Двухпродуктовые и многопродуктовые гидроциклонные насосные установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Двухпродуктовые и многопродуктовые гидроциклонные насосные установки

Известные гидроциклонные установки считаются двухпродуктовыми, они в основном очищают жидкость от твердых примесей. Но исследования последнего времени показали, что гидроциклоны, в результате их усовершенствования, вполне могут быть многопродуктовыми (трехпродуктовыми, четырехпродуктовыми и т.д.). Ниже приведем эти инновационные предложения.

Вакуумгидроциклонная насосная установка (Предварительный патент №20245 КZ) [1].

Вакуумгидроциклонная насосная установка (ВГЦНУ) изначально была предназначена для всасывания и нагнетания воды, очищенной от твердых взвесей на всасывающей линий насоса [1…5]. При этом наносы из пескового патрубка гидроциклона отводились гидроэлеватором в другую сторону установки, защищая базовый насос от абразивного изнашивания. Но технологические процессы, происходящие в гидроциклонной камере, улучшаются когда работа гидроэлеватора способствует устойчивости осесимметричного движения периферийного и приосевого закрученных потоков. Особенно это важно в устье конической части гидроциклонной камеры, так как именно в этой области периферийный- нисходящий поток преобразуется в приосевой-восходящий, неизменяя свое первоначальное направление вращения. Поэтому в устье конической части гидроциклонной камеры должно снабжаться такой конструкцией гидроэлеватора, которая должна поддерживать интенсивность технологического процесса стратификации наносов в циклонной камере. То есть, в приемных камерах гидроэлеватора направление вращения как приосевой, так и периферийной подсасываемых циклонных потоков должны быть одинаковыми. Именно такому условию отвечает предложенная ВГЦНУ.

К научной новизне можно отнести и то, что в качестве рабочей струи гидроэлеватора используется прямоточный поток, обладающий всасывающей способностью с двух сторон: с внутри и снаружи (двухповерхностный прямоточно-вихревой струйный аппарат).

Гидроциклонная насосная установка (Предварительный патент №20824 KZ) [2].

На практике бывает так, что в очищенной от наносов (шламов) воде содержатся легкие примеси в виде жиронефтепродуктов, удалить их вместе с твердой фазой из гидроциклона долгое время никому не удавалось. Легкая фаза сконцентрировалась в приосевой зоне гидроциклонной камеры и вместе с центральным восходящим циклонным потоком всасывалась насосом и далее под давлением нагнеталась до потребителя. В результате качество очищенной воды не достигало желаемого уровня. Вода очищалась только от твердой фазы.

Раньше такая техническая проблема решалась путем применения различных типов громоздких нефтеловушек, работающих на основе теории гравитации. Они устанавливались в технологической схеме после напорной гидроциклонной установки, что требовало дополнительной производственной площади и капиталовложений. Надо было решить этот вопрос инновационно, с использованием интенсивной технологии, основанной на теорию разделения компонентов гидросмеси в поле центробежных сил инерции- гидроциклонным способом.

Так родилась идея -приосевой циклонный поток, где концентрируется легкая фаза (жиронефтепродукты), вовлечь в центральную трубу через перфорации и всасывать его далее струйным аппаратом. Этим же аппаратом подсасывать и твердую фазу, сосредоточенную в устье конической части циклонной камеры. Насос нагнетает воду, очищенную как от твердой, так и легкой фаз, содержащихся в исходной гидросмеси. В свою очередь, рабочая струя подается в приемную камеру через кольцевое сопло, которая способна всасывать пассивные потоки: с наружной (твердой фазы) и внутренней (легкой фазы) сторон.

Таким образом, гидроциклонная насосная установка, состоящая из центробежного насоса, гидроциклона и струйного аппарата, в которой загнутый шламовый патрубок гидроциклона и не заглушенный кончик перфорированной жиронефтеотводящей трубы совместно с рабочим соплом выполнены коаксиально, в виде двухповерхностного кольцевого струйного аппарата. Результаты лабораторных исследований положительные, найдет широкое применение на практике.

Гидроциклонная насосная установка (Инновационный патент №021024 KZ) [3].

Во многих практических предложениях гидроциклонная насосная установка должна очищать воду от инородных веществ и одновременно транспортировать для утилизации легкую фазу исходной гидросмеси и твердую содержимую, в отдельности, то есть процессы эжектирования легкой фазы и элевация твердой осадки должны осуществляется параллельной работой эжектора и гидроэлеватора.

То есть поставлена задача - разработка гидроциклонной насосной установки способной классифицировать трехкомпонентную исходную гидросмесь на три отдельных компонента.

