Спосіб перекачування рідини з високим вмістом завислих речовин

Реферат: Спосіб перекачування рідини з високим вмістом завислих речовин, що включає поділ перекачуваної рідини з високим вмістом завислих речовин на просвітлену рідину та шлам і наступне перекачування просвітленої рідини та відділеного шламу, причому після поділу просвітлену рідину направляють на всмоктування перекачувального пристрою, з якого її під надлишковим тиском подають у напірний трубопровід перекачувального пристрою, при цьому відділений шлам подають у напірний трубопровід перекачувального пристрою на змішування з просвітленою рідиною, яка перебуває в ньому під надлишковим тиском, та здійснюють перекачування шламу просвітленою рідиною. UA 73451 U (12) UA 73451 U UA 73451 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Об'єкт, що заявляється, належить до технологій перекачування рідких середовищ з високим вмістом завислих речовин та може бути використаний під час гідротранспортування суспензій, емульсій, шламів без зміни фракційного складу завислих речовин, які знаходяться в них, у металургії, будівництві, хімічній промисловості та інших галузях. Відомий спосіб перекачування рідини з високим вмістом завислих речовин (RU 2149991, 7 МПК Е21В43/38, опубл. 27.05.00), що включає поділ вихідної перекачуваної рідини з високим вмістом завислих речовин на просвітлену рідину та шлам, після чого просвітлена рідина перекачується за допомогою перекачувального пристрою, а відділений шлам відводиться в спеціальні ємності-накопичувачі. У об'єкта, що заявляється, і аналога співпадають такі суттєві ознаки. Обидва способи включають поділ вихідної перекачуваної рідини з високим вмістом завислих речовин на просвітлену рідину та шлам і наступне перекачування просвітленої рідини за допомогою перекачувального пристрою. Аналіз технічних властивостей аналога, обумовлених його ознаками, показує, що одержанню очікуваного технічного результату при його використанні перешкоджають такі причини. Використання такого способу не дозволяє здійснювати перекачування завислих речовин просвітленою рідиною, вимагає введення додаткових операцій зі спорожнювання або прочищення спеціальних ємностей-накопичувачів, що, в свою чергу, призводить до зниження ефективності перекачування та продуктивності. Крім того, такий спосіб відрізняється технічною складністю здійснення. Найбільш близьким до об'єкта, що заявляється, за технічною суттю та результатом, який може бути одержаний при його використанні, є вибраний як прототип спосіб перекачування 8 рідини з високим вмістом завислих речовин (RU 2272129, МПК Е21В43/38, опубл. 20.03.06), що включає поділ вихідної перекачуваної рідини з високим вмістом завислих речовин на просвітлену рідину та шлам, після чого просвітлену рідину перекачують за допомогою перекачувального пристрою, а відділений шлам подрібнюють. Далі, згідно зі способом за прототипом, подрібнений шлам відводять та змішують з вихідною перекачуваною рідиною з високим вмістом завислих речовин. Після цього суміш, яка складається з вихідної перекачуваної рідини з високим вмістом завислих речовин та з подрібненого шламу після поділу, знову подають на поділ. При повторному поділі найбільш великі фракції завислих речовин відокремлюють від потоку та у вигляді шламу знов відводять на подрібнювання, а найбільш дрібні фракції, які не вдалося відокремити, направляють разом з просвітленою рідиною в перекачувальний пристрій, після чого здійснюють перекачування просвітленої рідини, яка містить найбільш дрібні фракції завислих речовин. У об'єкта, що заявляється, і прототипу співпадають такі суттєві ознаки. Обидва способи включають поділ перекачуваної рідини з високим вмістом завислих речовин на просвітлену рідину та шлам і наступне перекачування просвітленої рідини. Аналіз технічних властивостей прототипу, обумовлених його ознаками, показує, що одержанню очікуваного технічного результату при використанні прототипу перешкоджають такі причини. Використання способу за прототипом характеризується недостатньо високою ефективністю, низькою продуктивністю, недостатньою надійністю, підвищеною енергоємністю та технічною складністю здійснення. Зазначені недоліки обумовлені технологічною схемою руху відділених від просвітленої рідини завислих речовин, які у вигляді шламу спочатку відводяться на подрібнювання, а потім подрібненими разом з вихідною рідиною знову направляються на поділ, в результаті чого відбувається проста зміна фракційного складу завислих речовин, а їхня масова концентрація залишається незмінною, що, в свою чергу, не дозволяє знизити навантаження на перекачувальний пристрій та забезпечити перекачування вихідної перекачуваної рідини з високим вмістом завислих речовин без зміни їхнього фракційного складу, а також запобігти спрацьовуванню робочих частин і механізмів перекачувального пристрою в наслідок потрапляння