Спосіб управління роботою та пристрій для його здійснення

1 Спосіб управління роботою ерліфта, який включає подачу на всмоктування компресора атмосферного повітря, відсепарованого у ерліфті газу, який відрізняється тим, що попередньо задають умову відношення температур атмосферного повітря (Тн) та відсепарованого газу (Те) 9±_ • дя ' у процесі підйому пульпи регулюють шляхом зміни опору всмоктуючого пат рубка витратний склад компонентів у газоповітряній суміші перед компресором так, щоб відношення температури суміші до тиску у суміші було мінімальним, контролюють у процесі підйому пульпи відношення поточних температур і в разі невиконання заданої умови припиняють подачу і відсепарованого газу у компресор 2 Ерліфгна установка, яка включає компресор з всмоктуючим, з'єднаним з атмосферою, та нагнггальним трубоводами, підвідну трубу, змішувач, підйомну трубу, сепаратор, газовід, з'єднаний з всмоктуючим трубоводом компресора, яка відрізняється тим, що газовід обладнано вихлопним та всмоктуючим патрубками з керованими засувками, датчиками температур та тиску і перекритий керованою засувкою, яка встановлена між патрубками О Винахід відноситься до галузі підйому корисних копалин ерліфтами з дна морей та океанів Відомий здійснений у пристрою спосіб роботи ерліфту (авт св СРСР №929891, F 04 F 1/00, 1982г), згідно з яким з метою охорони навколишнього середовища відсепарирований на виході з ерліфту газ відводять для наступного очищення Відомий пристрій для здійснення відомого способу (авт св СРСР № 929891, F 04 F 1/00, 1982г), який додатково обладнай газоводом, а корпус сепаратора зроблено герметичним Недоліком відомих способу та пристрою є висока енергомісткість процесу підйому пульпи Відомий здійснений у пристрою спосіб роботи газліфту (авт св СРСР №1430612, F 04 F 1/00, 1986г), згідно з яким відпрацьований газ знову подають у компресор Відома газліфтна установка для здійснення відомого способу (авт св СРСР № 1430612, F 04 F 1/00, 1986г), яка обладнана імпульсним трубоводом, один кінець якого з'єднай з пасивним соплом ежектора, а другий встановлен на рівні дзеркала гідросуміші у зумпфі Недоліком відомих способу та пристрою є висока енергомісткість процесу здобування твердо го, висока питома енергомісткість установки В основу винаходу поставлена задача зниження енергомісткості процесу здобування твердого, у тому числі в разі вибору оптимального режиму роботи пристрою, здешевлення здобуваємого продукту Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі роботи газліфту, згідно з яким відпрацьований газ знову подають у компресор, згідно з винаходом, попередньо задають умову відношення температур атмосферного повітря та відсепарированого газу т. у процесі підйому пуль пи регулюють шляхом зміни опору всмоктуючого патрубка витрачальний склад компонентів у газоповітряній суміші перед компресором так, щоб відношення температури суміші до тиску у суміші було мінімальним, контролюють у процесі підйому пульпи відношення поточних температур і в разі невиконання заданої умови припиняють подачу відсепарированого газу у компресор Поставлена задача вирішується тим, що у відомому пристрої для здійснення відомого способу роботи газліфту, який обладнай імпульсним трубоводом, один кінець якого з'єднай з пасивним соп 00 (О О со 30168 ЦІЙНІЙ схемі, Те та Тн - температури повітря, яке лом ежектора, а другий встановлен на рівні дзервідробило у ерліфті та у навколишньому середокала гідросуміші у зумпфі, згідно з винаходом, гавищі зовід обладнай вихлопним та всмоктуючим патруТаким чином, залежність (2) прийме вигляд бками з керованими засувками, датчиками температур та тиску і перекритий керованою засувкою, яка встановлена між патрубками Авторами встановлено, що у змішувачі ерліф(6) ту повітря має температуру близьку до температури глибокорозташованих шарів води (+1°С - - +2°= С) Коли повітря рухається у ерліфті з великою Наприклад, при ае = 0,6, Тн = ЗОЗКта Те = 272К відносною швидкістю (у верхніх перерізах підйомної труби до 50м/с, процес течи близький до => 5 П % = 6,8% адиабатного), внаслідок значного розширення теОкрім цього, оскільки на вхід компресора надмпература відсепарированого у повітрявідділювачі ходить охолоджене повітря, то знизиться питома газу буде нижче його температури у змішувачі (диробота компресора за рахунок зниження роботи в додаток) Таким чином, холодне повітря, яке стиснення повітря в разі його інтенсивного охоловідробило, продовжуючи розширятися, рухається дження потеплоізольованому газоводу 14 у всмоктуючий У першому приближенні це зниження енерготрубовід 10, дезмішується з надходячим уздовж місткості можна оцінити по параметрам першої всмоктуючого патрубка 13 з атмосфери повітрям ступені компресора, враховуючи, що режими робота охолоджує його Внаслідок ЩІЛЬНІСТЬ газової ти послідовних ступенів залишились незмінними суміші, яка надходить у