Гидроциклонная насосная установка, включающая в себе центробежный насос и вакуумгидроциклон, в которой вакуумгидроциклон выполнен в виде цилиндрической камеры с вихревым гидроэлеватором, соосно вдоль камеры расположена труба с перфорацией, заглушенная со стороны центробежного насоса, другим концом в загнутом виде установлена соосно, вдоль приемной камеры эжектора, в качестве всасывающей трубы пассивной легкой фазы.

В эжекторе рабочая струя -кольцевая, а всасываемый поток-приосевой, в то время как в гидроэлеваторе рабочая струя- тангенциальная к приемной камере и гидросмесь (шлам) из циклона вовлекается в закрученном виде. Лабораторные исследования показали наукоемкость технологических процессов, происходящих в данной гидроциклонной насосной установке, возможность обеспечения прорыва в разработке уникальных многопродуктовых установок циклонного типа.

Гидроциклонная насосная установка (ГЦНУ) Абдураманова (Инновационный патент №21596 KZ) [4].

Мечтой всех исследователей ГЦНУ, специалистов отрасли является создание гидроциклонных насосных установок, обладающих противоабразивным и противокавитационным качествами, что значительно удлиняет срок их службы, улучшает дизайн, занимает незначительный производственной площади. В результате проведенных теоретических и экспериментальных работ достигнуто, что шнек надетый на втулку насоса способствует уменьшению кавитационного износа насоса, но он не может ликвидировать отрицательное влияние наличия газа и пара воды на развитие кавитационных процессов. А это может только цилиндрическая труба с перфорацией, переходящая на другом конце в эжектор. Так появилась в свет новая совершенная трехпродуктовая гидроциклонная насосная установка Абдураманова. В мировой практике пока нет насоса, способный всасывать из водоисточника чистую воду, поскольку водоисточник загрязнен шламами (наносами) и инородный легкой фазой. Кроме того, разработанный насос защищен от кавитационной эрозии. Наличие шнека и цилиндрической трубы в приосевой области не дает возможности образования в циклонной камере разреженной воздушной полости. Очищенная от твердых и жидких примесей вода входит в рабочую полость насоса через шнек, значительно повысив свой кавитационный запас. Одна такая гидроциклонная насосная установка успешно заменяет насос, отстойник и жиронефтеловушку. ГЦНУ Абдураманова относится к интенсивной технологии и имеет большую перспективу применения в экономике Республики.

Гидроциклон Абдураманова (Инновационный патент №21103 KZ) [5].

На практике желательно через сливной патрубок гидроциклона получить воду, которая была бы пригодна для использования ее в качестве технической воды. Поставлена задача - разделить сложную исходную гидросмесь на четыре компоненты так, чтобы через наружный сливной патрубок получить техническую воду, хорошо очищенную как от твердой, так и от легкой фаз гидросмеси.

Гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус, входной патрубок, двух сливных патрубков, перфорационную цилиндрическую трубу, шламовый патрубок , отличается от обычных коаксиально расположенными относительно оси сливными патрубками, выполненными таким образом, что плоскость среза наружного сливного патрубка расположена ниже плоскости среза внутреннего сливного патрубка.

Практическим результатом является получение в наружном сливном патрубке техническую воду лучшего качества, чем во внутреннем, если для производства не допустимо наличие жиронефтепродуктов (легкой фазы). Наоборот, если для производства не допустимо наличие твердых частиц крупнее, чем размер граничных зерен и жиронефтепродукты не наносят ущерба, то техническую воду лучшего качества дает внутренняя сливная труба. Универсальность данного гидроциклона по сравнению с существующими очевидно. Гидроциклон рекомендован для применения во многих отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Разработка трехпродуктовых и многопродуктовых гидроциклонных установок значительно расширили сферу их использования в экономике Республики Казахстан.

Литература

ваккумгидроциклонный насосный установка

1. Предварительный патент № 20245 KZ. Вакуумгидроциклонная насосная установка. Бюл №11, 2008 // Абдураманов А.

2. Инновационный патент № 20824 KZ. Гидроциклонная насосная установка. Бюл №2, 2009 // Абдураманов А., Джумабеков А.А., Алиев И.Ж., Джумабеков А.А.

3. Инновационный патент № 21024 KZ. Гидроциклонная насосная установка. Бюл №3, 2009 // Абдураманов А., Абдиров М., Онласбеков Н., Жоламанов Н.Ж. Ташенова А.

4. Инновационный патент №21103 KZ. Гидроциклон Абдураманова. Бюл №4, 2009.

5.Инновационный патент №21596 KZ. Гидроциклонная насосная установка Абдураманова. Бюл №8, 2009.

Размещено на Allbest.ru