до них абразивно-активних завислих речовин разом з просвітленою рідиною. В основу об'єкта, що заявляється, поставлена технічна задача створити такий спосіб перекачування рідини з високим вмістом завислих речовин, який за рахунок удосконалень шляхом введення нової сукупності дій забезпечить досягнення технічного результату, який полягає у підвищенні ефективності перекачування рідини з високим вмістом завислих речовин без зміни їхнього фракційного складу та при запобіганні потраплянню завислих речовин у перекачувальний пристрій, зменшенні спрацьовування частин і деталей перекачувального пристрою, підвищенні продуктивності, надійності та довговічності його роботи, а також у забезпеченні безперервності та стабільності процесу перекачування, у зниженні витрат на перекачування та у спрощенні здійснення способу в цілому. 1 UA 73451 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в способі перекачування рідини з високим вмістом завислих речовин, який включає поділ перекачуваної рідини з високим вмістом завислих речовин на просвітлену рідину та шлам і наступне перекачування просвітленої рідини та відділеного шламу, згідно з технічним рішенням, що заявляється, після поділу просвітлену рідину направляють на всмоктування перекачувального пристрою, з якого під надлишковим тиском подають у напірний трубопровід перекачувального пристрою, при цьому відділений шлам подають у напірний трубопровід перекачувального пристрою на змішування з просвітленою рідиною, яка перебуває в ньому під надлишковим тиском, та здійснюють перекачування шламу просвітленою рідиною. В окремих випадках спосіб, що заявляється, може характеризуватися тим, що подачу відділеного шламу в напірний трубопровід перекачувального пристрою на змішування з просвітленою рідиною, яка перебуває в ньому під надлишковим тиском, здійснюють шляхом ежектування шламу потоком просвітленої рідини. Спрямування просвітленої рідини на всмоктування перекачувального пристрою за наступної подачі просвітленої рідини з перекачувального пристрою під надлишковим тиском у напірний трубопровід перекачувального пристрою та подачі відділеного шламу в напірний трубопровід перекачувального пристрою на змішування з просвітленою рідиною, яка перебуває в ньому під надлишковим тиском, та перекачування шламу за допомогою потоку просвітленої рідини дозволяє технологічно просто забезпечити найбільшу ефективність процесу перекачування рідини з високим вмістом завислих речовин без зміни їхнього фракційного складу та при запобіганні потраплянню завислих речовин у перекачувальний пристрій, що забезпечується поділом вихідної рідини з високим вмістом завислих речовин перед перекачувальним пристроєм та наступним здійсненням процесу перекачування за рахунок енергії руху потоку просвітленої рідини, яка виходить з перекачувального пристрою під надлишковим тиском, шляхом введення відділеного шламу в потік просвітленої рідини (їхнього змішування) та транспортування відділеного шламу в її потоці. Поділ вихідної рідини з наступним перекачуванням відділеного шламу потоком просвітленої рідини забезпечує безперервність і стабільність процесу перекачування, зниження енергетичних і фінансових витрат на перекачування та спрощення здійснення способу, що заявляється, в цілому, а також запобігає потраплянню абразивно-активних завислих речовин у перекачувальний пристрій, зменшує спрацьовування частин і деталей перекачувального пристрою, забезпечує підвищення надійності та довговічності його роботи, що, в свою чергу, забезпечує підвищення ефективності процесу перекачування рідин з високим вмістом завислих речовин в цілому. Крім того, використання способу, що заявляється, дозволяє забезпечити постачання різного роду споживачів технологічними рідинними середовищами (суспензіями, емульсіями, технологічними шламами) з високим вмістом завислих речовин без зміни фракційного складу останніх та під технологічно визначеним напором. Подача відділеного шламу в напірний трубопровід перекачувального пристрою на змішування з просвітленою рідиною, яка перебуває в ньому під надлишковим тиском, за рахунок енергії ежектуванняшламу потоком просвітленої рідини дозволяє спростити процес змішування потоку відділеного шламу та потоку просвітленої рідини, забезпечити оптимальний режим ежекційного забору шламу після поділу вихідної рідини для його підведення до напірного трубопроводу перекачувального пристрою, ежекційного введення шламу в потік просвітленої рідини (ежекційного змішування) та інжекційного транспортування шламу в напірному трубопроводі перекачувального пристрою за рахунок енергії руху потоку просвітленої рідини, яка перебуває в ньому під надлишковим тиском. Крім того, за рахунок удосконалень, які заявляються, забезпечується досягнення додаткового технічного результату, який полягає у додатковій дегазації просвітленої рідини, яка надходить на всмоктування