Эрлифт

Изобретение может быть использовано в технологических процессах грануляции металлургического шлака с получением мелкого граншлака в виде песка, который необходимо откачать из глубокого грануляционного бассейна для его последующего обезвоживания. Эрлифт содержит подъемную трубу, воздушную насадку со всасывающим патрубком, сепаратор с крышкой, сливную трубу. Подъемная труба выполнена со ступенчатым расширением кверху. В крышке сепаратора смонтирован расположенный соосно с подъемной трубой цилиндрический выступ, выложенный камнелитыми плитками. Диаметр выступа, длина выступа и расстояние от торца выступа до устья подъемной трубы превышают диаметр выходного отверстия подъемной трубы эрлифта. Изобретение направлено на повышение срока службы эрлифта. 1 ил.

 

Изобретение относится к пневмо-гидротранспорту измельченных материалов и может быть использовано в технологических процессах грануляции металлургического шлака с получением мелкого граншлака в виде песка, который необходимо откачать из глубокого грануляционного бассейна для его последующего обезвоживания.

Известен эрлифт по JP 4370400 A, 22.12.1992, содержащий подъемную трубу, воздушную насадку со всасывающим патрубком, сепаратор с крышкой, сливную трубу, при этом подъемная труба выполнена с расширением кверху. Однако эрлифт наиболее эффективно работает в пульсационном режиме, когда пульпа поднимается вверх в виде поршней между воздушными пузырями. При пульсациях, благодаря пристенному трению, имеет место частичное отекание пульпы вниз в пристенной зоне. Коническое расширение диаметра подъемной трубы не обеспечивает торможение пристенного нисходящего потока пульпы в зоне сужения и внедрение в восходящий поток воздуха, что приводит к снижению эффективности работы эрлифта в целом.

Кроме того, крышка сепаратора является наиболее часто изнашиваемым элементом при подъеме таких абразивных частиц, как граншлак, т.к. поток пульпы, выбрасываемый из выходного отверстия подъемной трубы эрлифта (устья) в объем сепаратора, имеет высокую скорость.

Заявлен эрлифт, содержащий подъемную трубу, воздушную насадку со всасывающим патрубком, сепаратор с крышкой, сливную трубу, при этом подъемная труба выполнена с расширением кверху, отличающийся тем, что расширение диаметра подъемной трубы выполнено ступенчатым, а в крышке сепаратора смонтирован расположенный соосно с подъемной грубой цилиндрический выступ, выложенный камнелитыми плитками, при этом диаметр выступа в 1,2-2,0 раза, длина выступа в 1,5-2,5 раза, а расстояние от торца выступа до устья подъемной трубы в 3,0-5,0 раз превышают диаметр выходного отверстия подъемной трубы эрлифта.

Ступенчатое расширение диаметра подъемной трубы обеспечивает торможение пристенного нисходящего потока пульпы в зоне сужения и внедрение в восходящий ноток воздуха, что приводит к снижению эффективности работы эрлифта в целом. Данный эффект становится более ощутимым, когда эрлифт перекачивает не воду, а двухфазную смесь воды со шлаком по причине большой разницы плотностей.

Срок службы крышки сепаратора можно увеличить в разы путем размещения на пути струи из устья подъемной трубы цилиндрического выступа, выложенного камнелитыми плитками. При диаметре выступа от 1,2 до 2,0 диаметров выходного отверстия подъемной трубы в центре выступа струей формируется конусное или параболоидное отверстие с углом наклона стенки к направлению потока около 15°. Далее износ резко замедляется, т.к. при этом угле атаки скорость износа минимальная. Минимальное превышение диаметра выступа над диаметром выходного отверстия подъемной трубы в 1,2 раза выбрано из условия сохранности стенки выступа, а максимальное - в 2 раза, целесообразностью минимизации затрат. Превышение расстояние от торца выступа до выходного отверстия подъемной трубы над диаметром выходного отверстия подъемной трубы эрлифта в 5 раз выбрано из-за рассеивания струи и разбрызгивания по стенкам сепаратора и крышки, а минимальное превышение в 3 раза - из целесообразности некоторого погашения скорости потока до встречи с вставкой за счет отделения воздуха. Превышение длины выступа над диаметром выходного отверстия подъемной трубы эрлифта в 1,5-2,5 раза выбрано исходя из требований обеспечения гарантированного срока службы эрлифта примерно 1 год в зависимости от интенсивности эксплуатации.

