UA57195A - Method for airlift transportation of flow of two-phase medium of air and liquid, and device for its implementation - Google Patents
Method for airlift transportation of flow of two-phase medium of air and liquid, and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- UA57195A UA57195A UA2000105933A UA2000105933A UA57195A UA 57195 A UA57195 A UA 57195A UA 2000105933 A UA2000105933 A UA 2000105933A UA 2000105933 A UA2000105933 A UA 2000105933A UA 57195 A UA57195 A UA 57195A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- liquid
- air
- pipe
- phase medium
- lifting
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001145 hydrido group Chemical group *[H] 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до газоліфтного транспортування двохфазних середовищ і може бути використаний при 2 глибинному видобуванні мінеральної сировини енергоносіїв, виробленні електроенергії і взагалі там, де застосовуються газліфти, у тому числі ерліфти і струйні насоси.The invention relates to gas lift transportation of two-phase media and can be used in 2 deep mining of mineral raw materials of energy carriers, electricity generation and generally where gas lifts are used, including air lifts and jet pumps.
Відомі ерліфти з нахилом підйомної труби до 20" для застосування в шахтах |1). Проте, ці ерліфти потребують значного енергоспоживання.Airlifts with a riser pipe inclination of up to 20" are known for use in mines |1). However, these airlifts require significant energy consumption.
Відомий також спосіб створення газліфтного потоку двохфазного середовища, на який діють ультразвуки або 70 вібрацією (2). Пристрій для здійснення цього способу містить в собі вертикальну трубу, обладнану генератором звукових коливань, що збільшує швидкість транспортування середовища. Проте установка досить складна за своєю конструкцією, що ускладнює її обслуговування та ремонт.There is also a known method of creating a gas lift flow of a two-phase medium, which is affected by ultrasound or 70 vibration (2). The device for implementing this method contains a vertical pipe equipped with a generator of sound vibrations, which increases the speed of transportation of the medium. However, the installation is quite complex in its design, which makes its maintenance and repair difficult.
У якості прототипу способу, що пропонується, обраний відомий спосіб ерліфтного транспортування потоку двохфазного середовища повітря і рідини, що містить в собі подачу повітря на вхід зануреної у рідину рідинопідйомної труби до повітревіддільника та відділення повітря від рідини |З.As a prototype of the proposed method, a well-known method of airlift transportation of a flow of a two-phase environment of air and liquid was chosen, which includes air supply to the inlet of the liquid-lifting pipe immersed in the liquid to the air separator and separation of air from the liquid |Z.
У якості прототипу пристрою, що пропонується для здійснення способу ерліфтного транспортування потоку двохфазного середовища повітря і рідини, що містить в собі рідинопідйомну трубу, занурену в ємкість з рідиною, на виході якої встановлений повітревіддільник, та повітреподавальну трубу, що на вході з'єднана з джерелом стислого повітря, а на виході - зі входом водопідйомної труби |З.As a prototype of the device proposed for the implementation of a method of airlift transportation of a flow of a two-phase medium of air and liquid, which contains a liquid-lifting pipe immersed in a container with a liquid, at the outlet of which an air separator is installed, and an air supply pipe connected to the source at the entrance compressed air, and at the exit - with the entrance of the water-lifting pipe |Z.
Проте, відомі способ- прототип і пристрій-прототип, мають той основний недолік, що витрачають значну кількість електроенергії.However, the known prototype method and prototype device have the main disadvantage of consuming a significant amount of electricity.
В основу винаходу покладена задача зниження енергоспоживання при ерліфтному транспортуванні потоку двохфазного середовища.The invention is based on the task of reducing energy consumption during airlift transportation of a two-phase medium flow.
