СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВКИ ГАЗООБРАЗНЫХ И ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ ПО ТРУБОПРОВОДУ
METHOD OF TRANSPORTATION OF GASES AND LIQUIDS THROUGH PIPELINE

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в различных областях техники при транспортировании вязких структурированных жидкостей, в частности газа, нефти и нефтегазожидкостных смесей, содержащих песок и другие механические примеси, по трубопроводам.
Известен способ формирования транспортирующего потока в магистральном трубопроводе, включающий придание вращательного движения потоку в трубопроводе и увеличение скорости вдоль его продольной оси, причем для закручивания и придания потоку вращательного движения вдоль продольной оси магистрального трубопровода изменяют сечение на участке трубопровода, путем поворота единичной секции на 10°, таким образом, что через девять секций прямоугольный участок трубопровода будет развернут на 90°. (Патент РФ №2537651, F15D 1/04, 2014).
Недостатком аналога - сложная конструкция участка трубопровода с винтовым прямоугольным поперечным сечением.
Известен способ транспортировки газообразных и жидких продуктов по трубопроводам, заключающийся в том, что создают избыточное давление транспортируемого продукта на входе в трубопровод и при этом продукту при помощи активаторов вращения, расположенных внутри трубопровода, придают вращательное движение на всем протяжении трубопровода, причем активаторы вращения располагают в стыках трубопроводов, на северном полушарии Земли вращательному движению придают направление по часовой стрелке по направлению движения продукта, а на южном полушарии - придают направление движения против часовой стрелки, при этом в активаторах вращения транспортируемому продукту придают вращательное движение при помощи направляющих лопаток, расположенных по окружности стыка трубопровода, причем величина угла наклона лопаток к направлению потока транспортируемого продукта пропорциональна его расчетной продольной скорости. (Патент РФ №2528545, F17D 1/20, F15D 1/04, 2013).
По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данный способ выбран в качестве прототипа.
Недостаток прототипа - значительные потери напора при работе активаторов вращения, в которых транспортируемому продукту придают вращательное движение при помощи направляющих лопаток.
Техническим результатом заявляемого способа транспортировки газообразных и жидких продуктов по трубопроводу является снижение потерь напора на активаторе вращения, который выполнен в виде отрезка винтовой трубы прямоугольного поперечного сечения и установлен внутри трубопровода при помощи гибких уплотнений.
Предлагаемый способ лишен указанных недостатков прототипа и сущность его заключается в увеличении скорости потока вдоль продольной оси путем плавного закручивания транспортирующего продукта вдоль внешней и внутренней винтовой поверхности активатора вращения. Такое движение обеспечивает минимальные потери напора, так как транспортируемый продукт концентрируется вокруг продольной оси активатора вращения и не контактирует с внутренней поверхностью трубопровода. Увеличение продольной скорости позволяет увеличить расход транспортируемого продукта и производительность трубопровода.
Для достижения указанного технического результата в способе транспортировки газообразных и жидких продуктов по трубопроводу, заключающемся в том, что создают избыточное давление транспортируемого продукта на входе в трубопровод, продукту при помощи активатора вращения, расположенного внутри трубопровода, придают вращательное движение на всем протяжении трубопровода, причем транспортируемому продукту придают вращательное движение в активаторе вращения при помощи отрезка винтовой трубы прямоугольного поперечного сечения, причем угол закрутки стенки вдоль продольной оси составляет φ=n×90°, где n=1, 2, 3, …
Отличительным признаком предлагаемого способа от указанного выше, наиболее близкого к нему, является то, что транспортируемому продукту придают вращательное движение в активаторе вращения при помощи отрезка винтовой трубы прямоугольного поперечного сечения, причем угол закрутки стенок вдоль продольной оси составляет φ=n×90°, где n=1, 2, 3, …
Благодаря наличию этого признака увеличение скорости потока вдоль продольной оси активатора вращения позволяет увеличить расход транспортируемых продуктов и тем самым повысить производительность трубопровода.
Заявляемый способ иллюстрируется чертежами фиг. 1, 2 и 3.
На фиг. 1 показан продольный разрез трубопровода с активатором вращения и углом закрутки стенки φ=90°.
На фиг. 2 - вид A с верховой стороны активатора вращения с углом закрутки стенки φ=90°.
На фиг. 3 показан продольный разрез трубопровода с активатором вращения и углом закрутки стенки φ=180°.
На фиг.1, 2 и 3 показаны:
1 - трубопровод; 2 - стык труб; 3 - активатор вращения; 4 - паз вдоль винтовых линий активатора вращения; 5 - гибкое уплотнение.
Активатор вращения 3 изготавливается из прочных и легких композиционных материалов, а гибкое уплотнение 5 - из резинотканевого материала.
Способ осуществляется следующим образом.
Транспортируемый продукт движется по трубопроводу 1 проходит стык 2 и плавно натекает на активатор вращения 3, который стационарно закреплен к внутренней поверхности трубопровода 1 при помощи гибких уплотнений 5, размещенных в пазах 4 активатора вращения 3. Далее транспортируемый продукт плавно закручивается вдоль стенки активатора вращения 3 на величину, равную углу закрутки стенок φ=n×90°, где n=1, 2, 3, … (фиг. 1 - угол закрутки стенки φ=90°; фиг. 3 - угол закрутки стенки φ=180°). Интенсивность закрутки зависит от величины угла φ, при увеличении угла возрастает интенсивность закрутки транспортируемого продукта.
Таким образом, по сравнению с аналогом и прототипом в предлагаемом способе, без изменения конструкций существующих трубопроводов, транспортирующих газообразные и жидкие продукты, внутрь трубопровода при его монтаже вставляется и закрепляется при помощи гибкого уплотнения активатор вращения, который закручивает транспортируемый продукт, концентрирует его в зоне продольной оси трубопровода и увеличивает скорость его движения и производительность трубопровода.