади сопла согласно изобретению; на фиг. 5 - разрез вида сбоку сопла согласно изобретению; на фиг. 6 - вид спереди сопла согласно изобретению; на фиг. 7 - разрез вид сбоку смесительного устройства, включающего сопло; на фиг. 8 а-8d - контуры объемных частей твердых частиц через эдуктор; на фиг. 9 - вид сбоку контура объемной части твердых частичек по эдуктору; на фиг. 10 - созданный при помощи компьютера профиль скорости жидкости через эдуктор с твердыми частицами внизу по потоку от сопла; на фиг. 11 - вид сбоку сопла предшествующего уровня техники; на фиг. 12 - вид спереди сопла предшествующего уровня техники. Подробное описание Настоящее изобретение относится к эдуктору 100 и способу перемешивания жидкостей с твердыми веществами. Ссылаясь на фиг. 7, эдуктор 100 включает сопло 110, начальную смесительную камеру 150,воронку 154, первый диффузор 160, промежуточную смесительную камеру 168 и второй диффузор 170. Возвращаясь к фиг. 4-6, на них изображены три вида осуществления сопла 110. Подвижный поток вводится в начальную смесительную камеру 150 через сопло 110. Вход 112 сопла является круглым вокруг первой оси 102 и имеет диаметр 114 входа сопла. Во входном сегменте 116 сопла 110 внутренняя поверхность 118 имеет внутренний диаметр 120, который равен входному диаметру 114 сопла. Сопло 110 имеет выход 134 сопла, в котором верхний выходной край 136 является плоским и нижний выходной край 138 является полукруглым. Верхний и нижний выходные края 136 и 138 имеют общие боковые точки 142 и 144, и нижний выходной край 138 образует высоту 146 выхода сопла от верхнего выходного края 136 в самой нижней точке. Верхний выходной край 136 смещен от первой оси 102 на расстояние смещения 140. Между входом 112 сопла и выходом 134 сопла, первый разгоняющий сегмент 122 образован с постепенно уменьшающейся площадью поперечного сечения, где верхний участок 124 внутренней поверхности 118 постепенно выравнивается и наклоняется к плоскости, которая смещена на расстояние смещения 140 ниже первой оси 102, выровненной с верхним выходным краем 136. На втором разгоняющем сегменте 128 сопла 110 радиальная длина 130 между нижним участком 132 внутренней поверхности 118 и первой осью 102 также снижается так, чтобы соответствовать форме нижнего выходного края 138. Стандартное круглое сопло 200 может быть размещено в эдукторе 100 вместо сопла 134. Как показано на фиг. 11 и 12, круглое сопло 200 имеет выход 210, который является круглым вокруг оси 212 сопла. Когда инертные твердые вещества, такие как бентонит, перемешиваются с жидкостью, может быть использовано полукруглое сопло 134. Как будет сказано далее, при добавлении к жидкости более активных и частично гидрофильных твердых веществ, таких как полимеры, круглое сопло 200 является предпочтительным. Возвращаясь к фиг. 7, начальная смесительная камера 150 принимает как подвижный поток, так и частицы твердого вещества. Подвижный поток подается из выхода 134 или 210 сопла через первый вход 152 камеры, в то время как твердые частицы подаются из воронки 154 через второй вход 156 камеры. Первая зона перемешивания 220, показанная на фиг. 9 и 10, создается внутри начальной смесительной камеры 150. Когда полукруглое сопло 134 используется для направления жидкости в начальную смесительную камеру 150, первая зона перемешивания 220 более турбулентна, чем когда круглое сопло 210 используется для направления жидкости в начальную смесительную камеру 150. Первая зона перемешивания 220 часто проходит во второй вход 156 камеры, когда используется полукруглое сопло 134, из-за скорости жидкости, созданной соплом 134. Поэтому когда активные и частично гидрофильные твердые вещества добавляются к подвижному потоку, круглое сопло 210 является предпочтительным для минимизации попадания жидкости и накопления твердых частиц внутрь второго входа 156 камеры. Когда к подвижному потоку добавляются более инертные твердые вещества, может быть использовано полукруглое сопло 134. Выход 158 камеры направляет первичную смесь подвижного потока и твердых частиц в