Поставлена задача відносно способу, що пропонується, досягається тим, що в способі ерліфтного транспортування потоку двохфазного середовища повітря і рідини, що містить в собі подачу повітря на вхід « зануреної у рідину рідинопідйомної труби, підйом двохфазного середовища по підйомній трубі до повітревіддільника та відділення повітря від рідини, згідно винаходу, спочатку у рідинопідйомній трубі створюють примусову тягу двохфазного середовища шляхом подачі стислого повітря від компресора працюючого від загальної мережі електроструму, а після підйому середовища до повітревіддільника вимикають о електрострум на компресор від загальної мережі і вмикають електрострум від гідроагрегата, встановленого на Фд) вході рідинно підйомної труби працюючого за рахунок гідростатичного перепаду тисків та циркуляції рідини на вході рідинно підйомної труби, створюючі замкнений цикл самоциркуляції двохфазного середовища без -- подальшої витрати додаткової енергії. чаThe task set in relation to the proposed method is achieved by the fact that in the method of airlift transportation of the flow of a two-phase medium of air and liquid, which includes the supply of air to the inlet of the liquid-lifting pipe immersed in the liquid, the rise of the two-phase medium through the lifting pipe to the air separator and the separation of air from liquids, according to the invention, initially in the liquid lifting pipe, a forced draft of the two-phase medium is created by supplying compressed air from the compressor operating from the mains electric current, and after the medium rises to the air separator, the electric current to the compressor from the mains network is turned off and the electric current is turned on from the hydraulic unit installed on the Fd) inlets of the liquid lift pipe operating due to the hydrostatic pressure drop and liquid circulation at the entrance of the liquid lift pipe, creating a closed cycle of self-circulation of the two-phase medium without further consumption of additional energy. Cha
Поставлена задача відносно пристрою, що пропонується, досягається тим, що в пристрій для здійснення 3о ерліфтного транспортування потоку двохфазного середовища повітря і рідини що містить в собі рідинопідйомну о трубу, занурену в ємкість з рідиною, на вході якої встановлений гідроагрегат, а на виході, сепаратор з гідроагрегатом та турбоагрегатом (на кресленні не зображений), та повітреподавальну трубу, що на вході з'єднана з джерелом стислого повітря, а на виході - зі входом водопідйомної труби, згідно винаходу, « повітреподавальна труба на виході обладнана принаймні одним ежектором, причому рідинопідйомна труба по З всій довжині поміж ежектором і повітревіддільником поділена перегородками на кілька незалежних паралельних с ходів. з» Ще однією, додатковою задачею винаходу, що до пристрою є досягнення рівномірного перемішування двохфазного середовища, що підвищує надійність транспортування його потоку.The task set in relation to the proposed device is achieved by the fact that the device for carrying out 3o airlift transportation of a flow of a two-phase medium of air and liquid containing a liquid-lifting pipe immersed in a container with liquid, at the entrance of which a hydraulic unit is installed, and at the exit, a separator with a hydro unit and a turbo unit (not shown in the drawing), and an air pressure pipe, which is connected at the inlet to a source of compressed air, and at the outlet - to the inlet of the water-lifting pipe, according to the invention, "the air pressure pipe at the outlet is equipped with at least one ejector, and the liquid-lifting The pipe along its entire length between the ejector and the air separator is divided by partitions into several independent parallel passages. with" Another, additional task of the invention to the device is to achieve uniform mixing of the two-phase medium, which increases the reliability of transporting its flow.
Ця задача досягається тим, що ходи рідинопідйомної труби у перетині мають різні геометричні форми, а на вході кожного із ходів встановлений свій ежектор. і-й Таким чином, просліджується причинно-наслідковий зв'язок поміж новою сукупністю обмежувальних та -І відмінних ознак, та отриманим позитивним ефектом (задача винаходу), тобто тільки така нова сукупність ознак у порівнянні з прототипом дає можливість досягнути нового позитивного ефекту, зниження енергоспоживання при - ерліфтному транспортуванні потоку двохфазного середовища та у пристрої для його здійснення.This task is achieved by the fact that the passages of the liquid-lifting pipe in the cross-section have different geometric shapes, and each of the passages has its own ejector installed at the entrance. and-th Thus, a cause-and-effect relationship is traced between a new set of limiting and -And distinguishing features, and the obtained positive effect (the task of the invention), i.e., only such a new set of features in comparison with the prototype makes it possible to achieve a new positive effect, decrease energy consumption during airlift transportation of the two-phase medium flow and in the device for its implementation.
Те) 20 Нижче винахід пояснюється на прикладі цього виконання з посилками на креслення, що додається де зображено: на фіг.1 - схема здійснення способу; на фіг.2 - повздовжній розріз пристрою для здійснення способу. сл Спосіб ерліфтного транспортування потоку двохфазного середовища повітря і рідини, наприклад води, здійснюється наступним чином.Te) 20 Below, the invention is explained on the example of this implementation with reference to the attached drawing, which is shown: in Fig. 1 - a scheme of the implementation of the method; Fig. 2 is a longitudinal section of the device for implementing the method. sl The method of airlift transportation of a flow of a two-phase medium of air and liquid, for example, water, is carried out as follows.
