УСТАНОВКА ВАКУУМНАЯ ДЛЯ ОСУШКИ ГАЗОПРОВОДОВ

Полезная модель относится к технологии осушки полости газопроводов и различного оборудования и может быть использовано в энергетическом машиностроении, химической, нефтяной, газовой, нефтегазоперерабатывающей и других отраслях промышленности.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство, включающее систему вакуумирования, трубопровод, клапаны, средство контроля давления и фильтрующее устройство [1].
Недостатком известного устройства являются:
- недостаточная надежность, связанная с отсутствием возможности ремонта системы вакуумирования при работающем устройстве.
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанного недостатка, что обеспечит бесперебойную работу устройства и снижение материальных и энергетических затрат при осушке полости газопроводов.
Поставленная задача решается тем, что в отличие от известного устройства, включающее систему вакуумирования, трубопровод, клапаны, средство контроля давления и фильтрующее устройство, предлагаемая полезная модель имеет от одного до десяти транспортабельных автомобильным и железнодорожным транспортом блоков вакуумирования, соединенных параллельно с помощью гибких шлангов повышенной прочности, фильтр-сепаратор, установленный на выходе общей линии выхлопа и вакуумметр теплоэлектрический блокировочный; каждый блок вакуумирования смонтирован на общей раме, которая устанавливается на четырех съемных фундаментных блоках, имеет вакуумный золотниковый насос, маслобак, приводной электрический двигатель, соединенный с вакуум-насосом через клиноременную передачу, фильтр-сепаратор, содержащий сменные фильтрующие элементы, расширительную камеру,
расположенные перпендикулярно входу газа, ручной вентиль маслопровода, электромагнитный вентиль подачи масла, до десяти газобалластных электромагнитных клапанов, кожух защитный, устройство защитное, шаровой кран, систему охлаждения вакуумного насоса, два вакуумметра, датчик температуры, соединительные трубопроводы и стойку с пультом управления и контроля, трубопроводы всасывающий и выхлопной. На одной из стоек кроме пульта управления и контроля установлен вакуумметр теплоэлектрический блокировочный общий для всех блоков.
Система охлаждения вакуум-насоса включает: радиатор, до десяти электрических вентилятора, водяной насос, бачок расширительный водяной, соединительные трубопроводы и до десяти ручных кранов.
Вакуумный золотниковый насос имеет замкнутую систему водяного охлаждения и состоит из корпуса, передней и задней крышек, вала, двух эксцентриков, двух направляющих, двух плунжеров, шкива, крышки верхней, кольца верхнего, двух рым-болтов, двух крышек вала, двух манжет, пробки, двух подшипников, шайбы, кольца переднего, перегородки, клапанов, двух роторных камер, штуцеров слива и подвода воды маслобака, штуцеров слива и подвода воды вакуумного насоса, вентиль слива масла из маслобака, дозатора устройства балластного.
Вариант установки вакуумной имеет двигатель внутреннего сгорания на жидком и газообразном топливе, с коробкой передач, сцеплением и радиатором двигателя внутреннего сгорания, фильтром и трубопроводом газовыми.
Технический результат от полезной модели заключается в повышении ремонтопригодности, степени осушки полости газопроводов и эффективности работы установки вакуумирования.
Конструкция предлагаемой установки вакуумирования и ее узлов необходима и достаточна для решения поставленной задачи за счет более эффективного использования ее технологического оборудования, которое выражается в том, что для каждой
производительности имеется определенный набор транспортабельных автомобильным и железнодорожным транспортом блоков, соединенных параллельно с помощью гибких шлангов повышенной прочности, что позволяет исключить влияние неточности установки блоков вакуумирования при монтаже и воздействия вибрации в период эксплуатации.
Надежность работы узлов установки вакуумирования обеспечивается очисткой от жидкости, масел и механических примесей вакуумируемого газа, с применением фильтров-сепараторов, содержащего сменные фильтрующие элементы, расширительную камеру, расположенные перпендикулярно входу газа.
Надежность и ремонтопригодность установки вакуумирования определяется параллельным соединением с помощью гибких шлангов повышенной прочности блоков вакуумирования, позволяющего осуществлять осушку полости газопровода, при ремонте одного из блоков вакуумирования.