диффузионные сегменты эдуктора 100. Выход 158 камеры выровнен с выход 134 сопла, таким образом минимизируя потери энергии подвижным потоком, когда твердые частицы вводятся в начальную смесительную камеру 150, по существу, под прямым углом к течению подвижного потока. Через выход 158 камеры подается первичная смесь к первому диффузору 160. Первый диффузор 160 включает первый сужающийся участок 162 и первый расширяющийся участок 166, между которыми расположена первая горловина 164. Первая горловина 164 имеет эллиптическую форму поперечного сечения (не показано), совпадающую с формой струйного течения. Сужающийся и расширяющийся участки 162, 166 первого диффузора 160 служат для создания турбулентности в потоке, что усиливает перемешивание подвижного потока и твердых частиц. Через первый расширяющийся участок 166 подается первичная смесь в промежуточную смесительную камеру 168, которая выровнена с первым диффузором 160. Внутри промежуточной смесительной-3 009426 камеры 168 при помощи вихрей, образующихся в ней до того, как подвижный поток и твердые частицы направляются дальше вниз по потоку, создается вторая зона перемешивания 222, показанная на фиг. 9 и 10. Из промежуточной смесительной камеры 168 промежуточная смесь подается во второй диффузор 170. Второй диффузор 170 подобен первому диффузору 160, имеет второй сужающийся участок 172,вторую горловину 174 и второй расширяющийся участок 176. Дополнительное перемешивание усиливается турбулентностью, которая создается вторым диффузором 170. Вниз по потоку от второго диффузора 170 образована третья зона перемешивания 224, как показано на фиг. 9 и 10, обеспечивающая дополнительное перемешивание жидкостей и твердых веществ. Ссылаясь на поперечное сечение потока через эдуктор 100, показанное на фиг. 8a-8d, можно увидеть протяженность перемешивания в точках на протяжении эдуктора 100. На фиг. 8 а показан контур подвижного потока жидкости 180, проходящей через выход 134 сопла (показанного на фиг. 5). Эта жидкость фактически не содержит твердых веществ и обозначена ссылкой 180 на протяжении всего описания. Добавление твердых веществ из воронки 154 к подвижной жидкости показано на фиг. 8b, где позиция 188 обозначает площадь поперечного сечения, которую в основном занимают твердые вещества. Специалисту в данной области техники ясно, что может существовать множество траекторий твердых веществ в жидкости 180 на протяжении эдуктора 100, в то же время может существовать множество траекторий жидкости в областях, которые в основном занимают твердые вещества 188. Для этого описания включены дополнительные приращения смеси между жидкостью 180 без твердых веществ и твердыми веществами 188. Позиция 184 обозначает смесь, в которой твердые вещества эффективно вовлечены в жидкость. Также изображены граничные слои неэффективно перемешанной жидкости 182 и неэффективно перемешанных твердых веществ 186. На фиг. 8b можно увидеть, что область эффективного перемешивания 184 сначала будет образована по центру между жидкостью 180 без твердых веществ и твердыми частицами 188. Граничный слой неэффективно перемешанных твердых веществ 186 будет расположен рядом с областью эффективного перемешивания 184, в то время как граничный слой неэффективно перемешанных жидкостей будет расположен под жидкостью 180, свободной от твердых веществ. Ссылаясь на фиг. 8 с, области эффективного перемешивания 184 включают область по направлению к центру площади поперечного сечения и над потоком жидкости 180, выходящим из сопла 110. Потоки 188, состоящие в основном из твердых частиц, проходят вдоль стенок площади поперечного сечения. Другие граничные слои эффективно перемешанной жидкости 184 расположены вверху и на дне площади поперечного сечения и вокруг потока жидкости 180, свободной от твердых веществ. Граничные слои неэффективно перемешанных твердых веществ 186 расположены вокруг потоков 188 твердых частиц. Ссылаясь на фиг. 8d, поток жидкости 180, свободной от твердых веществ, вытягивается вокруг большей части площади поперечного сечения. Поток 188 твердых