Способ перекачки газа или жидкости по трубопроводу

 

СОоз СОВЕТСКИХ

"СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК (51)5 Г 17 Э 1/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕККЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3622476/08 (22) 04.08.83 (46) 15.03.91.(Бюл, У 10 (71) Московский энергетический институт и Управление Приволжскими магистральными нефтепроводами (72) Л.Н.Щукин и В.В»Тихонов (53) 621.643(088.8) (S6) Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена Наука, Сибирское отделение АН СССР, 1970.

Перекачка высоковязких и застывающих нефтей и нефтепродуктов эа рубеком. Обзор зарубежной литературы, ВНИИОЭНГ, 1974, с»71 72 (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕКАЧКИ ГАЗА ИЛИ

ЖИДКОСТИ 110 ТРУБОПРОВОДУ, включающий

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для транспорта природных газов, нефти, воды и энергоносителей, Известны способы снижения сопротивления движению газа (жидкости) sa счет вдува газов (жидкостей ) через обтекаемую поверхность.

Однако эти способы дпя магистральных нефтепроводов неприемлемы ввиду сложности исполнения системы вдува, большой металлоемкости и сложности

» эксплуатации таких систем.

Наиболее близким к предлагаемому является способ транспорта газов и жидкостей по трубопроводам под действием перепада давления, создаваемого на концах трубопровода. При задан„„SU„„1634946 А 1

2 создание разности давлений на его концах, о т, л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительйости перекачки и снижения энергозатрат, вблизи поверхности трубопровода создают последовательно располо.женные по длине трубопровода низкоскоростные зоны, уровень давления в которых в каждом поперечном сечении трубопровода более высокий чем уровень давления в основном потоке в центре трубопровода, под действием созданного перепада давления направляют пристеночный низкоскоростной поток в сторону основного потока, оттесняя высокоскоростные слои газа (жидкости) от поверхности трубопровода. ной геометрии трубопровода с ростом производительности растет сопротивление движению газа (жидкости) и зна-, чение потребных перепадов давления.

Для снижения сопротивления движению потока и повышения производительности трубопроводов применяют различные способы снижения вязкости транспортируемых газов (жидкостей) эа счет введения различных присадок.

Однако такой способ для магистраль ных трубопроводов неприемлем ввиду большого количества вводимых присадок и нестабильности свойств транспортируемого потока.

Целью изобретения является снижение энергозатрат на движение газа

1634946

30 жидкости по трубопроводу и повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу перекачки, вклю-5 чающему создание разности давлений, на его концах, вблизи поверхности трубопровода создают последовательно расположенные по длине трубопровода низкоскоростные зоны, уровень давления в Ip которых в каждом поперечном сечении трубопровода более высокий, чем уровень давления в основном потоке в цен тре трубопровода,под действием созданного перепада давления направляют 15 пристеночный низкоскоростной поток в сторож основного потока, оттесняя высокоскоростные слои газа (жидкости) от поверхности трубопровода.

На чертеже представлена принципи- 20 аль««ая схема течения газа (жидкости) по трубопроводу по предложенному способу.

Как видно из чертежа, низкоскорост««ые пристеночные эоны расположе- 25 ны последовательно по всей длине трубопровода. 11о длине трубопровода эоны разделены между собой непроницаемыми поверхностями 1. В каждой зоне общий поток газа (жидкости) с помощью перфорированной (пронизываемой) поверхности 2 разделяют на основной поток, перемещающийся в центре трубопровода, и вспомогательный, перемещающийся вблизи внутренней по35 верхности трубопровода. Основную задачу транспорта газа (жидкости) по трубопроводу выполняет основной поток; вспомогательный поток помогает основному потоку перемещаться с боль- 40 шой скоростью, снижая поверхностное сопротивление трения основного потоKd о поверхность трубопровода Вспомогательный поток организуют вблизи поверхности так, чтобы скорость его 45 движения (U ) была значительно ниже скорости движения основного потока (U ). .В этом случае давление во вспомогательном потоке (Рь) будет выше давле««ия в основном потоке (Р,) в каждом сечении трубопровода, Под действием образовавшейся разности давлений (ДР = P> — Ро ) меняют направление движения вспоМогательного потока и на«травляют его в сторону основного через перфорированную поверхность 2 р аз дела.

Устройство для реапизации способа содержйт трубопровод, применяемый ранее для транспорта газа (жидкостей).

В трубопровод по всей его длине концентрично установлены вставки. Каждая вставка представляет собой отрезок цилиндрической трубы, поверхность которой перфорирована.

Величина зазора (g) между поверхностью трубопровода и цилиндрической поверхностью вставки определяется иэ условия максимальной производительности трубопровода. Целесообразно, чтобы диаметр этих вставок составлял

0,7-0,98 диаметра трубопровода. @пина L вставок составляет 3-25 зазоров между вставкой и трубопроводом, цилиндрическая поверхность вставки перфорирована, степень перфорации составляет 5-207, размеры отверстий перфораций составляют 0,01-0,0001 диаметра трубопровода, в начале вставки уста««овлены центрирукицие элементы, эти же элементы определяют расстояние между вставками, равное I — 2 зазорам между вставкой и трубопроводом, в конце вставки установлен цилиндрический бурт, внешний диаметр которого совпадает с диаметром трубопровода.

Возможен случай, когда поверхность 2 раздела является сужающейся вниз по потоку. Примером такой поверхности может служить поверхность усеченного конуса. В этом случае в каждой зоне скорость основного потока увеличивается вниз по потоку, а скорость вспомогательного потока соответственно уменьшается. Такое поведение скоростей основного и вспомогательного потоков позволяет получить необходи«ый градиент давления (ДР) для обеспечения достаточной скорости вдува (Чв) даже при отсутствии сопротивления основного потока. Причем. сужение выбирается так, чтобы диаметр перфорированной поверхности в конце

1 вставки бып меньше диаметра перфорированной поверхности в начале вставки не более чем на 2Х. Расстояние между соседними вставками целесообразно принять равным 0,01-0,15 диаметра трубопровода.

Таким образом, сужающиеся перфорированные поверхности 2 раздела позволяют более сильно снизить сопротивление движению, повыс«п ь «роизводительность трубопроводов н снизить энергозатраты.

1634946

Составитель И.Петояи

Техред C,Ìèãóíoâà Корректор А.Осауленко

Редактор Л. Веселовская

Заказ 745 Тирак 3ll 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