Подвод воды к всасу обеспечивает необходимую консистенцию пульпы, при которой эффективность работы эрлифта максимальна. При отсутствии взмучивания из-за густой пульпы эрлифт начинает захлебываться благодаря нарушению режима транспорта. Новый технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении срока службы эрлифта, как целостного устройства.

Новый технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении срока службы эрлифта.

Изобретение иллюстрируется чертежом эрлифта. Эрлифт содержит выполненную со ступенчатым расширением кверху подъемную трубу 1, воздушную насадку 2 со всасом 3, сепаратор 4 с крышкой 5, сливную трубу 6 для пульпы, воздушную трубу 7 и трубу 8 взмучивания. К всасывающему патрубку 3 подведена труба для подачи оборотной воды. Расширение диаметра подъемной трубы эрлифта выполнено в пределах до 2-х диаметров. Предпочтительнее постепенное расширение. Оно позволяет при перекачке горячего граншлака с температурой до 100°C сохранить скорость трехфазного потока практически на одном уровне, т.к. холодный воздух, вводимый в воздушную насадку, постепенно по мере подъема прогревается и увеличивается в объеме, более чем в четыре раза. Это, в свою очередь, приводит к такому же увеличению средней скорости потока в подъемной трубе, что является причиной быстрого износа подъемной трубы и сепаратора (износ зависит от скорости потока в 4-й степени), а также приводит к резкому увеличению гидравлического сопротивления сети, что снижает КПД и производительность эрлифта. В крышке 5 сепаратора 4 смонтирован цилиндрический выступ 9, расположенный соосно с подъемной трубой 1. Выступ 9 внутри выложен камнелитыми плитками на бетонном связующем. Диаметр выступа в 1,2-2,0 раза превышает диаметр выходного отверстия (устья) подъемной трубы, длина Н в 1,5-2,5 раза превышает диаметр этого отверстия, расстояние h от торца выступа до выходного отверстия подъемной трубы, составляет 3,0-5,0 диаметров этого отверстия.

Предложенный эрлифт работает следующим образом. Гранулированный шлак из бассейна сходит по наклонному днищу к всасывающему патрубку эрлифта. За счет воздуха, подаваемого в воздушную насадку эрлифта, и подпора столба воды в камере вода в подъемной трубе приходит в движение, захватывая при этом граншлак, поступающий к всасывающему патрубку. Как правило, при завале патрубка граншлаком соотношение граншлака и воды находятся на уровне 1:1. При таком соотношении пульпа имеет относительно высокую плотность, поэтому имеющийся напор столба воды в камере недостаточен для активного движения в подъемной трубе. Для активации движения необходимо обеспечить снижение плотности пульпы, для чего и подается взмучивающая вода перед всасывающим патрубком эрлифта.

Однако, горячий граншлак и вода, поступающие в подъемную трубу, нагревают воздух в процессе подъема, воздух расширяется и насыщается паром от горячей воды, которая в нижней части бассейна может иметь температуру выше 100°C благодаря тому, что абсолютное давление внизу составляет около 250 кПа (при заглублении эрлифта на 15 м.). Следовательно, при подъеме перегретая вода будет испаряться и, в итоге, по расчетам, объем вводимого воздуха увеличивается в 4 раза. Это, в свою очередь, приводит к увеличению скорости потока в подъемной трубе эрлифта во столько же раз и, как следствие, имеет место повышенный износ и снижение КПД эрлифта. Расширенный кверху диаметр подъемной трубы уменьшает влияния этих отрицательных явлений, причем, что пульпа, выбрасываемая из устья подъемной трубы, струей ударяется о центр выступа 9, формируя конусное или параболическое отверстие с углом наклона стенки к направлению потока около 15°. При этом угле атаки скорость износа минимальная, и износ резко замедляется. Отделенная в сепараторе пульпа сливается в обезвоживатель по сливной трубе 6.