компресор 7 збільшується, Як відомо, питома (яка приходиться на одинищо приводить до збільшення продуктивності компцю КІЛЬКОСТІ повгтря) індикаторна робота ступені ресора та зниженню його питомої енергомісткості (секції) компресора визначається з формули (1) на 4 - 8% Дійсно, продуктивність компресора визначається з об'єму всмоктуючого повітря Геометричний об'єм - V його не зміниться, а КІЛЬКІСТЬ повітря - М у других рівних умовах (тиску - Р на вході у компресор, частоті роботи - п), як відомо (1), залежить від його температури - Т М P-V R-T ' де R - газова постійна Зміна продуктивності - 5П% компресора може бути оцінена для різних умов експлуатації згідно залежності 4%= RT, (2) (4) - КІЛЬКІСТЬ атмосферного повітря, яке надійшло у компресор, РV (5) - КІЛЬКІСТЬ атмосферного повітря, яке надійшло у компресор в разі роботи компресора по тради U) •Г) де m - показник процесу, Т н та Тк - початкова та кінцева температури повітря та ступені Таким чином, відносне зниження питомої енергомісткості 5і% компресора може бути оцінено залежністю 100% (8) де Ів та Іа - питомі індикаторні роботи в разі використання відробленого повгтря та в разі використання тільки атмосферного повгтря Приймаючи Тк и m - постійними, а температуру повітря Т'в, яке надходить у компресор, в разі використання відробленого у ерліфті повгтря, пропорційною масовим часткам М е та Мв, повітря, яке надходить у цьому випадку у компресор та підставляючи (7) у (8) одержуємо (3) - КІЛЬКІСТЬ відробленого у ерліфті повітря, яке надійшло у компресор, ае - частка відробленого повітря, яке надійшло у компресор (по об'єму), м = m Т.-Т, т -т • 100% (9) Де (10) Наприклад, при ае = 0,6, Тв = ЗОЗКта Те = 272К => 5і% = 6,14% З проведених вище розрахунків витікає, що температуру на вході компресора доцільно підтримувати мінімальною 3 другого боку, зменшення КІЛЬКОСТІ надходжуючого атмосферного повітря шляхом прикриття керованої засувки 12 спричине падіння тиску перед компресором, що негативно впливатиме на ефективність роботи установки На фігурі 1 показано пристрій для здійснення замовляємого способу На фігурі 2 показана розрахункова схема пристрою для оціночного розрахунку кінцевої температури стиснутого повітря у глибинному ерліфті, яке описано у додатку Здійснення замовляємого способу пояснюється за допомогою пристрія, який показано на фігурі 1 Ерліфт містить камеру підживлення 1 з патрубком, підводящу трубу 2, змішувач 3, підйомну трубу 4, сепаратор 5, воздуховід 6, компресор 7 Вихід ПІДЙОМНОЇ труби 4 крізь сепаратор 5 та газовід 14 з'єднай з всмоктуючим трубоводом 10 компресора 7 У всмоктуючому трубоводі 10 встановлени фільтр 8, манометр 11 та термометр 9 Всмоктуючий трубовід 10 з'єднай з атмосферою крізь всмоктуючий патрубок 13, обладнаний керованою засувкою 12 та термометром 19 У газоводі 14 встановлени термометр 18, керована засувка 15 та вихідний патрубок 16, який обладнай керованою засувкою 17 Спосіб здійснюється таким чином Попередньо ерліфтну установку занурюють у рідину на потрібну глибину Перед запуском установки засувки 15, 17 та 12 повністю відкрити Після запуску компресора 7, стиснуте повітря по воздуховоду 6 надходить у змішувач 3 підйомної труби 4 Цим забезпечується запуск установки та ерліфт виходе на робочий режим, який характеризується визначеними витрачанням повітря, температурою та тиском відробленого газу у сепараторі 5 При цьому, якщо 30168 температура атмосферного повітря нижче ніж температура відробленого у ерліфті газу (наприклад взимку), то керована засувка 15 затуляється, і компресор робе тільки на атмосферному повітрі Якщо температура відробленого у ерліфп газу нижче ніж температура атмосферного повітря, то засувка 17 затуляється, а засувка 15 відкривається Зміною позиції керованої засувки 12 шляхом дискретного регулювання підбирають опір всмоктуючого патрубка 13 та витрачальну концентрацію компонентів у газової суміші перед компресором, яка заТ безпечує (—) mm для даного стаціонарного режиму роботи установки У процесі роботи поточні значення температури та тиску газової суміші перед компресором контролюють ВІДПОВІДНИМИ приладами та при відхилені значень, які виміряють від заданих (внаслідок зміни режиму роботи установки) регулюють компонентну концентрацію газоповггряної суміші ВІДПОВІДНО вказаному критерію Внаслідок отримують задані параметри газоповітряної суміші для нового режиму роботи ерліфтної установки Таким чином, застосування замовляємого винаходу дозволяє знизити енергомісткість процесу добування твердого, у тому числі в разі вибору оптимального режиму роботи установки, здешевити продукт, який здобувається 17. ФІГ. 1 30168 вода повітря h і підйомна труба Н змішувач MB \ ^vj м стиснуте повітря вода (пульпа) 1 / / f / S f / t Фіг.2 ДП "Український інститут промислової власності "(Укрпатент) Україна, 04119, Киів-119, вул сім'ї Хохлових, 15 (044) 456-20-90