частиц сливается в единый поток, который слегка смещен от центра. Граничный слой неэффективно перемешанных твердых веществ 186 окружает поток 188 твердых частиц. Кольцо эффективно перемешанной жидкости 184 окружает неэффективно перемешанные твердые вещества 186. Граничный слой неэффективно перемешанной жидкости 182 находится между граничным слоем эффективно перемешанной жидкости 184 и жидкостью 180 без твердых веществ. Ссылаясь на фиг. 9, можно более четко увидеть, что поток 188 твердых частиц и поток жидкости 180, свободный от твердых веществ, перемешиваются в начальной смесительной камере 150. Вниз по потоку слой 180, свободный от твердых веществ, постепенно уменьшается по высоте и проходит около дна эдуктора 100. Дальнейшие перемешивающие вихри можно увидеть в промежуточной смесительной камере 168. Профиль скорости воды, созданный при помощи компьютера, показанный на фиг. 10, отражает некоторые диапазоны скорости жидкости. Позиция 190 показывает скорость жидкости в диапазоне от 33,1 до 41,1 фута в секунду. Диапазон, отображенный ссылкой 190, включает поток жидкости из сопла 110 и через начальную смесительную камеру 150. Из этого профиля ясно, что скорость потока остается в этом высоком диапазоне до тех пор, пока он не войдет в первую горловину 164. Диапазон скорости, обозначенный позицией 192, составляет от 24,9 до 33,1 фута в секунду. Диапазон, показанный ссылкой 192,является граничным слоем вокруг диапазона 190, а также во второй горловине 174. Позиция 194 показывает скорость жидкости в диапазоне от 16,6 до 24,9 футов в секунду. Диапазон 194 присутствует в граничном слое вокруг диапазона 192 и через первый диффузор 160, промежуточную смесительную камеру 168 и второй диффузор 170. Диапазон скоростей жидкости, обозначенный позицией 196, находится в пределах от 8,29 до 16,6 футов в секунду и, как правило, присутствует в перемешивающих вихрях начальной смесительной камеры 150 и промежуточной смесительной камеры 168, а также вниз по потоку от второго диффузора 170. Скорость жидкости в диапазоне от 0,0164 до 8,29 фута в секунду показана позицией 198 и присутствует в области, где твердые частицы добавляются под прямым или почти прямым углом к направлению потока жидкости, выходящего из сопла 110. Более низкие скорости потока 194, 196, 198 в первом диффузоре 160, промежуточной смесительной камере 168 и втором диффузоре 170 способствуют улучшенному перемешиванию жидкостей и твердых частиц путем создания турбу-4 009426 лентности. Испытание Испытание проводилось при использовании разных порошковых материалов, представляющих твердые вещества, которые следовало перемешать с основной жидкостью для образования бурового раствора. Использовалась одинаковая воронка, за исключением того, что были использованы обозначенные смесительные сопла. Бентонит, полианионная целлюлоза (РАС) и полимер ХС (XCD) были введены в основную жидкость через разные сопла. Эти частицы представляют также другие частицы, имеющие такую же или подобную плотность. Реологические свойства полученных буровых растворов были измерены и записаны. Эти свойства представляют собой вздутия, предельные динамические напряжения сдвига и условную вязкость. Вздутия известны специалистам в данной области техники как шарики частично гидратированного полимера,вызванные неудовлетворительной дисперсией в ходе процесса перемешивания. Предельные динамические напряжения сдвига представляют собой предел текучести, экстраполированный до нулевой скорости сдвига. Предельное динамическое напряжение сдвига используется для оценки способности раствора поднимать выбуренную породу из кольца отверстия скважины. Высоким предельным динамическим напряжением сдвига обладает вязкопластичная жидкость, которая переносит выбуренную породу лучше,чем жидкость той же плотности, но с более низким предельным динамическим напряжением сдвига. Условной вязкостью называется время, в секундах, за которое одна кварта бурового раствора проходит по вискозиметру Марша. Это не истинная вязкость, но она служит качественным показателем