У вертикальну водопідйомну трубу 1 занурену у воду через ежектор 2 на її вході в нижній частині по 29 повітропроводу З подають стисле повітря, наприклад, від компресора (на кресленні не зображений) при цьому в. вода з ємності 4 засмоктується і за рахунок примусової тяги підіймається по трубі 1.Compressed air, for example, from a compressor (not shown in the drawing), is fed into the vertical water-lifting pipe 1 immersed in water through the ejector 2 at its entrance in the lower part along the duct 29, while water from container 4 is sucked in and rises through pipe 1 due to forced draft.
Виходячи з ежектора 2 повітря утворює в водопідйомній трубі 1 двохфазне середовище повітря і води, тобто емульсію, більш легку ніж оточуюча трубу 1 вода. Водоповітряна емульсія, тобто двохфазне середовище, підіймається по трубі 1 до сепаратора 7 і розділяється на повітря і воду. Після цього вимикають електрострум 60 на компресор від загальної мережі і вмикають електрострум від гідроагрегата 6.Leaving the ejector 2, the air forms a two-phase environment of air and water in the water-lifting pipe 1, that is, an emulsion lighter than the water surrounding the pipe 1. Air-water emulsion, that is, a two-phase medium, rises through pipe 1 to separator 7 and is separated into air and water. After that, turn off the electric current 60 to the compressor from the general network and turn on the electric current from the hydraulic unit 6.
Повітряний гідростатичний перепад тисків, що утворюється у системі, здійснює за допомогою ежектора 2 та гідроагрегата 6 ерліфтне транспортування потоку двохфазного середовища, що підтримує себе.The air hydrostatic pressure difference formed in the system carries out, with the help of the ejector 2 and the hydraulic unit 6, airlift transportation of the flow of a two-phase medium that supports itself.
Після цього система починає працювати за замкненим циклом само циркуляції без подальшої витрати додаткової енергії. бо Для поліпшення регулювання режимів потоку суміші рідини з повітрям або рідини з іншим газом, можна застосувати ежектор з регулювальною діафрагмою або інші регулювальні і змішувальні ежектори.After that, the system begins to work in a closed cycle of self-circulation without further consumption of additional energy. because To improve the regulation of the flow modes of a mixture of liquid with air or liquid with another gas, you can use an ejector with an adjusting diaphragm or other adjusting and mixing ejectors.
Також водопідйомна труба 1 може бути поділена перегородками на кілька незалежних паралельних ходів з різними геометричними формами у перетині.Also, the water-lifting pipe 1 can be divided by partitions into several independent parallel passages with different geometric shapes in the cross-section.
На вході кожного ходу може бути встановлений свій ежектор.An ejector can be installed at the entrance of each course.
Водопідйомна труба 1 може бути встановлена вертикально або з нахилом.The water-lifting pipe 1 can be installed vertically or with an inclination.
Пристрій для здійснення ерліфтного транспортування потоку двохфазного середовища повітря і рідини, наприклад води, містить в собі водопідйомну трубу 1, поділену у середині перегородками на три паралельних ходи 2, на вході якої (труба) під ходами 2 розташований ежектор З і гідроагрегат 21 До сопла ежектора З 7/0 приєднана повітреподавальна труба 4, що має запірну арматуру 5 на відгалуженні, приєднаному до компресору,The device for carrying out airlift transportation of a flow of a two-phase medium of air and liquid, for example water, contains a water-lifting pipe 1, divided in the middle by partitions into three parallel passages 2, at the entrance of which (pipe) under passages 2 there is an ejector C and a hydraulic unit 21 To the nozzle of the ejector An air supply pipe 4 is connected to 7/0, which has a shut-off valve 5 on the branch connected to the compressor,
Навкруги верхньої частини водопідйомної труби 1 змонтований порожнистий робочий конус 7, що утворює робочу камеру приводного виконавчого гідроагрегату 8 з поворотними лопатями 9 і подовженим конусом 10.A hollow working cone 7 is mounted around the upper part of the water-lifting pipe 1, which forms the working chamber of the driven executive hydraulic unit 8 with rotating blades 9 and an elongated cone 10.
