ВАКУУМНЫЙ ДЕГАЗАТОР Российский патент 1995 года по МПК B01D19/00 

Изобретение относится к устройствам для дегазации различных суспензий и эмульсий под вакуумом и может быть использовано в горнорудной промышленности, в частности, при бурении скважин на нефть, газ, воду и другие полезные ископаемые, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известен вакуумный дегазатор, включающий цилиндрический корпус с приемным трубопроводом и патрубками отвода газа и дегазированного раствора, вакуумные насосы поплавковой системы для контроля за уровнем раствора в рабочей камере и сообщения ее с атмосферой и гидроструйный насос. Недостатками дегазатора являются низкая эффективность дегазации и надежность в работе, сложность конструкции, большие масса и габаритные размеры, нерегулируемая величина вакуума на входе в рабочую камеру.

Целью изобретения является повышение эффективности дегазации и надежности в работе, автоматическое поддержание величины вакуума на входе в рабочую камеру и уровня раствора в ней, уменьшение массы и габаритных размеров дегазатора, упрощение его конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что клапанный узел выполнен в виде установленного коаксиально на приемном трубопроводе с возможностью осевого перемещения поплавкового полого элемента, имеющего выполненные в его нижней части перепускные отверстия, патрубок отвода газа расположен под нижней конической тарелкой узла отделения газа, откачивающий насос выполнен в виде инжекционного вакуумного насоса, при этом дегазатор снабжен дополнительным инжекционным вакуумным насосом, подключенным к патрубку отвода газа, причем основной и дополнительный насосы имеют общий привод.

На чертеже изображен дегазатор.

Дегазатор вакуумный включает цилиндрический корпус 1 с крышкой 2, в котором соосно установлен приемный трубопровод 3, прикрытый сверху тарельчатым клапаном 4 с пружиной 5 и регулировочным винтом 6. Вокруг клапана установлены изогнутые пластины 7 и перепускные патрубки 8, сообщающие промежуточную рабочую камеру А с основной рабочей камерой Б. Торцы патрубков 8 направлены навстречу потоку газа. Коаксиально приемному трубопроводу расположены конические тарелки 9, количество которых может быть различно и определяется конкретными требованиями технологического процесса. Конические тарелки имеют полые опорные бобышки 10, которые после сборки служат каналом для отвода газов и установки в них стягивающих винтов 11, которые могут быть выполнены в виде трубок. Также коаксиально приемному трубопроводу 3 установлен с возможностью осевого перемещения поплавковый полый элемент 12. Поплавковый элемент имеет только наружную оболочку с размещенной снизу цилиндрической обечайкой 13 с перепускными отверстиями 14, а сверху герметизирующий элемент 15. Для откачки дегазированного раствора и газа служат инжекционные вакуумные насосы 16, 17. Насос 17 подключен к патрубку отвода газа 18. Оба насоса работают от общего привода. Патрубок 18 установлен на таком уровне, до которого допустимо максимальное поднятие уровня дегазированного раствора.

Дегазатор работает следующим образом. Внутри корпуса 1 насосами 16, 17 создается разряжение. При достижении необходимой величины вакуума, которая определяется усилием прижатия клапана 4 пружиной 5, клапан поднимается и газированный раствор из емкости (трубопровода) поступает веерообразно на изогнутые пластины 7. Происходит первичная дегазация раствора, т.е. он освобождается от крупных пузырьков газа. Газ по перепускным патрубкам 8 из промежуточной рабочей камеры А поступает в камеру Б, а раствор с мелкими пузырьками газа тонким слоем растекается по коническим тарелкам 9 и далее стекает вниз корпуса 1 дегазатора. Под действием архимедовой силы поплавковый элемент 12 поднимается вверх и дегазированный раствор насосом 16 транспортируется в емкость циркуляционной системы. Газ, выделившийся из раствора, по каналам, образованным полыми бобышками 10, поступает вниз и через патрубок 18 насосом 17 транспортируется по трубопроводу с тангенциальным входом на любую цилиндрическую поверхность, где происходит окончательная сепарация газа из раствора.

