Эрлифтная установка

 

ЭРЛИФТНАЯ УСТАНОВКА, содержащая подъемную трубу со смесителем в нижней части, к которому подсоединены всасывающая труба и воздухопровод с эжектором , активное сопло которого связано с источником высоконапорной среды, а пассивное - с источником низконапорной среды , отличающаяся тем, что, с целью повыщения экономичности, эжектор выполнен воздухо-БОздущным, а площадь критического сечения активного сопла в 4-35 раз меньще входной площади пассивного сопла. (Л оо 05 N5 СО с:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g(gg F04 F1/18

1 I

1 !

Ф %) 1

1 6

) г;»i)i.,!31

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3511928/25-06 (22) 18.11.82 (46) 15.04.84. Бюл. № 14 (72) В. Г. Гейер, С. С. Малыгин, Е. И. Данилов и В. И. Мизерный (71) Донецкий ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт (53) 621.691 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 918568, кл. F 04 F 1/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР № 823655, кл. F 04 F 1/20, 1979.

„„SU„„1086236 A (54) (57) ЭРЛИФТНАЯ УСТАНОВКА, содержащая подъемную трубу со смесителем в нижней части, к которому подсоединены всасывающая труба и воздухопровод с эжектором, активное сопло которого связано с источником высоконапорной среды, а пассивное — с источником низконапорной среды, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, эжектор выполнен воздухо-воздушным, а площадь критического сечения активного сопла в 4 — 35 раз меньше входной площади пассивного сопла.

1086236

Изобретение относится к насосостроению, в частности к гидроподъемникам, предназначенным для гидротранспорта жидкостей с содержанием взвесей, загрязнений, в частности к конструкции эрлифтных установок, и может быть использовано при проектировании гидроподъемных установок в горнодобывающей, нефтяной, химической промышленностях, в строительстве и других отраслях народного хозяйства.

Известна эрлифтная установка, содержащая подъемную трубу, пневмопривод, подсоединенный к источнику низконапорного газа и выполненный в виде сепаратора, к которому подключен водоструйный насос (1).

При включении водоструйного насоса давление низконапорного газа, подводимого к водоструйному насосу, повышается. В сепараторе происходит разделение газа и воды. затем газ повышенного давления подается в нижнюю часть подъемной трубы.

Недостатком данной установки является низкая экономичность работы, так как не обеспечивается экономия расхода сжатого воздуха, необходимого для эрлифтного подъема гидросмеси.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является эрлифтная установка, содержащая подъемную трубу со смесителем в нижней части, к которому подсоединены всасывающая труба и воздухопровод с эжектором, активное сопло которого связано с источником высоконапорной среды, а пассивное — с источником низконапорной среды. Сжатый воздух по воздухопроводу, соединенному с обшешахтной пневматической сетью, подается в смеситель эрлифта, где происходит смешение воздуха с потоком жидкости или пульпы, поступающим по всасывающей трубе. После смешения двух- или трехфазная смесь направляется в подъемную трубу, при движении по которой осуществляется эрлифтный подъем гидросмеси. Из подъемной трубы гидросмесь поступает в воздухоотделитель, где происходит разделение воздуха и жидкости или пульпы (2).

Недостатком такой эрлифтной установки является низкая экономичность работы за счет большого расхода сжатого воздуха из общешахтной пневматической сети.

При работе данной эрлифтной установки в качестве средства водоотлива или очистки различных технологических емкостей, в частности зумпфов скиповых стволов, предварительных отстойников, водозаборных колодцев насосов главного водоотлива и т.д., величина абсолютного погружения смесителя эрлифта изменяется в пределах 1 10 м, соответственно величина избыточного давления сжатого воздуха, необходимого и достаточного для нормальной работы эрлифтной установки, составляет 0 01 — 0,1 МПа. Величина избыточного давления сжатого воз5

35 духа, создаваемого шахтными компрессорными установками, у потребителей пневмоэнергии с учетом потерь в пневмосети обычно достигает 0,6 — 0,7 МПа, что в 6 — 70 раз больше величины давления, требуемого для нормальной работы эрлифтной установки.

Поэтому при работе эрлифта в указанных условиях на дросселирующей задвижке, установленной на воздухоподающем трубопроводе, нерационально гасится излишек давления в общешахтной пневмосети, что обуславливает неэкономичную работу эрлифтной установки.

Большой расход сжатого воздуха является недостатком всех эрлифтных установок.

Но в описанных условиях, т.е. при работе эрлифтной установки от общешахтной пневмосети с глубиной погружения смесителя

1 — 10 м, расход воздуха из пневматической сети можно уменьшить за счет рационального использования избытка давления в пневматической сети, используемого для дополнительного подсоса воздуха из атмосферы, причем расход воздуха эрлифтной установкой, необходимый для подъема гидросмеси, остается неизменным.