перекачувального пристрою, що дозволяє запобігти налипанню газових бульбашок на деталях перекачувального пристрою, сприяє підвищенню продуктивності роботи перекачувального пристрою, безперервності та стабільності процесу перекачування, та забезпечує підвищення надійності та довговічності його роботи, що, в свою чергу, забезпечує підвищення ефективності процесу перекачування рідини з високим вмістом завислих речовин в цілому. З огляду на викладене вище та з урахуванням розкритого причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю ознак способу, що заявляється, та технічним результатом, який досягається, можна стверджувати, що задача, поставлена в основу створення нового способу, вирішена повністю, бо використання способу перекачування рідини з високим вмістом завислих речовин, що заявляється, дозволяє забезпечити досягнення технічного результату, який полягає у підвищенні ефективності перекачування рідини з високим вмістом завислих речовин без зміни 2 UA 73451 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 їхнього фракційного складу та при запобіганні потраплянню завислих речовин у перекачувальний пристрій, зменшенні спрацьовування частин і деталей перекачувального пристрою, підвищенні продуктивності, надійності та довговічності його роботи, а також у забезпеченні безперервності та стабільності процесу перекачування, у зниженні енергетичних і фінансових витрат на перекачування та у спрощенні здійснення способу в цілому. Суть способу, що заявляється, пояснюється графічним матеріалом, на якому представлена принципова схема здійснення способу перекачування рідини з високим вмістом завислих речовин. На графічному матеріалі проставлені наступні позначення. 1 - вихідна перекачувана рідина; 2 - просвітлена рідина; 3 - відділений шлам; 4 - пристрій для сепарування завислих речовин, 5 - перекачувальний пристрій; 6 - ежекційний пристрій; 7 - перекачувана суміш, яка складається з просвітленої рідини та з відділеного шламу. У конкретному прикладі здійснення перекачування рідини з високим вмістом завислих речовин за способом, що заявляється, здійснювали так. Вихідну перекачувану рідину 1 подавали в пристрій 4 для сепарування завислих речовин та здійснювали процес її поділу на просвітлену рідину 2 і шлам 3. У пристрої 4 вихідну перекачувану рідину 1 піддавали, наприклад, впливу відцентрових та гравітаційних сил, в результаті дії яких відбувався процес поділу шляхом осідання завислих речовин у вигляді шламу 3. Після поділу просвітлену рідину 2 відбирали всмоктувальним трубопроводом на вхід перекачувального пристрою 5. З перекачувального пристрою 5, наприклад, відцентрового насосу з насосною частиною, яка додатково виконана з абразивостійкого матеріалу, просвітлену рідину 2 під надлишковим тиском подавали в напірний трубопровід перекачувального пристрою 5, який обладнаний ежекційним пристроєм 6. За рахунок ежекційних сил, створених в ежекційному пристрої 6 енергією руху потоку просвітленої рідини 3 у напірному трубопроводі перекачувального пристрою 5, здійснювали відбирання шламу з пристрою 4 та проводили змішування шламу в пристрої 6 з потоком просвітленої рідини. Залежно від конкретних технологічних умов процес введення відділеного шламу в потік просвітленої рідини можна здійснювати різними способами, наприклад з розривом струмини або без розриву струмини, при використанні шнекового живильника, стрічкового транспортера, додаткового струминного або шламового, або відцентрового, або інших типів насосів, або під дією сили ваги, яка діє на шар шламу, що осів. В процесі змішування відбувалося поєднання потоків шламу і просвітленої рідини та їхнє спільне перекачування шляхом гідротранспортування шламу потоком просвітленої рідини. Крім того, додатково відбувалися процеси дегазації просвітленої рідини. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб перекачування рідини з високим вмістом завислих речовин, що включає поділ перекачуваної рідини з високим вмістом завислих речовин на просвітлену рідину та шлам і наступне перекачування просвітленої рідини та відділеного шламу, який відрізняється тим, що після поділу просвітлену рідину направляють на всмоктування перекачувального пристрою, з якого її під надлишковим тиском подають у напірний трубопровід перекачувального пристрою, при цьому відділений шлам подають у напірний трубопровід перекачувального пристрою на змішування з просвітленою рідиною, яка перебуває в ньому під надлишковим тиском, та здійснюють перекачування шламу просвітленою рідиною. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що подачу відділеного шламу в напірний трубопровід перекачувального пристрою на змішування з просвітленою рідиною, яка перебуває в ньому під надлишковим тиском, здійснюють шляхом ежектування шламу потоком просвітленої рідини. 3 UA 73451 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4