Эрлифт, содержащий подъемную трубу, воздушную насадку со всасывающим патрубком, сепаратор с крышкой, сливную трубу, при этом подъемная труба выполнена с расширением кверху, отличающийся тем, что расширение диаметра подъемной трубы выполнено ступенчатым, а в крышке сепаратора смонтирован расположенный соосно с подъемной трубой цилиндрический выступ, выложенный камнелитыми плитками, при этом диаметр выступа в 1,2-2,0 раза, длина выступа в 1,5-2,5 раза, а расстояние от торца выступа до устья подъемной трубы в 3,0-5,0 раз превышают диаметр выходного отверстия подъемной трубы эрлифта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к нагнетателям двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности вентиляции картера двигателя.

Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно к устройствам для растворения и размыва струями осадка. В пульсационном клапанном погружном насосе, включающем корпус, пульсопровод, впускной шаровой клапан с ограничителем подъема шара, нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, камеру нижних сопел, внутри которой размещен вал, соединяющий нижние сопла с приводом поворота и систему управления, камера нижних сопел расположена в корпусе за перегородкой, разделяющей корпус на камеру нижних сопел и камеру выдачи.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к способам подъема воды из скважин и колодцев, и может быть использовано при проектировании гидротранспортных систем в промышленности и строительстве, изыскательских работах, в сельском хозяйстве, а также в водоснабжении.

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при добыче нефти, содержащей большое количество попутного газа.

Эрлифт // 2482340
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к насосным установкам типа эрлифт. .

Изобретение относится к способам и устройствам для подъема жидкостей из скважин и может быть использовано для подъема как нефти, так и воды из подземных источников.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано непосредственно в сфере разработки подводных месторождений полезных ископаемых, подъем элементов которых осуществляют при помощи эрлифта.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к способам подъема воды с помощью струйных насосов, и может быть использовано при водоснабжении села, садовых участков и фермерских хозяйств.

Изобретение относится к устройствам для откачки и транспортирования гидросмеси по горизонтальным выработкам в горной и других отраслях хозяйства. .

