Способ подъема воды и устройство для его осуществления


 


Владельцы патента RU 2450172:

Таран Анатолий Петрович (RU)

Изобретение относится к насосостроению и предназначено для подъема воды, в частности, в водоснабжении. Способ подъема жидкости включает эжектирование воздуха из атмосферы струей воды, истекающей из водоема через патрубок 2 в камеру смешения 1 под действием гидростатического давления, действующего в водоеме. Увеличивают перепад давления на столб аэрированного потока жидкости в подъемной трубе 3 подпором приземного ветра, используя на входе в воздуховод 4 конфузор 6, ориентированный навстречу приземному ветру. Группа изобретений направлена на повышение надежности и высоты подъема воды путем использования энергии атмосферного ветра. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к насосостроению и предназначено для подъема воды, в частности, в водоснабжении.

Известен способ подъема жидкости эрлифтом путем подачи воздуха в смеситель и устройство для подъема воды, содержащее подъемную трубу со смесителем, имеющим воздуховод и всасывающий патрубок (US 3694106 А, 1972).

Недостатком известных способа и устройства является необходимость принудительной подачи воздуха в смеситель за счет использования промышленных источников энергии.

Наиболее близким к изобретению в части способа является способ подъема жидкости, включающий эжектирование воздуха из атмосферы струей воды, истекающей из водоема через патрубок в камеру смешения под действием гидростатического давления, действующего в водоеме (SU 1043365 А, 1983). За счет гидростатического давления осуществляется разгон струи воды до скорости транспортирования. Воздух после перемешивания с водой уменьшает объемный вес выдаваемой водовоздушной смеси. Все это облегчает подъем распыленной на капли воды скоростным напором струи и выдачи ее в приемную емкость в направлении, нормальном к водоподъемной трубе и с большим углом поворота.

Наиболее близким к изобретению в части устройства является устройство для подъема воды, состоящее из подъемной трубы с камерой смешения, приемного патрубка, ориентированного из водоема в камеру смешения подъемной трубы, воздушной трубы, соединяющей вход в камеру смешения подъемной трубы с атмосферой (SU 1043365 А, 1983).

Недостатком известных способа и устройства является ограниченная высота подъема воды из-за недостаточности энергии водяной струи.

Задача изобретения - повышение надежности и высоты подъема воды путем использования энергии атмосферного ветра.

Технический результат в части способа достигается тем, что в способе подъема жидкости, включающем эжектирование воздуха из атмосферы струей воды, истекающей из водоема через патрубок в камеру смешения под действием гидростатического давления, действующего в водоеме, согласно изобретению увеличивают перепад давления на столб аэрированного потока жидкости в подъемной трубе подпором приземного ветра, используя на входе в воздуховод конфузор, ориентированный навстречу приземному ветру.

Технический результат в части устройства достигается тем, что в устройстве для подъема воды, состоящем из подъемной трубы с камерой смешения, приемного патрубка, ориентированного из водоема в камеру смешения подъемной трубы, воздуховода, соединяющего вход в камеру смешения подъемной трубы с атмосферой, согласно изобретению выходящий в атмосферу воздуховод снабжен конфузором, обращенным навстречу приземному ветру.

На чертеже схематично изображено устройство для подъема воды, осуществляющее способ подъема воды.

Устройство для подъема воды содержит камеру смешения 1, размещенную соосно приемному патрубку 2, ориентированному из водоема в камеру смешения 1 подъемной трубы 3, на которой укреплен посредством ребра 5 воздуховод 4, соединяющий вход в камеру смешения 1 подъемной трубы 3 с атмосферой. Выходящий в атмосферу воздуховод 4 снабжен конфузором 6, обращенным навстречу приземному ветру.

Способ подъема жидкости описанным устройством осуществляют следующим образом.