Особенности работы предложенного дегазатора следующие. Величина вакуума внутри поплавкового элемента 12 и корпуса дегазатора практически одинакова, поэтому его положение определяется только величиной архимедовой силы при его нахождении в дегазированном растворе.

Объем раствора, отсекаемый поплавковым элементом 12 при его нахождении в крайнем нижнем положении, стекает через отверстия в емкость. Поэтому в зимнее время дегазатор сухой и исключается замерзание жидкости в нем.

Установка патрубка отвода газа 18 под нижней конической тарелкой автоматически полностью исключает переполнение корпуса дегазатора раствором. В том случае, если уровень дегазированного раствора достигнет патрубка инжекционного вакуумного насоса 16, то он автоматически переключается на откачку раствора. При этом исключается применение клапанно-золотниковой системы, как это выполнено в известных дегазаторах.

Таким образом, совместная работа тарельчатого клапана, поплавкового элемента и двух инжекционных вакуумных насосов обеспечивает автоматическое поддержание заданной величины вакуума на входе раствора в дегазатор, автоматическое исключение переполнения корпуса дегазатора, при этом автоматически достигается слив раствора после остановки дегазатора, исключается его замерзание, а дегазатор всегда находится в рабочем состоянии.

Известно, что самые маленькие пузырьки газа образуются в скважине при его переходе из растворенного в свободное состояние. Поэтому сепарация газа из раствора происходит на конических тарелках 9 под действием вакуума из тонкого слоя раствора.

При транспортировке газа инжекционным вакуумным насосом исключается образование мелких пузырьков газа. Поэтому тангенциальное поступление смеси газа с раствором на какую-либо криволинейную поверхность, например цилиндрическую, обеспечивает окончательное выделение газа из раствора.

Пуск в работу дегазатора осуществляется нажатием пусковой кнопки центробежного насоса.

Использование: дегазация различных суспензий и эмульсий под вакуумом. Сущность изобретения: вакуумный генератор включает цилиндрический корпус с приемным трубопроводом, патрубок отвода газа, размещенный внутри цилиндра узел отделения газа, выполненный в виде набора конических тарелок, патрубок отвода жидкой среды или раствора, очищенных от газа с клапанным узлом и откачивающим насосом. Клапанный узел выполнен в виде установленного коаксиально на приемном трубопроводе с возможностью осевого перемещения поплавкового полого элемента, имеющего выполненные в его нижней части перепускные отверстия. Патрубок отвода газа расположен под нижней конической тарелкой узла отделения газа. Откачивающий насос выполнен в виде инжекционного вакуумного насоса, а дегазатор снабжен дополнительным вакуумным насосом, подключенным к патрубку отвода газа, причем оба насоса имеют общий привод. Дегазатор обеспечивает повышение эффективности дегазации и надежности в работе, автоматическое проддержание величины вакуума на входе в рабочую камеру и уровня раствора в ней, уменьшение массы и габаритных размеров аппарата и упрощение его конструкции. 1 ил.

ВАКУУМНЫЙ ДЕГАЗАТОР, включающий цилиндрический корпус с приемным трубопроводом, патрубок отвода газа, размещенный внутри корпуса узел отделения газа, выполненный в виде набора конических тарелок, патрубок отвода жидкой среды или раствора, очищенных от газа, с клапанным узлом и откачивающим насосом, отличающийся тем, что клапанный узел выполнен в виде установленного коаксиально на приемном трубопроводе с возможностью осевого перемещения поплавкового полого элемента, имеющего выполненные в его нижней части перепусные отверстия, патрубок отвода газа расположен под нижней конической тарелкой узла отделения газа, откачивающий насос выполнен в виде инжекционного вакуумного насоса, при этом дегазатор снабжен дополнительным инжекционным вакуумным насосом, подключенным к патрубку отвода газа, причем основной и дополнительный насосы имеют общий привод.