Изобретение относится к насосостроению, а именно к способам подъема воды эрлифтом, и может быть использовано при проектировании гидротранспортных систем, строительстве и эксплуатации систем водоснабжения на селе и при изыскательских работах.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности. Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт состоит из источника питания, помещенных в скважину электрических нагревателей и трех идентичных напорных труб, причем каждая труба состоит из двух частей. Нижняя часть расположена в призабойной зоне скважины и выполнена из сплава с высоким удельным сопротивлением, а верхняя часть выполнена из металла или сплава с малым удельным сопротивлением. Вблизи устья каждая труба снабжена проходным изолятором и контактным узлом, к которому подведена фаза от трехфазного источника питания. Внешняя поверхность каждой трубы электроизолирована, в призабойной части скважины три трубы объединены коллектором, снабженным выходным патрубком, герметично проходящим через затвор в забой. Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт состоит из источника питания, помещенных в скважину электрических нагревателей и двух идентичных напорных труб, причем каждая труба состоит из двух частей. Нижняя часть расположена в призабойной зоне скважины и выполнена из сплава с высоким удельным сопротивлением, а верхняя часть выполнена из металла или сплава с малым удельным сопротивлением. Вблизи устья каждая труба снабжена проходным изолятором и контактным узлом. Через контактные узлы трубы соединены с источником постоянного тока. Внешняя поверхность каждой трубы электроизолирована, в призабойной части скважины две трубы объединены коллектором, снабженным выходным патрубком, герметично проходящим через затвор в забой. Группа изобретений позволяет упростить конструкцию и оборудование напорной трубы нефтяной скважины, повысить надежность и понизить затраты на ее обустройство. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно к устройствам для более полного освобождения емкостей-хранилищ от радиоактивных осадков, и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях. Насос содержит корпус, воздухораспределитель, состоящий из клапанов подачи сжатого воздуха, сброса отработанного воздуха и подачи разрежения в корпус, пульсопровод, нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, систему управления и впускной клапан. Впускной клапан снабжен золотником, взаимодействующим с торцом выполненного в виде трубы седла и соединенным валом со штоком пневмоцилиндра. К донышкам корпусов по периметру присоединены всасывающие патрубки, на торце которых выполнены пазы, расширяющиеся внутрь, а к торцам прикреплены заглушки. По одному из вариантов пневмоцилиндр устанавливается в зоне обслуживания и подключается к системе управления, электропневмораспределители которой, управляющие работой клапана подачи разрежения и пневмоцилиндра двустороннего действия, соединены параллельно. По второму варианту пневмоцилиндр устанавливается на корпусе насоса, а верхняя полость пневмоцилиндра соединяется трубопроводом с пульсопроводом. В нижней полости пневмоцилиндра устанавливается возвратная пружина, усилие которой меньше усилия пневмоцилиндра при рабочем давлении и составляет при верхнем и нижнем положениях поршня пневмоцилиндра соответственно 0,4 и 0,6 усилия пневмоцилиндра. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к насосостроению, а именно к установкам типа эрлифт, в частности к эрлифтам с малыми заглублениями и низконапорными системами подачи газа с подъемом жидкости и пульпы на большую высоту. Эрлифтная установка включает подъемные трубы и подводящие газ патрубки, которые помещены в секциях, располагающихся ярусами, по высоте става в виде переливных коллекторов. Коллекторы снабжены отводными каналами, соединяющими их с атмосферой. К нижней перфорированной входной секции диаметрально закреплены два барботера и перпендикулярно ко дну - газоотводная труба. На верхней части трубы монтируют став, выполненный из входной секции, кольцевых коллекторов и верхнего приемного коллектора, расположенных ярусами по высоте става. Изобретение направлено на повышение эффективности изготовления и эксплуатации эрлифтной установки. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяных залежей. Технический результат - повышение эффективности эрлифта и обеспечение возможности контроля давления и температур. Система для откачки пластового флюида содержит не менее двух скважин. Каждая из этих скважин оборудована двумя насосно-компрессорными трубами - НКТ, соединенными каналами гидродинамической связи. Нагнетательная скважина предназначена для закачивания по одному ее каналу раствора селитры, а по другому ее каналу - инициатора разложения селитры с возможностью прогрева продуктами экзотермической реакции каналов гидродинамической связи и окисления нефти в пласте. Добывающая скважина предназначена для контроля окисления нефти в пласте по выходу углекислого газа. Кроме того, нагнетательная скважина обеспечена возможностью прекращения экзотермической реакции и прокачки воздуха по каналам гидродинамической связи с обеспечением эрлифта и фонтанирования пластового флюида в добывающей скважине и возможности контроля гидродинамической связи между скважинами, температуры, мощности эрлифта и безопасности работ. Для этого в нагнетательной скважине на внешней НКТ установлен пакер, а по внутренней НКТ проложен кабель, соединяющий датчики давления и температуры, установленные около пакера и ниже него. В добывающей скважине установлены упомянутые датчики на выходе из НКТ и обеспечена возможность контроля состава выходящих газов. 1 ил.