Анализ информации показал, что заявленное техническое решение неизвестно из достигнутого уровня техники, в связи с чем оно соответствует критерию «новизна».
Изложенное свидетельствует, что полезная модель может быть использована в энергетическом машиностроении, химической, нефтяной, газовой, нефтегазоперерабатывающей, других отраслях промышленности и соответствует критерию «промышленная применимость».
Полезная модель поясняется Фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, на которых изображены принципиальная схема, общие виды, предложенных установки вакуумной и блока вакуумирования для осушки газопровода, которые принципиально не отличается от других установок вакуумных.
Установка вакуумная состоит из блоков вакуумирования 21 и соединенных параллельно с помощью шлангов повышенной прочности 17. Для улавливания выбросов масла, на выходе общей линии выхлопа установлен фильтр-сепаратор 18, соединенный с
помощью шланга повышенной прочности 17 и фланцев 19 с трубопроводом выхлопным 15 одного из крайних блоков вакуумирования.
Каждый блок вакуумирования 21 смонтирован на общей раме 13, которая устанавливается на четырех съемных фундаментных блоках 20, имеет вакуумный золотниковый насос 7, маслобак 8, приводной электрический двигатель 4, соединенный с вакуум-насосом 7 через клиноременную передачу, фильтр-сепаратор 6, ручной вентиль маслопровода 34, электромагнитный вентиль подачи масла 33, газобалластные электромагнитные клапаны 28, 29, 30, 31, 32, кожух защитный 12, устройство защитное 5, шаровой кран 3, систему охлаждения вакуумного насоса, два вакуумметра 11, датчик температуры 22, соединительные трубопроводы и стойку 2 с пультом управления и контроля 1, трубопроводы всасывающий 16 и выхлопной 15. На одной из стоек кроме пульта управления и контроля установлен вакуумметр теплоэлектрический блокировочный общий для всех блоков (не показан).
Система охлаждения вакуум-насоса включает: радиатор 10, четыре электрических вентилятора 14, водяной насос 25, бачок расширительный водяной 9, соединительные трубопроводы и ручные краны 23, 24, 26, 27, 34, 64.
Вакуумный золотниковый насос (фиг.7, 8, 9) имеет замкнутую систему водяного охлаждения и состоит из корпуса 40, передней 41 и задней 42 крышек, вала 43, двух эксцентриков 44, двух направляющих 45, двух плунжеров 46, шкива 47, крышки верхней 48, кольца верхнего 49, двух рым-болтов 50, двух крышек вала 51, двух манжет 52, пробки 53, двух подшипников 54, шайбы 55, кольца переднего 56, перегородки 57, клапанов 58, двух роторных камер 59, штуцеров слива 60 и подвода 61 воды маслобака, штуцеров слива 62 и подвода 63 воды вакуумного насоса, вентиль слива масла из маслобака 64, дозатора устройства балластного (не показан).
Вариант установки вакуумной (фиг.4, 5, 6) имеет двигатель внутреннего сгорания 37, с коробкой передач 39, сцеплением (не показан) и радиатором двигателя внутреннего сгорания 38, фильтром 35 и трубопроводом 36 газовыми.
Вакуумный метод сушки основан на том, что при понижении давления точка кипения воды понижается и, при достаточно глубоком вакууме, становится ниже температуры окружающей среды. Пленка воды, оставшаяся на стенках емкости, выкипает за счет тепла стенки и окружающей среды. Образовавшийся пар откачивается из емкости вакуумной установкой.
Установка вакуумная работает следующим образом (Фиг.4):
Перед пуском установки закрыть краны 3, провернуть вал вакуум-насоса 7 вручную на 3...4 оборота для удаления избытка масла из роторных камер.
2.
Далее, поочередно, при пуске вакуум-насоса 7 каждого из блоков вакуумирования 21 открыть вентили подачи охлаждающей воды 26, 27 в корпус вакуум-насоса 7 и маслобак 8, открыть ручной вентиль маслопровода 34 и электромагнитный вентиль подачи масла 33, запустить вакуум-насос 7. Пуск осуществлять при закрытом шаровом кране 3 тремя кратковременными толчками, длительностью 2...3 секунды, следя за давлением всасывания, поработать (несколько секунд) до достижения абсолютного давления на всасывании 0,2 кгс/см
После пуска установки производить осушку полости газопровода в два этапа.
