УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА РЕАГЕНТА В ТРУБНОЕ ПРОСТРАНСТВО

Полезная модель относится к устройствам для ввода химического реагента в протекающий в трубопроводе поток и может быть использована в нефтяной и других отраслях промышленности, в частности при осуществлении процесса обезвоживания нефти с помощью ввода в водонефтяной поток деэмульгатора.
Известно устройство для ввода химического реагента в трубное пространство [RU 2418233].
Рассматриваемое устройство выполнено в виде устанавливаемого в верхней половине трубопровода зонда, через который осуществляют ввод реагента в трубопровод. Конструктивно зонд представляет собой вращающийся барабан, на боковой поверхности которого имеются выпускные отверстия. На наружной поверхности барабана установлены крыльчатки. Барабан выполнен с возможностью соединения с узлом подачи реагента и установлен таким образом, что его ось расположена в плоскости, перпендикулярной оси трубопровода со смещением относительно его центра.
Данное устройство является сложным по конструкции и по монтажу, при этом за счет того, что оно расположено в верхней половине трубопровода с его помощью не обеспечивается равномерное распределение реагента в протекающем по трубопроводу потоке.
Известно устройство для ввода реагента в трубное пространство [RU 2308639], которое выбрано в качестве ближайшего аналога.
Рассматриваемое устройство выполнено в виде устанавливаемого в трубопроводе, по которому протекает поток, трубчатого зонда, снабженного выпускными отверстиями. Указанные отверстия расположены на боковой поверхности зонда на разных уровнях по его высоте. При этом диаметры выпускных отверстий выбраны из условия обеспечения увеличения доли подаваемого реагента от периферии к центру.
Данное устройство просто по конструкции и позволяет регулировать количество вводимого реагента.
Однако, поскольку выпускные отверстия имеют различный диаметр и распределены в трубном пространстве только по его уровню, рассматриваемое устройство не предназначено для равномерного распределение реагента в протекающем по трубопроводу потоке.
Между тем, более равномерное распределение реагента по объему протекающего по трубопроводу потока способствует интенсификации осуществляемого с использованием реагента процесса, а также позволяет достигнуть требуемого результата действия реагента при меньшем его количестве.
Проблемой, решаемой при реализации полезной модели, является повышение равномерности распределения химического реагента в протекающем по трубопроводу потоке.
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве для ввода реагента в трубное пространство, выполненном в виде трубчатого зонда, снабженного выпускными отверстиями, расположенными на разных уровнях по его высоте, согласно полезной модели устройство содержит приемную часть, включающую держатель, выполненный в виде основания, имеющего распределенные по площади его поперечного сечения сквозные отверстия, и выпускную часть, содержащую открытые с входного и выходного конца трубки, входной конец каждой из которых закреплен в одном из сквозных отверстий основания, при этом трубки имеют разную длину, а расположенные на выходном конце выходные отверстия трубок служат выпускными отверстиями зонда.
В частном случае полезной модели выходные отверстия трубок имеют скошенную поверхность.
Благодаря тому, что заявляемое устройство выполнено в виде трубчатого зонда, имеющего приемную часть со сквозными отверстиями, предназначенную для соединения с узлом подачи реагента в трубопровод, и располагаемую в трубопроводе выпускную часть с выпускными отверстиями, с помощью заявляемого устройства оказывается возможным осуществлять ввод реагента в трубопровод, по которому протекает поток.
При этом, благодаря тому, что выпускная часть заявляемого устройства содержит группу распределенных по площади держателя трубок, имеющих разную длину, выпускные отверстия устройства оказываются расположенными в разных сечениях трубного пространства и на разных уровнях по высоте трубопровода.
За счет ввода реагента через пространственно разнесенные указанным образом выпускные отверстия достигается более равномерное объемное распределение реагента в потоке, протекающем в трубном в пространстве в зоне установки устройства.
Соответственно, увеличивается зона взаимодействия реагента с движущейся в трубопроводе средой.
Указанные эффекты способствуют интенсификации осуществляемого с использованием реагента процесса и позволяют достигнуть требуемый результат действия реагента при меньшем его количестве.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемой полезной модели, является более равномерное распределение химического реагента в протекающем по трубопроводу потоке.
В случае, когда выходные отверстия трубок имеют скошенную поверхность, увеличивается площадь поверхности, с которой осуществляется выпуск реагента, при этом при встречном расположении отверстий по отношению к потоку возникают зоны турбулентности вблизи выходных концов трубок. Это способствует увеличению площади контакта и более интенсивному перемешиванию реагента и среды, протекающей в трубопроводе, а также увеличению области распространения реагента в потоке, что способствует повышению равномерности распределения реагента в нем.
В частности, целесообразным является, чтобы угол скоса указанных скошенных поверхностей по отношению к горизонтальной поверхности составлял от 50 до 60 градусов, так как при указанной величине угла значительно увеличивается площадь выпускных отверстий и ярко проявляются эффекты, связанные с турбулентностью потока в зоне выпуска реагента.
На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого устройства; на фиг.2 представлен общий вид заявляемого устройства в аксонометрии.
Устройство выполнено в виде трубчатого зонда, предназначенного для установки в трубопроводе 1.
Устройство содержит приемную часть, включающую держатель 2, выполненный в виде основания, имеющего, в частности, дискообразную форму, имеющего распределенные по площади его поперечного сечения сквозные отверстия 3.
Устройство также содержит выпускную часть, содержащую открытые с входного и выходного конца трубки 4. В частности, устройство содержит четыре трубки 4 одинакового диаметра, равномерно распределенные по периферии основания 2. Входной конец каждой из трубок 4 закреплен в одном из сквозных отверстий 3 основания 2, в частности, с помощью резьбового соединения.
Трубки 4 имеют разную длину. Выходные отверстия 5 трубок 4 служат выпускными отверстиями устройства.
В частности, длины трубок 4 выбраны такими, чтобы их выходные отверстия 5 были равномерно распределены по длине части устройства, устанавливаемой в трубопроводе 1, которая соизмерима с его диаметром.
Выходные отверстия 5 трубок 4 имеют скошенную поверхность, угол скоса которой по отношению к горизонтальной поверхности, в частности, имеет величину от 50 до 60°.
Устройство работает следующим образом.
Монтируют устройство на трубопроводе 1, в частности закрепляют основание 2 в патрубке (на чертеже позицией не обозначен), расположенном в верхней части трубопровода по его диаметру.
При этом выходные отверстия 5 трубок 4 располагаются на разном уровне по высоте трубопровода 1.
В частности, закрепляют основание 2 в указанном патрубке так, что отверстия 5 располагаются встречно по отношению к направлению движения потока в трубопроводе 1.
Соединяют основание 2 с узлом подачи реагента (на чертеже не показан), в частности, с трубопроводом линии подачи реагента, включающей емкость для хранения реагента и насос.
Осуществляют подачу реагента через трубки 4 в движущийся по трубопроводу 1 поток жидкой или газовой, или газожидкостной среды, при этом реагент вводится через отверстия 5 в различные распределенные по объему трубного пространства зоны, расположенные в разных сечениях трубопровода 1 и разнесенные по его высоте.