Устройство погружают в жидкость. Погружением устройства в жидкость водоема создают под действием гидростатического давления в водоеме истечение струи жидкости через патрубок 2 в смесительную камеру 1. Струя эжектирует из атмосферы воздух по воздуховоду 4. В камере смешения 1 вода и воздух смешиваются, образуя двухфазную смесь. Под действием скоростного напора струи жидкости из патрубка 2 водовоздушная смесь поднимается по подъемной трубе 3 на дневную поверхность. Диаметром отверстия патрубка 2 осуществляют дозирование поступления воды при формировании водовоздушного потока. Одновременно с помощью конфузора 6 захватывают поток воздуха от приземного ветра, который по воздуховоду 4 поступает в камеру смешения 1, создавая в ней дополнительный перепад давления на столб водовоздушной смеси, перемещающейся вверх по подъемной трубе 3. При регулярном поступлении потока воздуха, уносящего капли воды вверх, процесс подъема воды может продолжаться до тех пор, пока не нарушатся эти условия. В момент отсутствия приземного ветра уровни воды в водоеме и камере смешения 1 выравниваются. При появлении вновь приземного ветра повторно запускают устройство в работу. Первый вариант запуска в работу устройства заключается в том, что устройство вынимают из воды для опорожнения камеры смешения 1, а затем повторно погружают в воду. Процесс подъема при этом возобновляется. Второй вариант возобновления подъема воды автоматический. Процесс подъема воды начинается тогда, когда скоростной подпор приземного ветра превысит длину водяной пробки в камере смешения 1. Восходящему движению потока водовоздушной смеси по подъемной трубе 3 кроме перепада атмосферного давления между входом и выходом подъемной трубы 3 способствует также скоростной поток воздуха вдоль выходного поперечного сечения трубы 3, дополнительно эжектирующего водовоздушную смесь из трубы 3. Таким образом, при использовании приземного ветра увеличивается скорость подъема водовоздушной смеси и этим гарантируется надежность подъема жидкости.

1. Способ подъема жидкости, включающий эжектирование воздуха из атмосферы струей воды, истекающей из водоема через патрубок в камеру смешения под действием гидростатического давления, действующего в водоеме, отличающийся тем, что увеличивают перепад давления на столб аэрированного потока жидкости в подъемной трубе подпором приземного ветра, используя на входе в воздуховод конфузор, ориентированный навстречу приземному ветру.

2. Устройство для подъема воды, состоящее из подъемной трубы с камерой смешения, приемного патрубка, ориентированного из водоема в камеру смешения подъемной трубы, воздуховода, соединяющего вход в камеру смешения подъемной трубы с атмосферой, отличающееся тем, что выходящий в атмосферу воздуховод снабжен конфузором, обращенным навстречу приземному ветру.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к струйным аппаратам для регулирования температуры воды в системе водяного отопления. .

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным насосным установкам для добычи нефти из скважин, и может быть использовано для определения кондиционных значений фильтрационно-емкостных параметров пластов на различных этапах освоения нефтегазовых месторождений и интенсификации добычи нефти.

Изобретение относится к области насосной техники, в частности к способам и устройствам снижения шума при работе струйных насосов - масляных инжекторов. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к оборудованию для очистки призабойной зоны скважины. .

Изобретение относится к струйным установкам для испытания и освоения скважин. .

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным струйным установкам для добычи различных сред из скважин и их освоения. .

Изобретение относится к скважинным насосным установкам для добычи газа. .

Изобретение относится к скважинным струйным установкам для добычи нефти. .

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным насосным установкам для добычи нефти из скважин. .

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к струйным аппаратам (элеваторам) систем теплоснабжения и регулирования температуры горячей воды в системе водяного отопления

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения производительности призабойной зоны пластов