Навкруги робочого конусу 7 змонтована дзвінна труба 11, що відсмоктує, для подачі відпрацьованої води в ємність 12 з водою. У середині труби 1 над ходами 2 та нижче робочого конусу 7 встановлені поворотні заслінки 7/5 13, які фіксуються кільцем 14, виконаним з можливістю зворотнопоступального руху у вертикальному напряму для приводу заслінок 13. Останні потрібні для швидкого скидання двохфазного середовища повітря і води в ємність 12 у випадку аварії гідротурбіни. Водопідйомна труба 1 на виході, тобто у верхній частині виконана у вигляді дифузору 15. Останній має отвори 16 у вигляді щілин, що прорізані по всьому колу робочого конусу 7 гідроагрегата 8.A bell pipe 11 is mounted around the working cone 7, which is suction, for supplying waste water to the container 12 with water. In the middle of the pipe 1, above the passages 2 and below the working cone 7, rotary valves 7/5 13 are installed, which are fixed by a ring 14, made with the possibility of reciprocating movement in the vertical direction to drive the valves 13. The latter are required for the rapid discharge of the two-phase medium of air and water into the container 12 in case of a hydro turbine accident. The water-lifting pipe 1 at the outlet, that is, in the upper part, is made in the form of a diffuser 15. The latter has openings 16 in the form of slits, which are cut along the entire circumference of the working cone 7 of the hydraulic unit 8.
Внутрішнім конусом дзвінкої труби 11 утворена кільцева порожнина 17, на виході якої встановлений регулювальний устрій 18. Все це відноситься до устрою сепаратора двохфазного середовища.The inner cone of the bell pipe 11 forms an annular cavity 17, at the outlet of which the regulating device 18 is installed. All this refers to the device of the two-phase medium separator.
Ємність 12 з рідиною з'єднана зі входом водопідйомної труби обвідним напірним водопроводом 19, з регулювальною поворотною заслінкою 20, змонтованою з можливістю поперемінного перекриття напірного водопроводу 19 та відгалуження на другий гідроагрегат 21, з лопатями 22. В свою чергу гідроагрегат 21 під'єднаний водопроводом до збірного конусу 23, змонтованого на вході водопідйомної труби, у середині якого (конуса) концентричне встановлений ежектор 3. «The container 12 with the liquid is connected to the inlet of the water-lifting pipe by a bypass pressure water pipe 19, with an adjustable rotary valve 20, mounted with the possibility of alternately closing the pressure water pipe 19 and branching to the second hydraulic unit 21, with blades 22. In turn, the hydraulic unit 21 is connected by a water pipe to the collecting cone 23, mounted at the entrance of the water-lifting pipe, in the middle of which (cone) concentric ejector 3 is installed.
Робота пристрою, що пропонується, ілюструє також спосіб, що пропонується, і здійснюється наступним чином. При запуску пристрою у роботу ємність 12 заповнюється водою до верхнього рівня. Лопаті 9 гідроагрегата 8, а також лопаті 22 гідроагрегата 21 виставляють у вертикальному положенні відносно напряму юThe operation of the proposed device also illustrates the proposed method and is carried out as follows. When the device is started, the container 12 is filled with water to the upper level. Blades 9 of hydraulic unit 8, as well as blades 22 of hydraulic unit 21 are placed in a vertical position relative to the direction
Зо потоку. Регулювальною заслінкою 20 перекривають обвідний напірний водопровід 19.From the stream. Bypass pressure water pipe 19 is blocked by the regulating valve 20.
Відчиняють запірну арматуру 5 і подають стисле повітря від компресору по повітропроводу 4 на ежектор 3. МеOpen the shut-off valve 5 and supply compressed air from the compressor through duct 4 to the ejector 3.
Завдяки цьому у ходах 2 водопідйомної труби 1 формується вертикально спрямований потік двохфазного «- середовища по замкненому циклу циркуляції.Thanks to this, a vertically directed flow of a two-phase medium is formed in the passages 2 of the water-lifting pipe 1 in a closed circulation cycle.
Повітряний гідростатичний перепад тисків за допомогою ежектора З і гідроагрегата 21 створює у ї- водопідйомній трубі 1 рухомий потік двохфазного середовища, що само підтримується. Після цього пристрій ю починає працювати за замкненим циклом сомоциркуляції без подальшої витрати додаткової енергії.The air hydrostatic pressure difference with the help of the ejector C and hydraulic unit 21 creates a self-supporting moving flow of two-phase medium in the water-lifting pipe 1. After that, the device begins to work in a closed self-circulation cycle without further consumption of additional energy.
Двохфазне середовище, рухаючись по трубі 1, на своєму шляху проходить Через устрій сепаратора.The two-phase medium, moving along pipe 1, passes through the separator device on its way.