Группа изобретений относится к способу эксплуатации дожимных насосных станций, содержащих центробежные сепараторные фильтры, на нефтяных месторождениях. Центробежный сепараторный фильтр содержит вертикальный корпус, имеющий центральную часть, по существу, цилиндрической формы и верхнюю и нижнюю части, по существу, полусферической формы, тангенциальный впуск текучей среды, содержащей нефть и частицы, подлежащие фильтрации, расположенный в верхней части корпуса, осевую трубу с выпуском отфильтрованной текучей среды, имеющую концентрическое расположение с корпусом и закрепленную в его верхней части, множество конусных пластин, расположенных вокруг осевой трубы друг под другом, причем основание конусных пластин направлено вниз относительно положения корпуса, выпуск удаленных из текучей среды частиц, расположенный в нижней части корпуса. При этом осевая труба выполнена непрерывной, а к ее нижнему концу, расположенному в корпусе ниже основания самой нижней из множества конусных пластин, но выше выпуска удаленных из текучей среды частиц, прикреплена перфорированная заглушка. При этом конусные пластины закреплены на осевой трубе в зафиксированном положении друг относительно друга и выполнены с основаниями различного диаметра, причем диаметр основания конусных пластин увеличивается в направлении от тангенциального впуска к выпуску удаленных из текучей среды частиц. Дожимная насосная станция содержит буферную емкость, узел сбора и откачки утечек нефти, резервуар для удаленных частиц, насосный блок, множество свечей для аварийного сброса газа и центробежный сепараторный фильтр. Способ эксплуатации дожимной насосной станции включает в себя этапы, на которых принимают текучую среду, содержащую нефть и частицы, подлежащие фильтрации, в буферную емкость, подают текучую среду в фильтр посредством соединительных труб, фильтруют текучую среду для отделения от нефти частиц, подлежащих фильтрации, посредством центробежного сепараторного фильтра, накапливают отфильтрованные от нефти частицы в резервуаре для удаленных частиц, нагнетают давление в насосном блоке для последующей транспортировки текучей среды, содержащей нефть, очищенную от частиц, подлежащих фильтрации, подают текучую среду, содержащую нефть, очищенную от частиц, подлежащих фильтрации, в транспортировочную сеть или сеть магистральных нефтепроводов. Техническим результатом является обеспечение стабильного потока текучей среды, а также возможность фильтрации частиц разного размера с равной эффективностью. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено при моделировании, проектировании и сооружении установок использования геотермальной энергии. Модель гейзера состоит из нижней камеры - камеры выброса жидкости, вышерасположенной камеры приема выброшенной из нижней камеры жидкости, соединенной с нижней камерой камеры накопления упругой энергии газа, под действием которого происходит выброс жидкости, источника упругой энергии газа, двух трубопроводов, соединяющих верхнюю и нижнюю камеры. Один трубопровод служит для подачи жидкости из верхней камеры в нижнюю, а второй - для выброса из нижней камеры жидкости и газа в верхнюю. При этом нижний конец первого трубопровода располагается ниже нижнего конца второго трубопровода, а верхний конец второго трубопровода находится выше верхнего конца первого трубопровода. Нижняя камера объединена с камерой накопления упругой энергии газа, верхняя камера герметично изолирована, кроме теплообмена, от окружающей среды, в качестве жидкости выброса используются легкокипящие жидкости, а в качестве газа - насыщенный пар жидкости выброса, источником упругой энергии является источник тепла, располагаемый рядом с камерой выброса жидкости. Использование изобретения позволяет создать модель со всеми основными элементами природного гейзера, такими как подводящий канал, выбрасывающий канал, полость накопления упругой энергии пара и другие. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для добычи магматической лавы из магматических озер, расположенных в кратерах действующих вулканов, или в полостях спящих вулканов, или вблизи от них, как имеющих выход на поверхность земли, так и находящихся на глубине. Технический результат - повышение эффективности способа за счет увеличения глубины подъема магматической лавы, обеспечения безопасности, бесперебойности и управляемости процесса подъема. Способ характеризуется тем, что используют рабочую трубу для подъема лавы и трубу меньшего диаметра для нагнетания негорючего газа, соединенную с рабочей трубой на заданной глубине диспергатором. Диспергатор применяют протяженностью от 5 до 75% от длины рабочей трубы со множеством отверстий различного диаметра. При подъеме лавы осуществляют следующие шаги: а) рабочую трубу спускают в источник лавы таким образом, что ее верхняя часть на 1-2 м превышает уровень лавы; б) в диспергатор нагнетают газ до насыщения им лавы внутри рабочей трубы; в) рабочую трубу опускают в источник лавы с переливом лавы в источник лавы и так выдерживают до равномерного насыщения газом лавы внутри рабочей трубы; г) приемы а) - в) повторяют до запуска устойчивого процесса движения лавы внутри всей рабочей трубы; д) по мере стабилизации скорости потока излияния насыщенной газом лавы из рабочей трубы переходят на стационарный режим подъема лавы. Для этого рабочую трубу устанавливают на заданной глубине, предварительно герметично обвязав ее с приемной системой на поверхности земли и системой улавливания фумарольных газов. Эти газы используют в составе негорючего газа для нагнетания в диспергатор. 4 з.п. ф-лы, 1 пр.

