СПОСОБ СОЗДАНИЯ ГАЗЛИФТНОГО ПОТОКА Российский патент 1994 года по МПК F04F1/00 

Изобретение относится к способу газолифтного транспортирования жидких сред и может быть использовано при глубоководной добыче минерального сырья и энергоносителей в форме растворенных газов, горючих газов и газогидратов, а также для производства электроэнергии.

Известен способ газлифтного транспортирования жидких сред (авт. св. N 1288370, кл. F 04 F 1/00, 1987), заключающийся в сжатии газа, подаче газа под давлением в подъемную трубу газолифта и отделении газа от жидкости, после чего он вновь направляется на сжатие.

Недостатком способа является высокое энергопотребление.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и принятых за прототип является способ создания газлифтного потока в погруженной в жидкость трубе, снабженной активатором в нижней части, включающий подвод в трубу жидкости с газовой фазой с последующим формированием в ней активатором вертикально направленного потока двухфазной среды (авт. св. СССР N 1656172, кл. F 1/18, 1989).

Недостатком прототипа является высокое энергопотребление, связанное с продолжительной работой активатора.

Цель изобретения - снижение энергопотребления при перекачивании газонасыщенных жидкостей.

Поставленная цель достигается тем, что в способе создания газлифтного потока в погруженной в жидкость трубе, снабженной активатором в нижней части, включающий подвод в трубу жидкости с газовой фазой с последующим формированием в ней активатором вертикально направленного потока двухфазной среды, фиксируют возникновение самоподдерживающегося потока двухфазной среды, трубу перемещают параллельно оси посредством движителей, равномерно установленных по всей длине трубы, предварительно в трубе по всей длине устанавливают мешалки.

Воздействие ультразвуком на самоподдерживающийся газожидкостный поток позволяет увеличить площадь поверхности газогидратов за счет их разрушения, обеспечивая тем самым большую интенсивность выделения газа и, следовательно, большую скорость транспортирования и более полное и эффективное использование энергии газогидратов. Более полное использование энергии газогидратов приводит к повышению стабильности способа в условиях больших изменений донного слоя газогидратов.

Интервал частот ультразвука определяется резонансными свойствами газогидратов и подбирается в каждом конкретном случае в зависимости от месторождения экспериментально.

Перемещение трубы в горизонтальной плоскости с постоянной скоростью за счет движителей, установленных равномерно по всей длине трубы, обеспечивает повышение стабильности процесса за счет того, что в процесс вовлекаются все новые области, занятые газогидратами. Установка движителей равномерно по всей высоте необходима для перемещения всех точек трубы с одинаковой скоростью, что устраняет возможность механических повреждений.

Установка мешалки в трубе по всей ее длине позволяет равномерно распределить воздух по сечению трубы и устранить дестабилизирующие процесс вторичные гидродинамические потоки.

Вращение мешалки в трубе осуществляют за счет энергии потока и попутно обеспечивают отделение твердой фазы (удаление ее к стенкам трубы, где она оседает на дно), что снижает энергопотребление способа.

П р и м е р. Вертикальную трубу 1 оснащают в ее основании генератором 2 ультразвуковых колебаний или дробящим устройством 5, закрепляют на ней движители 3 равномерно по ее высоте и устанавливают в трубе мешалки 4 с наклонными винтообразными лопастями 5, затем трубу погружают в глубокий водоем. С помощью осевой турбины 6, соединенной с электроприводом 7 и расположенной в трубе, создают принудительную тягу. При этом богатые растворенным метаном слои жидкости попадают в область трубы с меньшим гидростатическим давлением. Выделяющийся из раствора газ образует с жидкостью газовоздушную смесь, более легкую, чем окружающая трубу вода. Воздушный гидростатический перепад давлений создает самоподдерживающийся поток газовоздушной смеси. После этого действие тяги прекращают и переводят электродвигатель в режим электрогенератора с целью преобразования кинетической энергии потока в электрическую. Метан отделяют от жидкости и используют как энергоноситель.

Использование: при глубоководной добыче минерального сырья и энергоносителей в виде растворенных газов, горючих газов и газогидратов. Сущность изобретения: трубу 1 оснащают в нижней части генератором 2 звуковых колебаний или дробящим устройством, закрепляют на ней движители 3 и устанавливают в трубе мешалки 4 с наклонными или винтообразными лопастями 5. С помощью осевой турбины 6 в трубе 1 создают тягу. В результате газонасыщенная жидкость попадает внутрь с меньшим гидростатическим давлением. Выделяющийся газ образует с жидкостью самоподдерживающийся поток газовоздушной смеси. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. СПОСОБ СОЗДАНИЯ ГАЗЛИФТНОГО ПОТОКА в погруженной в жидкость трубе, снабженной активатором в нижней части, включающий подвод в трубу жидкости с газовой фазой с последующим формированием в ней активатором вертикально направленного потока двухфазной среды, отличающийся тем, что, с целью снижения энергопотребления при перекачивании газонасыщенных жидкостей, фиксируют возникновение самоподдерживающегося потока двухфазной среды и воздействуют на него ультразвуком или вибрацией. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после возникновения самоподдерживающегося потока двухфазной среды трубу перемещают параллельно оси посредством движителей, равномерно установленных по всей длине трубы. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительно внутри трубы по всей длине устанавливают мешалки.