Сепаратор розділяє потік двохфазного середовища на водяну і повітряну фази. Повітряна фаза відтиснута потоком водяної фази через отвори 16 у виді щілин іде в кільцеву камеру 17 і через регулювальний устрій 18 «The separator separates the flow of the two-phase medium into water and air phases. The air phase pushed by the flow of the water phase through the holes 16 in the form of slits goes into the annular chamber 17 and through the adjusting device 18
ВИХОДИТЬ на турбоагрегат (на кресленні не зображений). Потік водяної фази притиснувшись до подовженого з с конуса 10 гідроагрегата 8 проходить канали лопатей 9 і, відпрацювавши на них свою енергію, іде по дзвону 11, що відсмоктує у ємність 12. Потім по напірному водопроводу водяна фаза спрямовується на лопаті 22 ;» гідроагрегата 21 та відпрацювавши свою енергію, потрапляє до забірного конусу 23. Отже установка працює за замкненим циклом само циркуляції, без подальшої витрати додаткової енергії.GO to the turbine unit (not shown in the drawing). The flow of the water phase, pressing against the elongated cone 10 of the hydraulic unit 8, passes through the channels of the blades 9 and, having worked out its energy on them, goes along the bell 11, which sucks into the container 12. Then, the water phase is directed to the blade 22 through the pressure water line;" hydraulic unit 21 and, having used up its energy, enters the intake cone 23. Therefore, the installation works in a closed cycle of self-circulation, without further consumption of additional energy.
Література: с 1. Каплюхин А.А. Исследование и разработка зрлифтньїх систем шахтного водоотлива. Автореферат диссертации 1980г., Донецк, ДПИ 22.References: p 1. Kaplyukhin A.A. Research and development of mining drainage systems. Dissertation abstract, 1980, Donetsk, DPI 22.
Ш- 2. Способ создания газолифтного потока. Ржевский В.В Сазанов Г.Т. Кафорин Л.А. и др. Патент Российской - федерации. Заявл. 25.01.91г. Опубл. 30.09.94г. Бюл. Мо18.Sh- 2. The method of creating a gas lift flow. Rzhevsky V. V. Sazanov G. T. Kaforin L.A. etc. Patent of the Russian Federation. Application 25.01.91 Publ. 30.09.94 Bul. Mo18.
З. Кривченко Г.И. Гидравлические машиньі Москва, "Знергоатомиздат." 1983с.285-286. се) слZ. Kryvchenko G.I. Hydraulic machines Moscow, "Znergoatomizdat." 1983, pp. 285-286. se) sl
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA200021051 | 2000-02-23 | ||
| UA200021050 | 2000-02-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA57195A true UA57195A (en) | 2003-06-16 |
Family
ID=74286104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2000105933A UA57195A (en) | 2000-02-23 | 2000-07-04 | Method for airlift transportation of flow of two-phase medium of air and liquid, and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA57195A (en) |
-
2000
- 2000-07-04 UA UA2000105933A patent/UA57195A/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110537024B (en) | Energy recovery cycle turbine integrated with capillary gas compressor | |
| US5377485A (en) | Electric power conversion system | |
| US4282172A (en) | Gas to liquid diffuser | |
| US5946915A (en) | Multistage two-phase turbine | |
| US5780935A (en) | Hydropowered turbine system | |
| NO170261B (en) | MIXING DEVICE | |
| KR20090083421A (en) | Wind power installation, generator for generation of electrical power from ambient air, and method for generation of electrical power from ambient air in motion | |
| US4917577A (en) | High speed centrifugal oxygenator | |
| CN102219315A (en) | High-efficiency energy-saving submicron bubble aeration oxygenating device | |
| FI79270B (en) | ANORDNING FOER REDUCERING AV ETT FARTYGS ROERELSEMOTSTAOND VID DESS GAONG GENOM ISFYLLDA FARVATTEN. | |
| US20040253097A1 (en) | Hydropowered turbine system | |
| KR101898605B1 (en) | Aaeration apparatus with self air suction function | |
| WO2000036297A1 (en) | Hydropowered turbine system | |
| UA57195A (en) | Method for airlift transportation of flow of two-phase medium of air and liquid, and device for its implementation | |
| EP0526470B1 (en) | Hydro-electric power conversion system | |
| RU2551454C1 (en) | Gas turbine engine rotary breather | |
| UA64967A (en) | Method for airlift transportation of two-phase air and fluid medium flow and method for its implementation | |
| EP3897947B1 (en) | Vortex generator apparatus | |
| RU2489597C1 (en) | Device for improvement of operating stability of radial-axial hydraulic turbine | |
| US1530569A (en) | Hydraulic pump | |
| US536415A (en) | Vacuum-pump | |
| WO2021028761A1 (en) | Airlift actuated by a suction pump driven by wind energy or by sea wave energy | |
| CN205446195U (en) | From cold mould water pump | |
| CN1099530C (en) | Air-cave generating pump | |
| RU2746349C1 (en) | Turbo-generator |