Группа изобретений относится к области подъема твердого материала со дна глубоководного бассейна, такого как море, озеро или река, выше поверхности воды. В пузырьковой газлифтной системе (10) у верхнего концевого участка подъемного трубопровода (11) размещена находящаяся под давлением камера (21). Камера создает давление в верхнем участке трубопровода (11), чтобы подавить возрастание объемного отношения пузырьков к смешанной текучей среде, поднимающейся внутри трубопровода (11), в мелководном районе. Верхний конец трубопровода (11) не открыт в атмосферу, но введен в находящуюся под давлением камеру (21), чтобы тем самым предотвращать расширение пузырьков газа. Деаэратор (14) для выведения пузырьков, отделенных действием центробежной силы, также предусмотрен на срединном участке трубопровода (11) в мелководном районе, чтобы тем самым обеспечивать более равномерное распределение пузырьков внутри всего трубопровода (11). Изобретения направлены на обеспечение подъема газлифтной системой целевого материала в форме суспензии, имеющей более высокий удельный вес, чем окружающая вода, что делает систему и способ эффективными и работоспособными даже в глубоководном районе. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть испьзовано при эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Устройство содержит накопительную камеру (НК), выполненную из двух электромагнитных клапанов (ЭМК), из двух механических клапанов (МК), из двух датчиков уровня (ДУ) и из электронного блока управления (ЭБУ). Блок управления работой накопительной камеры (БУРНК) размещен на дневной поверхности и выполнен из электрического шкафа (ЭФ), из двух насосов, из ресивера (Р). Первый выход ЭФ соединен с ЭБУ, а второй и третий его выходы подсоединены к насосам. Вход БУРНК связан с одним из ЭМК трубопроводом через свободное от накопительной камеры пространство скважины через отрезок трубопровода, подсоединенного к ЭМК. В БУРНК введены два промежуточных ресивера (ПР), снабженных своими ДУ. В качестве насосов БУРНК использованы два гидронасоса (ГН), вход каждого из которых подсоединен к днищу соответствующего ПР. Выход первого ГН первого ПР подсоединен ко второму ПР, а выход второго ГН второго ПР - к первому ПР. Каждый из ПР снабжен впускным клапаном (ВпК) и выпускным клапаном (ВК), установленными над ПР и подсоединенными к ним. ВпК соединены между собой и подсоединены к трубопроводу на входе БУРНК. ВК соединены между собой и подсоединены трубопроводом сверху к упомянутому Р. Устройство позволяет повысить производительность и надежность, обеспечить возможность добычи нефти с высокой вязкостью и с повышенным содержанием механических примесей. 1 ил.
Наверх