Способ получения насыщенных рассолов и установка для его осуществления
Изобретение относится к горному делу ,в частности, к геотехнологическим способам и установкам для получения насыщаемых геотермальных рассолов, обогащаемых различными компонентами с использованием геотермальных теплоносителей. Цель - снижение затрат на получение насыщенных рассолов. Бурят три системы скважин (СС). Первую СС бурят до горизонта минерализованных вод (МВ) с температурой (Т) до 40°С, вторую - до горизонта МВ с Т до 100°С, а третью - до горизонта МВ с Т 110°С. Подземную МВ откачивают из первого горизонта и нагревают для отделения накипи до 82-85°С с помощью МВ из второй СС. Затем производят концентрирование очищенной от накипи МВ путем многоступенчатого испарения, используя в качестве теплоносителя МВ из третьей СС. Для реализации способа секции испарения МВ первой ступени соединены на входах со смежным с ними предварительным нагревателем и выполнены в едином блоке с последним. Своими выходами секции испарения первой ступени соединены с секциями испарения второй ступени, выполненными отдельно от блока. Забои откачных СС расположены на горизонтах МВ с Т 40,100 и 110°С. Предварительный нагреватель соединен с СС для откачки МВ с Т до 40°С и СС для откачки МВ с Т до 100°С и выполнен в виде проходного канала с диффузором в нижней части и сборником с двумя выходными отверстиями в верхней части. Секции испарения обеих ступеней соединены с СС для откачки МВ с Т 110°С. 2 с.п.ф-лы, 5 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1492024 А 1 (5g) 4 Г 21 В 43/28 1 r п,о 3
, 1 1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР (21) 4322270/23-03 (22) 02.11.87 (46) 07.07.89. Бюл. 11 25 (71) Ленинградский горный институт им. Г.В.Плеханова (72) А.А.1 1ебеста и С.И.Стап1кевич (53) 622.277.3(088 8) (56) Патент Пилипенко А.Т. и др. Комплексная переработка минерализованных вод. Киев„: Наукова думка, 1984, с„ 85„ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАСЬПЦЕННЫХ РАССОЛОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУ1ЧЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горному делу, в частности к геотехнологическим способам и установкам для получения насьпцаемых геотермальных рассопов, обогащаемых различными компонентами с использованием геотермальных теплоносителей. Цель — снижение затрат на получение насьппенных рассолов. Бурят три системы скважин (СС). Первую СС бурят до горизонта минерализованных вод (МВ) с температурой (Т) до 40 С, вторую — до горизонта МВ с Изобретение относится к области горного дела, в частности к геотехнологическим способам и установкам для получения насьппенных геотермальных рассолов, обогащенных различными полезными компонентами с использованием геотермальных теплоносителей ° Т до 100 С, а третью — до горизонта МВ с Т 110 С. Подземную MR откачивают иэ первого горизонта и нагревают о для отделения накипи до 82-85 (; с помощью МВ иэ второй СС. Затем производят концентрирование очищенной от накипи МВ путем многоступенчатого испарения, используя в качестве теплоносителя MB из третьей СС. Лля реализации способа секции испарения МВ первой ступени соединены на входах сп смежным с ними предварительным нагревателем и выполнены в едином блоке с последним. Своими выходами секции испарения первой ступени соединены с секциями испарения второй ступени, выполненными отдельно от блока. Забои откачных СС расположены о на горизонтах MR с Т 40, 100 и 110 С, Предварительный нагреватель соединен о с СС для откачки МА с Т до 40 С и о СС для откачки МВ с Т до 100 С и выполнен в виде проходного канала с диффузором в нижней части и сборником с двумя выходными отверстиями в верхней части . Секции испарения обеих ступеней соединены с СС для откачки МВ с Т 110 С. 2 с,п. ф-лы, 5 ил. Целью изобретения является снижение затрат на получение насыщенных рассолов.. На фиг. 1 показана установка, план; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — теплотехни1492024 30 55 ческий агрегат, план; на фиг. разрез H-H на фиг 4 Установка для реализации способа включает системы r.êâaæèí 1 — 3, технологические магистральные трубопроводы 4 — 6, коллекторы 7 — 9, предварительный нагреватель 10 в блоке 11, выполненном иэ жяропрочного бетона, В нем размещены диффузор 12, проходной канал 13, теплообменные устройства 14, сборник 15, снабженный выходными отверстиями 16, трубопроводы 17, сапун 18, а также две смежные секции 19 испарения первой ступени с размещенными в них теплообменными устройствами 20, сборными бункерами 21, насосными станциями 22, трубопроводами 23, распределительными форсунками 24, предохранительными клапанами 25, выходными патрубками 26 ° Установка содержит также секции испарения первой ступени выпарных аппаратов 27, в которых размещены проходные каналы 28, теплообменные устройства 29, распылительные форсунки 30, сборные бункеры 31 а также трубопроводы 32 н выходные патрубки 33 и 34, насосы 35, вентиляторные установки 36, сборный резервуар 37 с трубопроводами 38, конденсатор 39, откачные скважины, забои которых расположены на горизонтах с температурой 40, 100 и 110 С (не показаны). Способ осуществляется следующим образом. После окончания проведения геологоразведочных работ по поиску геотермальных теплоносителей — воды, пароводяной смеси, пара, осуществляется бурение систем скважин 1 — 3, Из системы скважин 1 геотермальная вода под давлением по трубопроводу 4 поступает в коллектор 9, из которого направляется в предварительный нагреватель 10, размещенный в блоке 11. Число скважин 1 — 3 в системах