Цель изобретения — повышение экономичности работы эрлифтной установки за счет снижения расхода сжатого воздуха, потребляемого из пневмосети.

Поставленная цель достигается тем, что в известной эрлифтной установке, содержащей подъемную трубу со смесителем в нижней части, к которому подсоединены всасывающая труба и воздухопровод с эжектором, активное сопло которого связано с источником высоконапорной среды, а пассивное — с источником низконапорной среды, эжектор выполнен воздухо-воздушным. а площадь критического сечения активного сопла в 4 — 35 раз меньше входной плошади пассивного сопла.

На чертеже показана предлагаемая эрлифтная установка, общий вид.

Эрлифтная установка содержит подъемную трубу 1 со смесителем 2 в нижней части, к которому присоединены всасывающая труба 3 и воздухопровод 4 с эжектором 5, активное сопло 6 которого связано с источником высоконапорной среды, а пассивное 7 — с источником низконапорной среды, причем эжектор 5 выполнен воздухо-воздушным, а плошадь критического сечения 8 активного сопла 6 в 4 — 35 раз меньше входной площади 9 пассивного сопла 7, и в верхней части подъемной трубы 1 размещен воздухоотделитель 10, а эжектор 5 имеет диффузор 1.

Эрлифтная установка работает следующим образом.

При эксплуатации эрлифтной установки с глубиной погружения смесителя 1 — !О м избыток энергии давления сжатого воздуха в общешахтной пневматической сети преоб1086236

Составитель В. Бойцов

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж б24 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Циткина

Заказ 2218/36 разуется в кинематическую энергию рабочего потока воздуха, выходящего из активного сопла 6 эжектора 5. Поток воздуха, выходящий из активного сопла 6, создает разрежение на входе в пассивное сопло 7 и увлекает за собой атмосферный воздух через кольцевой зазор с входной площадью 9 при этом кинематическая энергия потока сжатого воздуха за счет массообмена частично передается увлекаемому из атмосферы воздуху. Воздух поступает в смеситель 2, где происходит выравнивание скоростей смешиваемых потоков и завершается процесс передачи энергии сжатого воздуха потоку воздуха, подсасываемому из атмосферы. Образовавшийся суммарный поток воздуха из смесителя 2 поступает в диффузор 11 эжектора 5, в котором происходит увеличение энергии давления воздуха до требуемой величины, определяемой глубиной погружения смесителя 2 под уровень жидкости, за счет преобразования части кинетической энергии в потенциальную. Затем суммарный поток воздуха по воздухопроводу 4 подается в смеситель 2 эрлифтной установки, в котором происходит смешение сжатого воздуха с потоком жидкости или пульпы, поступающим по всасывающей трубе 3. Из смесителя 2 газожидкостная смесь поступает в подъемную трубу 1, при движении по которой осуществляется эрлифтный подъем гидросмеси. В воздухоотделителе 10 происходит выделение воздуха из потока газожидкостной смеси.

Указанное соотношение площадей 9 входного сечения пассивного сопла 7 и критического сечения 8 активного сопла 6 (4 — 35) получено экспериментальным путем и соответствует условиям работы эжектора, установленного на воздухопроводе эрлифтной установки с избыточным давлением в общешахтной пневматической сети около 0,6—

0,7 МПа, обеспечивающим степень расширения (степень снижения давления) рабочего

5 потока воздуха 7 — 8, и абсолютным погружением смесителя 1 — 10 м, обуславливающим степень сжатия (степень повышения давления) 1,1 — 2. Таким образом, верхний предел указанного отношения (35) ограничен степенью расширения, определяемой величиной

10 избыточного давления в общешахтной сети (0,6 — 0,7 МПа), и нижним значением абсолютного погружения смесителя 2 под уровень жидкости (1 м), т.е. нижним значением степени сжатия. При значениях соотношения площадей 9 входного сечения пассивного сопла 7 и критического сечения 8 активного сопла 6 больше 35 давления в общешахтной пневмосети недостаточно: не будет достигнута требуемая степень сжатия, обусловленная величиной погружения смесителя 2.

Нижняя граница соотношения (4) обусловлена степенью расширения, определяемой величиной давления в общешахтной сети и верхним значением абсолютного погружения смесителя 2(10 м), т.е. верхним значением степени сжатия. При значениях соотношения меньше 4 снижается коэффициент инжекции при работе установки в указанных условиях, что приводит к снижению экономичности работы эрлифтной установки.

Применение предлагаемой эрлифтной установки в условияx работы от общешахтной пневматической сети с глубиной погружения смесителя 1 — 10 м повышает экономичность работы за счет снижения расхода сжатого воздуха, потребляемого из пневмосети, вследствие рационального использования избытка энергии давления для дополнительного подсоса воздуха из атмосферы.