УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ ПАСТООБРАЗНЫХ СРЕД, НЕФТЕШЛАМОВ И ЖИДКИХ ОТХОДОВ

Изобретение относится к установкам для перекачивания высоковязких пастообразных сред, нефтешламов и жидких отходов, имеющих минеральные включения с поперечными размерами до 50 мм, и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства.
Известна установка для перекачивания жидких сред - вибрационный насос, включающий магнитопровод, якори, обмотку на ярме магнитопровода (см. RU, 2175083, F04F 7/00, 2001).
Известна также установка для перекачивания вязкопластичных масс - шнековый насос, включающий подвижной корпус с лопастным питателем и неподвижный корпус с выходным патрубком, в которых установлен шнек. Вал шнека через систему зубчатых колес соединен с приводным колесом, размещенным на поверхности подвижного корпуса. Участок шнека в зоне корпусов снабжен дополнительными винтовыми лопастями, торцевая часть питателя снабжена ведущим валом, размещенным коаксиально в полости вала шнека. Валы питателя и шнека соединены с редуктором. Внутренняя поверхность корпусов снабжена разнонаправленными и заглушенными форсунками (см. RU, 2143591, F04D 3/02, 1998).
Известные устройства обладают следующими недостатками:
2
давление, развиваемое на выходе из насоса, составляет 3-5 кг/см, поэтому исключена возможность перекачивать высоковязкие пастообразные среды на расстояния более 5 метров; за счет трения механических включений по движущимся поверхностям насоса наблюдается износ и постепенно понижается выходное давление.
Известна также установка для перекачивания вязких сред - шнековый насос Землякова, включающая шнек с входной однозаходной и выходной двухзаходной частями, соединенными с помощью основного вала через редуктор с приводом. Выходная часть шнека со стороны диска снабжена шнековой насадкой с лопастями, входная часть шнека -лопастной насадкой-питатаелем, прикрепленной с входного торца основного вала шнека через диск питателя так, что входная часть шнека охвачена двумя или более лопастями. Лопасти одним торцем прикреплены к периферии диска питателя, а их вторые торцы жестко скреплены с центрирующим кольцом (см. RU, 2276289, F04D 3/02, 2004).
Шнековые насосы обладают следующими недостатками -невозможностью перекачивать пастообразные среды с твердыми включениями размером более 1-5 мкм, износом шнека, сложностью конструкции и высокой стоимостью.
Техническим результатом, который может быть получен от использования установки является снижение энергозатрат и износа оборудования при перекачивании пастообразных сред, имеющих минеральные включения с поперечными размерами до 50 мм на расстояния более 500 м.
Указанный технический результат достигается в установке для перекачивания высоковязких пастообразных сред, нефтешламов и жидких отходов, имеющих минеральные включения с поперечными размерами до 50 мм, содержащей кожух, в котором размещены трубопроводы для подачи и отвода перекачиваемой среды, попеременно работающие два рабочих цилиндра, каждый из которых снабжен датчиками уровня, патрубком для соединения с атмосферой, входным и выходным патрубками, компрессор, сжимающий воздух до рабочего давления и соединенный с рабочими цилиндрами трубопроводом с патрубками, регулятор давления, присоединенный к компрессору, при этом патрубки установки снабжены электроклапанами.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 приведена технологическая схема установки для перекачивания высоковязких пастообразных сред, нефтешламов и жидких отходов, на фиг.2 изображена циклограмма работы рабочих цилиндров и компрессора.
Установка для перекачивания высоковязких пастообразных сред, нефтешламов и жидких отходов, имеющих минеральные включения размером до 50 мм, согласно изобретению, содержит кожух 1, в котором размещены трубопровод 2 для подачи и трубопровод 3 для отвода перекачиваемой среды, два попеременно работающих цилиндра 4, 5 с датчиками уровня 6, 7, 8, 9, компрессор 10, сжимающий воздух до рабочего давления, которое определяется в зависимости от вида перекачиваемой среды, регулятор давления 11, присоединенный к компрессору 10. Рабочие цилиндры 4, 5 снабжены соответственно входными патрубками 12, 13, выходными патрубками 14, 15 и патрубками 16, 17 для соединения рабочих цилиндров с атмосферой. Компрессор 10 соединен трубопроводом 18 через патрубки 19, 20 с рабочими цилиндрами 4, 5.
Патрубки установки 12, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20 снабжены электроклапанами 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28.
Устройство для перекачивания высоковязких пастообразных сред, нефтешламов и жидких отходов работает следующим образом. Открывают электроклапаны 21, 25 и рабочий цилиндр 4 заполняют перекачиваемой средой, подаваемой по трубопроводу 2 из накопительной емкости и патрубку 12. Клапаны 22, 23, 24, 27, 28 закрыты. Рабочий цилиндр 4 заполняют нефтешламом до тех пор, пока уровень жидкости не достигнет датчика уровня 6. Клапаны 21 и 25 закрывают. Клапаны 23 и 27 открывают.Одновременно с этим открывают клапаны 22 и 26 и заполняют рабочий цилиндр 5 перекачиваемой средой. В рабочий цилиндр 4 от компрессора 10 подают сжатый воздух, перекачиваемую среду выдавливают сжатым воздухом через выходной патрубок 14 до достижения высоковязкой пастообразной средой датчика уровня 7. При достижении датчика уровня 8 в рабочем цилиндре 5 клапаны 22 и 26 закрывают. Открывают клапаны 24 и 28, сжатый воздух от компрессора 10 поступает по трубопроводу 18 и патрубку 20 в рабочий цилиндр 5, выдавливая перекачиваемую среду через выходной патрубок 15 в трубопровод 3. Процесс повторяют вновь (см. циклограмму работы рабочих цилиндров и компрессора на фиг.2, на которой по оси абсцисс т -время заполнения и выдавливания перекачиваемой среды в рабочих цилиндрах, по оси ординат V - объем перекачиваемой среды в рабочих цилиндрах, Р - рабочее давление компрессора).
Установка для перекачивания высоковязких пастообразных сред, нефтешламов и жидких отходов, согласно изобретению, обеспечивает возможность перекачивания сред, содержащих минеральные включения с поперечными размерами до 50 мм, развивать на выходе установки давление, позволяющее подавать высоковязкую среду на расстояние более 500 м, практически исключить износ, экономить электроэнергию за счет меньших энергетических потерь на сжатие воздуха по сравнению со сжатием жидкостей, уменьшить стоимость установки. Наибольший размер минеральных включений в пастообразной среде определяется размерами рабочих цилиндров и соединительных труб.
2
Результаты испытания установки для перекачивания высоковязких пастообразных сред, нефтешламов и жидких отходов следующие: при работе предлагаемой установки на закрытую линию, в конце которой устанавливают манометр, развили давление в линии 15 кг/см.