Устройство для транспортирования высоковязкой нефти
Владельцы патента RU 2507134:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)
Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к трубопроводному транспорту высоковязкой нефти. Технический результат заключается в повышении эффективности транспортирования парафинистой нефти за счет обеспечения устройством кавитационного воздействия и упрощения возможности управления процессом обработки. Для достижения технического результата устройство для транспортирования высоковязкой нефти включает цилиндрический корпус проточной камеры (1), снабженный рассекателем потока. Новым является то, что, согласно изобретению, рассекатель потока выполнен в виде вихревой камеры (2), в корпусе которой закреплены лопасти (3) в виде винта или скрученные стержни. Вихревая камера (2) установлена в проточной камере (1) с возможностью вращения в ней. При этом привод вихревой камеры выполнен в виде двух концентрично расположенных электрообмоток. Внешняя электрообмотка (5) размещена на внешней поверхности корпуса проточной камеры (1), выполненного из магнитопроницаемого материала. Вторая электрообмотка (6), выполненная короткозамкнутой, расположена на внешней поверхности вихревой камеры. Вихревая камера (2) установлена в корпусе проточной камеры (1) на подшипниках (7). 2 ил.
Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к трубопроводному транспорту высоковязкой нефти.
Известен диспергатор, содержащий корпус прямоугольного сечения с последовательно расположенными внутри него соплами и выполненными в виде призм ударными стенками (автореферат дис. канд. техн. наук. Новосибирск: ИПКОН АН СССР, 1988, с.9,11, рис.2; Рубинштейн Ю.Б., Бурштейн М.А.).
Недостатками известного диспергатора являются сложность в изготовлении, низкая надежность в эксплуатации и нестабильность процесса образования однородных по крупности пузырьков. Сложность изготовления обусловлена формой ударных стенок, состоящих из нескольких соединенных сваркой деталей, невозможностью прижатия к ним без зазоров крышки, наличием резиновых уплотнителей и большого количества резьбовых соединений.
Известен диспергатор, принятый в качестве прототипа, содержащий цилиндрический корпус с подающим соплом и отводящими отверстиями, расположенными на боковой поверхности, внутри которого перпендикулярно оси сопла установлена преграда, выполненная в виде круглой пластины (патент Франции №FR2354294, дата приоритета Италии 07.07.1976, дата публикации 06.01.1978, прототип).
Недостатками прототипа являются невысокая эксплуатационная надежность и нестабильность в работе, в связи с чем обрабатываемую массу необходимо несколько раз пропускать через диспергатор. Эти недостатки обусловлены однократным ударом струи о преграду и расположением отводящих отверстий на боковой поверхности корпуса, что приводит к растеканию струи, падению скорости удара о преграду.
Задачей изобретения является повышение эффективности транспортирования парафинистой нефти за счет обеспечения устройством кавитационного водействия и упрощения возможности управления процессом обработки.
Для решения поставленной задачи в устройстве для транспортирования высоковязкой нефти, включающем цилиндрический корпус проточной камеры, снабженный рассекателем потока, согласно изобретению, рассекатель потока выполнен в виде вихревой камеры, в корпусе которой закреплены лопасти в виде винта или скрученные стержни, вихревая камера установлена в проточной камере с возможностью вращения в ней, при этом привод вихревой камеры выполнен в виде двух концентрично расположенных электрообмоток, одна из которых размещена на внешней поверхности корпуса проточной камеры, выполненного из магнитопроницаемого материала, а другая обмотка, выполненная короткозамкнутой, расположена на внешней поверхности вихревой камеры, установленной в корпусе проточной камеры на подшипниках.
На фиг.1 схематично изображено устройство для транспортирования высоковязкой нефти, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Устройство для транспортирования высоковязкой нефти содержит цилиндрический корпус проточной камеры 1, в котором установлен с возможностью вращения рассекатель потока, выполненный в виде вихревой камеры 2, снабженной лопастями 3 в виде винта, или скрученными стержнями, закрепленными на внутренней поверхности корпуса 4 вихревой камеры. Привод вихревой камеры 2 выполнен в виде двух концентрично расположенных электрообмоток. Внешняя электрообмотка 5 размещена на внешней поверхности корпуса проточной камеры 1. Вторая электрообмотка 6 выполнена короткозамкнутой и расположена на внешней поверхности вихревой камеры 2. При этом корпус проточной камеры 1 выполнен из магнитопроницаемого материала, а вихревая камера 2 установлена в корпусе проточной камеры 1 на подшипниках 7.
Устройство для транспортирования высоковязкой нефти эксплуатируется следующим образом.
При транспортировке высоковязкой нефти по нефтяному трубопроводу, оснащенному вмонтированным в него заявляемым устройством для транспортирования высоковязкой нефти, приводят в движение вихревую камеру 2 путем включения электрообмоток 5, 6 привода. При этом во внешней электрообмотке 5 генерируется вращающееся магнитное поле, под влиянием которого в короткозамкнутой электрообмотке 6 индуцируется электродвижущая сила, и возникает значительный крутящий момент, вращающий вихревую камеру 2 с лопастями 3. При вращении вихревой камеры 2 происходит турбулизация потока нефти, ее интенсивное перемешивание, сопровождающееся кавитационными явлениями. В результате кавитационного воздействия происходит интенсивное разрушение кристаллов парафина, что предотвращает его отложение на стенках трубопровода и разрушает структурированные связи в потоке.
Процессом обработки потока нефти можно управлять путем изменения скорости вращения вихревой камеры, подбирая для обработки нефти наиболее оптимальный режим работы. При прохождении нефти через устройство происходит ее подогрев, в результате чего на выходе снижается вязкость нефти и увеличивается скорость транспортировки, а за счет потока нефти на входе происходит охлаждение устройства, что способствует его безопасной и эффективной эксплуатации.
Устройство для транспортирования высоковязкой нефти, включающее цилиндрический корпус проточной камеры, снабженный рассекателем потока, отличающееся тем, что рассекатель потока выполнен в виде вихревой камеры, в корпусе которой закреплены лопасти в виде винта или скрученные стержни, вихревая камера установлена в проточной камере с возможностью вращения в ней, при этом привод вихревой камеры выполнен в виде двух концентрично расположенных электрообмоток, одна из которых размещена на внешней поверхности корпуса проточной камеры, выполненного из магнитопроницаемого материала, а другая обмотка, выполненная короткозамкнутой, расположена на внешней поверхности вихревой камеры, установленной в корпусе проточной камеры на подшипниках.