определяется дебитом скважин и напором над поверхностью Земли, Поступающая в предварительный нагреватель 10 геотермальная минералиэованная вода по трубопроводу 4 с температурой до 40 С поступает из системы скважин 1 с глубины порядка 500800 м, Первоначально вода проходит через диффузор 12, в котором усредНяется скорость и поток, затем поступает в проходной канал 13, в кото10 50 ром ря. мешены э еплообмен ые устройстгя 14, например, плоскостного типа, основные узлы и детали которого выполнены иэ сплавов, отличающихся повышенной устойчивостью к коррозии. В TånëообMpníûå устройствя подается также вода из систем скважин 2 по трубопроводам 5 с температурой до 100 С с глубины 1000-2000 м, которая зависит от раионов применения данной установки. Восходящий поток воды в проходном канале 13 подогрео, вается до 82-85; с тем, чтобы про— изошло предварительное образование накипи в канале, а не в секциях 19 испарения и выг|арных аппаратах 27, Подогретая вода поступает в сборник 15, из которого через выходные отверстия 16 насосными станциями 22 по трубопроводам 23 подается в распылит льные форсунки 24, примыкающие к плоскостям теплообменных устройств 20, размещенных в секциях 19 испарения первой ступени. Теплоноситель подается иэ системы скважин 3 по трубопроводам 5 в коллекторы 8 и далее в теплообменные устройства 20, Вода, поступающая иэ форсунок 24, обрязуе г ня плоскостях теплообменных устройств 20 тонкий слой жидкости — пленку, которая вступает в теплообмен со среднепотенцияльным теплоносителем с температурой о ° до 110 С, пр1 котс рой происходит процесс испарения первой ступени. Образующаяся пароводяняя смесь через патрубки 33 вентиляторной установки 36 Haïðàânÿåòñÿ в конденсатор 39, где после охлаждения вода. сбрасывается в сборный резервуар 37, я иэ него закачивается.снова в недра или посгупает в водоемы. После оперяции испарения первои ступени вода поступает в сборный бункер 21, снабженный выходным патрубKом 26, который соединен с насосами 35, HaIнетя— ющими воду по трубопроводу 32 в выпарнь е аппараты 27, в которых аналогично секциям испарения первой ступени 19 размещены теплообменные усч— ройства 29, проходные каналы 28, форсунки 30, сборные бункера 31 Вода иэ форсунок 30 образует пленку ня плоскостях теплообменных устройств 29, в которые подается высокопотенциальный теплоноситель с температурой эьппе 110 С из системы скважин 3 по трубопроводам 5 через коллектор 8. 1492024 Пароводяная смесь, образующаяся в выпарных аппаратах 27, вентиляторной установкой 36 также направляется в конденсатор 39 и далее в сборный резервуар 37, в которий поступают по трубопроводу 38 отработанные теплоносители из теплообменных устройств 14, 20 и 29. В конденсаторе 39 в качестве охлаждающей среды используется вода из водопроводной сети. В ззвисимости от нужной кондиции рассола операции выпаривания могут осуществляться многоступенчато, что определит количество выпарных аппаратов 27 с определенной площадью теплообменных устройств 20 и 29. Предварительный нагреватель !О оборудован сапуном 18, а секции 19 испарения и выпарние аппараты 27 снабжены предохранительными клапанами 25, обеспечивающими сброс газов и пара при аварийных ситуациях. Рассол, полученный в ныпарных аппаратах 27, поступает в сборние бункера ?l из которых направляется на химический завод для извлечения полезных компонентов„ (Ь о р м ул а и з о б р е т е н и я 1. Способ получения насыщенных рассолов, включающий откачку из скважин подземной минералиэованной воды, подачу теплоносителя и концентрирование минералиэованной воды путем многоступенчатого испарения под действием теплоносителя, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения затрат на получение насыщенных рассолов, бурят три системы скважин, причем первую бурят до горизонта минерализованных вод с температурой до 40 С, вторую— до горизонта с температурой вод 100 С, а третью — до горизонта с о температурой вод 110 С, подземную минерализонанную воду откачивают иэ скважин первой системы, при этом до концентрирования последнюю нагревают до 82 - 85 С с выделением накипи водой из второй системы скважин, а в качестве теплоносителя 10 для многоступенчатого испарения используют воду из третьей системы скважин, 2. Установка для получения насыщенных рассолов, содержащая откачные скважины, многоступенчатые пленочные секции испарения с форсунками, соединенные трубопроводами для подачи теплоносителя и минерализоВВННоН воды, ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения затрат на получение насыщенных рассолов, она снабжена предварительным нагревателем минера? лизованной воды и смежными с ним секциями испарения первой ступени, выполненными в виде единого блока с предварительным нагревателем и соединенными с секциями испарения второй ступени, расположенными отдельно от блока, забои откачных скважин расположены на горизонтах с температурой воды 40, 100 и о 1 10 С, причем предварительный нагреватель соединен со скважинами для откачки минерализованных вод с температурой до 40 С и скважинами для откачки воды с температурой до о 100 С, а секции испарения соединены 40 со скважинами для откачки воды с температурой 110 С, при этом предварительный нагреватель выполнен в виде проходного канала с диффуэором в нижней и сборником с двумя выход4 ными отверстиями в верхней части. I ч920?4 Ппгхо ач7ждпю 8ocbi исн8енсо I u9" (1" / (Ри 3 1492024 Составитель Б. Реморов Техред Л.Сердюкова Корректор М. Ленчик Редактор В, угренкова Заказ 3845/34 Тираж 514 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
