Магистральный трубопровод для транспортирования высоковязкого материала

 

Использование: для перекачки по трубопроводам высоковязких жидкостей, преимущественно вязкопластичных материалов. Сущность изобретения: магистральный трубопровод для транспортирования высоковязкого материала содержит не состыкованные между собой участки, перепускную трубу, симметрично вставленную в несостыкованные участки и снабженную камерами, герметично связывающими ее с участками магистрального трубопровода, насосы перекачки, соединенные с камерами посредством байпасного трубопровода, имеющего горизонтальный участок. Магистральный трубопровод снабжен установленным на горизонтальном участке байпасного трубопровода измерительным участком перепада давления, включающим в себя датчик перепада давления, управляющим устройством, связанным с датчиком перепада давления, дозатором, связанным с управляющим устройством и с горизонтальным участком байпасного трубопровода, емкостью для поверхностно-активного вещества, связанной с дозатором, и гомогенизатором, сообщенным с байпасным трубопроводом. 2 ил.

Изобретение относится к области перекачки по трубопроводам высоковязких жидкостей, преимущественно вязкопластичных суспензий.

Известно устройство для транспортирования вязкопластичных материалов на маловязком (водяном) подслое, включающее трубопровод, емкость для маловязкой жидкости (смазки) и патрубок для введения в пристенный слой маловязкой жидкости через кольцевую щель. На конечном участке устройства установлен лоток, куда высокопластичный материал поступает вместе с пристенным слоем воды [1] Однако это устройство недостаточно эффективно в работе, т.к. не обеспечивает надежного регулирования поделок из маловязкой жидкости, на котором транспортируется высоковязкий материал.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является известный магистральный трубопровод для транспортирования высоковязкого материала, содержащий несостыкованные между собой участки, перепускную трубу, симметрично вставленную в несостыкованные участки магистрального трубопровода, и снабженную камерами, соединяющимися рециркуляционным трубопроводом и герметично связывающими перепускную трубу с участками магистрального трубопровода, и насосы перекачки с запорной арматурой, соединенными с камерами посредством байпасного трубопровода, имеющего горизонтальный участок на котором расположен нагреватель. Внешний диаметр перепускной трубы в известном устройстве равен 0,8-0,98 внутреннего диаметра не состыкованных между собой участков трубопровода [2] Известное устройство требует больших материальных затрат, связанных с нагревом пристенного слоя. В случае длительных остановок трубопровода происходит застывание высоковязкого материала, после чего, как показала практика, восстановить перекачку материала невозможно.

Цель изобретения повышение надежности работы устройства за счет обеспечения контроля реологических свойств перекачиваемого материала с одновременным снижением материальных затрат.

Эта цель достигается тем, что магистральный трубопровод для транспортирования высоковязкого материала, содержащий не состыкованные между собой участки, перепускную трубу, симметрично вставленную в несостыкованные участки и снабженную камерами, герметично связывающими ее с участками магистрального трубопровода, и насосы перекачки с запорной арматурой, соединенные с камерами посредством байпасного трубопровода, имеющего горизонтальный участок, снабжен установленным на горизонтальном участке байпасного трубопровода измерительным участком перепада давления, включающим датчик перепада давления, управляющим устройством, связанным с датчиком перепада давления, дозатором, связанным с управляющим устройством и с горизонтальным участком байпасного трубопровода, емкостью для поверхностно-активного вещества, связанной с дозатором, и гомогенизатором, сообщенным с байпасным трубопроводом.

Заявляемое устройство, благодаря отличительным от прототипа признакам, позволит достичь поставленную цель изобретения за счет использования поверхностно-активного вещества, подачу которого регулируют в зависимости от перепада давления для создания контролируемого кольцевого подслоя из маловязкого материала, на котором транспортируется высоковязкий материал.