того, насколько вязок образец бурового раствора. Условная вязкость применима лишь для относительных сравнений. Сравнение всех этих реологических свойств можно увидеть в нижеследующей табл. 1: Реологические свойства Как можно видеть, вздутия в буровом растворе, изготовленном из бентонита, перемешанного при помощи сопла, согласно изобретению весили меньше на единицу объема, чем при перемешивании при помощи сопел предшествующего уровня техники. Дополнительно, предельное динамическое напряжение сдвига бурового раствора было выше, чем у бурового раствора, перемешанного при помощи сопел предшествующего уровня техники. Механические свойства полученных буровых растворов были также измерены и записаны. Эти свойства включают энергию перемешивания, перепад давлений, подвижный поток, вакуум и введение твердых веществ. Механические свойства текучей среды Из таблицы можно видеть, что эдуктор 100 может вовлекать практически весь тот же объем твердых веществ в час в подвижный поток при более низкой энергии перемешивания, чем смеситель предше-5 009426 ствующего уровня техники. Способ перемешивания твердых частиц с подвижным потоком включает ввод подвижной жидкости в начальную смесительную камеру 150. Это может осуществляться при помощи описанного выше сопла 110. Создают вакуум внутри начальной смесительной камеры 150 посредством подвижного потока. Вводят твердые вещества в начальную смесительную камеру 150 и внедряют в подвижную жидкость под действием созданного вакуума. Создают участок турбулентности для первичного перемешивания подвижной жидкости и внедренных твердых веществ. Подвижный поток, теперь несущий твердые вещества,рассеивается для дополнительного вовлечения твердых частиц. Первичную смесь затем перемешивают в промежуточной смесительной камере. Промежуточную смесь затем вновь рассеивают для обеспечения дополнительной турбулентности для усиления перемешивания. Перед каждым рассеиванием смесь может быть подвержена увеличению скорости потока путем уменьшения площади поперечного сечения,через которое проходит смесь. Несмотря на то, что заявленный предмет изобретения был описан со ссылкой на ограниченное количество вариантов осуществления, специалистам в данной области техники, осознавшим преимущества данного изобретения, понятно, что могут быть разработаны и другие воплощения, которые не выходят за рамки заявленного предмета изобретения, описанного здесь. Соответственно, рамки заявленного предмета изобретения должны ограничиваться лишь прилагаемой формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для перемешивания твердых веществ и жидкостей, содержащее сопло, имеющее вход и выход,начальную смесительную камеру, имеющую первый вход, второй вход и выход, в которой первый вход камеры находится в жидкостном соединении с выходом сопла,воронку, предназначенную для подачи твердых частиц в начальную смесительную камеру через второй вход камеры,первый диффузор, имеющий первый вход диффузора в жидкостном соединении с выходом камеры,первую горловину диффузора и первый выход диффузора,второй диффузор, имеющий второй вход диффузора, вторую горловину диффузора и второй выход диффузора,промежуточную смесительную камеру, обеспечивающую жидкостное соединение между первым и вторым диффузорами. 2. Устройство по п.1, в котором выход сопла является полукруглым, и круглый вход центрирован вокруг первой оси, причем выход сопла смещен от первой оси. 3. Устройство по п.2, в котором выход сопла содержит плоский верхний выходной край, расположенный на смещенном расстоянии ниже первой оси, и полукруглый нижний выходной край, имеющий общие боковые точки с верхним краем и образующий между ними отверстие, имеющее высоту выхода сопла. 4. Устройство по п.3, в котором сопло дополнительно содержит внутреннюю поверхность, проходящую от входа до выхода сопла,первый разгоняющий сегмент, в котором верхний участок внутренней поверхности наклонен вниз и спрямлен к плоскости, имеющей равное протяжение с верхним выходным краем, и второй разгоняющий сегмент, в котором нижний участок внутренней поверхности наклонен вверх и внутрь для того, чтобы соответствовать нижней кромке выхода сопла. 