Изобретение относится к области насосной техники

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при механизированной добыче нефти в условиях повышенного газосодержания или выноса механических примесей. Насос устанавливается в насосно-компрессорных трубах на выходе погружной насосной установки для добычи нефти. Насос содержит сопло, приемную камеру, камеру смешения, диффузор и обратный клапан, связанный с приемной камерой и соединенный с затрубным пространством через перепускные каналы. Обратный клапан размещен выше сопла. Камера смешения выполнена в виде по меньшей мере двух каналов, расходящихся в начале и соединяющихся в конце камеры смешения. Изобретение позволяет увеличить степень гомогенизации смеси рабочей и эжектируемой жидкости без увеличения габаритной длины, ведущей к повышению металлоемкости конструкции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к струйным насосам и может быть использовано в нефтедобывающих установках. Эжектор, устанавливаемый в колонне насосно-компрессорных труб, оснащенной пакером, с возможностью удаления его из скважины, содержит корпус с радиальными отверстиями, аксиальные корпусу сопло, приемную камеру, камеру смешения с диффузором, обратный клапан, взаимодействующий с седлом, распределитель потоков, включающий аксиальный, периферийные и радиальные каналы, раздвижной узел, содержащий раздвижную цангу, упорную втулку, которая оснащена фильтром, и переходник, соединенный с головкой для захвата эжектора монтажным инструментом, в которой выполнены каналы и расточка. Тубус дополнительно вмонтирован в колонну насосно-компрессорных труб, и упорное кольцо закреплено на упорной втулке срезными штифтами. Технический результат - повышение надежности посадки и эффективности эксплуатации эжектора. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Насос предназначен для промывки скважин. Насос содержит конусообразный корпус, внутри которого параллельно расположены канал подвода активной жидкостной среды и активное сопло, сопряженное через боковой паз с камерой смешения, соединенной с трубопроводом отвода смеси сред, при этом внизу конусообразного корпуса установлена функциональная насадка, выполненная в виде цилиндрического корпуса насадок, горизонтально разделенного на две части, при этом верхняя часть непосредственно примыкает к конусообразному корпусу и через наклонные патрубки разных диаметров соединена с активным соплом и каналом подвода активной жидкостной среды, а нижняя часть, равная основному диаметру конусообразного корпуса, содержит по четыре радиальные насадки, расположенные по периметру, и одну насадку, расположенную по оси функциональной вставки. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности, надежности и долговечности работы устройства. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для гидроразрыва пласта. Способ включает перфорацию стенок скважины в интервале пласта каналами глубиной не менее протяженности зоны концентрации напряжений в породах от ствола скважины, спуск колонны труб с пакером так, чтобы нижний конец колонны труб находился на уровне кровли пласта, посадку пакера над кровлей перфорированного пласта, определение общего объема гелированной жидкости разрыва перед ГРП, закачку в подпакерную зону гелированной жидкости разрыва, создание в подпакерной зоне давления гидроразрыва пласта и образование трещин в пласте с последующим их закреплением в пласте закачкой жидкости-носителя с проппантом, выдержку скважины на стравливание давления, распакеровку и извлечение пакера с колонной труб из скважины. На устье скважины колонну труб выше пакера на расстоянии 10 м снаружи оснащают струйным насосом, затем спускают колонну труб в скважину и производят посадку пакера над кровлей перфорированного пласта. Далее в колонну труб спускают колонну гибких труб - ГТ так, чтобы нижний конец колонны ГТ размещался ниже конца колонны труб и посередине пласта, на устье скважины герметизируют пространство между колонной труб и колонной ГТ, определяют общий объем гелированной жидкости разрыва, разделяют общий объем гелированной жидкости разрыва на две равные части. Первая часть - жидкость разрыва, вторая часть - жидкость-носитель. По колонне ГТ производят закачку в подпакерную зону первой части - жидкости разрыва и создают в подпакерной зоне давление гидроразрыва пласта с образованием трещин в пласте. Затем производят крепление трещин в пласте закачкой второй части - жидкости-носителя с проппантом. Причем в качестве проппанта используют проппант меньшей и большей фракций. Закачку жидкости-носителя с проппантом мелкой фракции 20/40 меш и крупной фракции 16/40 меш производят одновременно в соотношении 4:1. Причем по колонне ГТ закачивают жидкость-носитель с проппантом крупной фракции, а по колонне труб закачивают жидкость-носитель с проппантом мелкой фракции со ступенчатым увеличением концентрации проппанта мелкой и крупной фракций в жидкости-носителе. Выдерживают скважину на стравливание давления, производят разгерметизацию на устье скважины пространства между колонной труб и колонной ГТ. На устье скважины между колоннами труб и ГТ устанавливают герметизирующую кольцевую вставку и продавливают ее по колонне труб под действием избыточного давления до гидравлического сообщения колонны труб со струйным насосом. Производят освоение пласта через струйный насос. По окончании освоения пласта извлекают колонну ГТ из колонны труб, производят распакеровку и извлечение пакера с колонной труб из скважины. Технический результат заключается в повышении эффективности проведения ГРП. 3 ил.
Наверх