На фиг.1 представлена схема магистрального трубопровода для транспортирования высоковязкого материала; на фиг.2 схема камер для отбора и сбора материала (пунктиром выделена та часть материала, которая прокачивается по участкам 5 и 6).

Магистральный трубопровод для транспортирования высоковязкого материала содержит по крайней мере два не состыкованных между собой участка 1, перепускную трубу 2, симметрично вставленную в несостыкованные участки 1. Перепускная труба 2 снабжена камерами 3 и 4, герметично связывающими ее с участками 1. Камера 3 (фиг. 2) выполнена в виде кольцевого коллектора отбора материала, камера 4 в виде кольцевого коллектора сбора материала. Внешний диаметр перепускной трубы 2 равен 0,8-0,98 внутреннего диаметра участков 1. Камеры 3 и 4 соединены между собой байпасным трубопроводом, имеющим участки 5 и 6 и горизонтальный участок 7. На участках 5 и 6 установлены насосы перекачки материала 8 и 9 с запорной арматурой (на фиг. не показаны). На горизонтальном участке 7 байпасного трубопровода размещен измерительный участок 10 перепада давления, включающий датчик 11 перепада давления. Магистральный трубопровод содержит также управляющее устройство 12 (например компьютер), связанное с датчиком 11 перепада давления, дозатор 13, связанный с управляющим устройством 12 и с горизонтальным участком 7, емкость 14 для поверхностно-активного вещества, связанную с дозатором 13, и гомогенизатор 15 (смеситель).

Устройство работает следующим образом.

От насоса (на рисунке не показан) по одному из не состыкованных между собой участков 1 магистрального трубопровода поступает высоковязкий материал, который в камере 3, представляющей кольцевой коллектор отбора жидкости (фиг.2), разделяется на два потока. Один поток (основная часть высоковязкого материала) транспортируется по перепускной трубе 2, а второй поток (меньшая маловязкая часть) отводится по участку 5 байпасного трубопровода и перекачивается с помощью насоса 8 на измерительный участок 10 перепада давления, на котором с помощью датчика 11 перепада давления по управляющему сигналу, вырабатываемому управляющим устройством 12, выдается команда на дозатор 13, связанный с управляющим устройством 12, провести дозированную подачу поверхностно-активного вещества из емкости 14 в поток материала, проходящему по горизонтальному участку 7 байпасного трубопровода. Далее материал в смеси с поверхностно-активным веществом подается в гомогенизатор 15, где происходит их равномерное смешение, образовавшаяся однородная маловязкая смесь материала и поверхностно-активного вещества с помощью насоса 9 подается по участку 6 в камеру 4, представляющую собой кольцевой коллектор сбора материала. В камере 4 высоковязкий материал подается в осевую зону, а маловязкий в кольцевую пристенную зону. Затем высоковязкий материал на подслое из маловязкого материала транспортируется по второму участку 1 магистрального трубопровода.

Таким образом, использование предлагаемого магистрального трубопровода позволит не только повысить надежность его в работе, но и снизить материальные затраты, связанные с перекачкой высоковязкого материала по трубопроводу.

Формула изобретения

МАГИСТРАЛЬНЫЙ ТРУБОПРОВОД ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ВЫСОКОВЯЗКОГО МАТЕРИАЛА, содержащий несостыкованные между собой участки, перепускную трубу, симметрично вставленную в несостыкованные участки и снабженную камерами, герметично связывающими ее с участками магистрального трубопровода, насосы перекачки, соединенные с камерами посредством байпасного трубопровода, имеющего горизонтальный участок, отличающийся тем, что он снабжен установленным на горизонтальном участке байпасного трубопровода измерительным участком перепада давления, включающим в себя датчик перепада давления, управляющим устройством, связанным с датчиком перепада давления, дозатором, связанным с управляющим устройством и с горизонтальным участком байпасного трубопровода, емкостью для поверхностно-активного вещества, связанной с дозатором, и гомогенизатором, сообщенным с байпасным трубопроводом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2