5. Устройство по п.1, в котором горловина первого диффузора и горловина второго диффузора имеют эллиптическую форму поперечного сечения. 6. Устройство по п.1, в котором первый диффузор дополнительно содержит первый сужающийся участок между входом первого диффузора и горловиной первого диффузора и первый расширяющийся участок между горловиной первого диффузора и выходом первого диффузора. 7. Устройство по п.6, в котором второй диффузор дополнительно содержит второй сужающийся участок между входом второго диффузора и горловиной второго диффузора и второй расширяющийся участок между горловиной второго диффузора и выходом второго диффузора. 8. Эдуктор для перемешивания твердых частиц с подвижной жидкостью, содержащий сопло, имеющее вход и выход,начальную смесительную камеру, принимающую подвижный поток из сопла и твердые частицы,при этом внутри начальной смесительной камеры образована первая зона перемешивания для совмещения подвижной жидкости и твердых частиц в первичную смесь,первый диффузор, включающий последовательно выровненные первый сужающийся сегмент, первую горловину, первый расширяющийся сегмент,второй диффузор, включающий последовательно выровненные второй сужающийся сегмент, вто-6 009426 рой расширяющийся сегмент и вторую горловину,промежуточную смесительную камеру, принимающую первичную смесь из первого диффузора,при этом внутри промежуточной смесительной камеры образована вторая зона перемешивания для дополнительного перемешивания первичной смеси для обеспечения промежуточной смеси подвижной жидкости и твердых частиц. 9. Эдуктор по п.8, в котором вход сопла является круглым вокруг первой оси и выход сопла является полукруглым, образованным плоским участком, смещенным на расстояние от первой оси, и круглым участком, удаленным от первой оси. 10. Эдуктор по п.8, в котором сопло дополнительно содержит верхний выходной край, расположенный на смещенном расстоянии ниже первой оси и проходящий по прямой линии между противоположными боковыми точками,нижний выходной край, изогнутый между противоположными боковыми точками верхнего выходного края так, чтобы образовывать отверстие, имеющее высоту выхода сопла. 11. Эдуктор по п.10, в котором сопло дополнительно содержит входной сегмент, имеющий внутреннюю поверхность с внутренним диаметром,первый разгоняющий сегмент в жидкостном соединении с входным сегментом и имеющий верхний участок внутренней поверхности, наклоненный вниз и спрямленный, и нижний участок внутренней поверхности, поддерживающий постоянное радиальное расстояние от первой оси,второй разгоняющий сегмент в жидкостном соединении с первым разгоняющим сегментом и с выходом сопла, при этом верхний участок внутренней поверхности наклонен вниз и спрямлен, чтобы соответствовать верхнему выходному краю ниже первой оси, и нижний участок внутренней поверхности наклонен вверх, чтобы соответствовать искривлению нижнего выходного края. 12. Эдуктор по п.8, в котором первая горловина и вторая горловина имеют эллиптическую форму поперечного сечения. 13. Способ перемешивания твердых веществ и жидкостей, содержащий ввод подвижной жидкости в начальную смесительную камеру,создание вакуума для внедрения твердых веществ в подвижную жидкость,обеспечение первой зоны перемешивания для перемешивания подвижной жидкости и внедренных твердых веществ,рассеивание подвижной жидкости, несущей внедренные твердые вещества, для увеличения разделения граничных потоков и создание второй зоны перемешивания для дополнительного перемешивания подвижной жидкости с твердыми веществами. 14. Способ по п.13, дополнительно содержащий повторное рассеивание подвижного потока для создания множества зон перемешивания для дополнительного перемешивания подвижной жидкости с твердыми веществами. 15. Способ по п.13, дополнительно содержащий рассеивание подвижной жидкости во второй раз и создание третьей зоны перемешивания для дополнительного перемешивания подвижной жидкости с твердыми веществами.