2
На первом этапе производится откачивание воздуха до давления, при котором вода, находящаяся на внутренней поверхности трубы в виде пленки, начинает кипеть, давления на всасывании 0,2 кгс/см.
2
2
Для этого, слегка приоткрывают шаровые краны 3 всасывающих линий каждого блока, не допуская повышения давления на входе в вакуум-насос 7 выше 0,2 кгс/см. Постепенно открывая краны 3 и, поддерживая на входе в вакуум-насосы 7 давление 0,2 кгс/см, откачивать воздух до достижения давления в вакууммируемой полости газопровода
2
2
до 0,2 кгс/см. Расчетное время вакууммирования до абсолютного давления 0,01 кг/см - 2 суток.
На втором этапе, поддерживая достигнутый вакуум, производится откачивание паров воды в ручном или автоматическом режиме до полного выкипания водяной пленки.
Для откачивания паров воды из полости газопровода в ручном режиме закрыть шаровой кран 3 всасывающей линии, выключить вентиляторы 14, открыть газобалластные электромагнитные клапаны 28, 29, 30, 31, 32 и работать до повышения температуры масла до 70°...75°С. При необходимости прикрыть краны 26 и 27.
Далее, закрыть часть из газобалластных электромагнитных клапанов 28, 29, 30, 31, 32, оставив открытыми, в зависимости от давления в емкости:
- 1 клапан при давлении менее 0,013 ата;
- 2 клапана при давлении 0,013...0,022 ата;
- 3 клапана при давлении 0,022...0,031 ата;
- 4 клапана при давлении 0,031...0,04 ата;
и поддерживая температуру масла 70°...75°С, откачивать пары до полного выкипания воды. Во время кипения давление в емкости остается практически постоянным. Конец процесса откачивания паров воды из полости газопровода определяется по началу дальнейшего снижения давления. Температуру масла поддерживать включением-выключением вентиляторов и, при необходимости, прикрытием-открытием кранов 26, 28.
Для откачивания паров воды из полости газопровода в автоматическом режиме операции: подъема и поддержания температуры и включения соответствующего количества газобалластных электромагнитных клапанов осуществляется автоматически.
3
При откачивании паров следить за наличием воды в масле, для чего, периодически сливать небольшое количество (0,5...1 см) масла через вентиль 64 в нижней части
маслобака, проверяя на отсутствие воды. Одновременно необходимо следить за внешним видом масла (через стекло маслоуказателя). Масло должно оставаться прозрачным.
Процесс контролировать по показаниям приборов на пульте управления и контроля
Расчетное время - 11 суток.
Для останова вакуум-насоса закрыть шаровой кран 3 линии всасывания 16;
- закрыть вентиль маслопровода 34;
- открыть электромагнитные газобалластные клапаны 28, 29, 30, 31, 32 на одну минуту с целью максимального удаления масла из роторных камер 59;
- закрыть электромагнитные клапаны 28, 29, 30, 31, 32;
- выключить электродвигатель 4;
- напустить воздух в вакуум-насос, открыв один (любой) электромагнитный клапан газобалластного устройства или кран 24;
- закрыть электромагнитный клапан (или кран 24);
- выключить вентиляторы 14.
При наличии воды в масле:
- закрыть кран всасывающей линии 3.
- открыть все электромагнитные газобалластные клапаны 28, 29, 30, 31, 32.
- поддерживая температуру масла в пределах 70°...75°С, поработать в течение 1...2-х часов.
- закрыть газобалластные клапаны 28, 29, 30, 31, 32.
- работать до достижения давления 0,01 ата во всасывающей линии 16;
- при необходимости дальнейшего откачивания паров продолжить работу в соответствии с п.5.3.4
Заявленная установка вакуумная запланирована к производству на OOO «Уралтрансгаз» с использованием имеющихся материалов, комплектующих изделий и технологий.
Источники информации:
1. Патент RU №2198361 от 04.01.2001 г.