СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВАКУУМНОГО НАСОСА Российский патент 2000 года по МПК F04B37/00 F04B41/00 

Изобретение относится к технологии очистки природного газа в системе регенерации абсорбента и может быть использовано в других отраслях промышленности, где по технологическому процессу используется постоянный вакуум.

В общеизвестной схеме восстановление первоначальной концентрации абсорбента производится методом вакуумной регенерации (1) с использованием вакуумного насоса водокольцевого типа, в полость которого для поддержания его работоспособности подают воду.

Испаряемая жидкость откачивается из десорбера, проходит холодильник, где конденсируется и потоком увлекаемого газа и оставшейся паровой фазы скапливается в разделительной емкости, откуда газовая фаза откачивается вакуумным насосом, а оставшаяся компремируемая паровая жидкость конденсируется в бачке, откуда самотеком сливается в канализацию, а газовая фаза выходит через свечу. Накапливаемая жидкость в разделительной емкости откачивается насосом в напорную канализацию.

Вакуум в системе наблюдают по вакуумметру и поддерживают работоспособность насоса путем его подпитки водой с помощью вентиля.

Недостатком этого способа эксплуатации является безвозвратная потеря питательной воды вакуумного насоса, которая сбрасывается в канализацию, создавая дополнительные трудности по очистке промстоков. Задача, стоящая при создании изобретения, заключается в снижении эксплуатационных затрат и непосредственно направлена на сокращение расхода хозяйственной воды и снижение затрат по очистке промстоков. Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в известном способе эксплуатации вакуумного насоса системы регенерации абсорбента, включающем охлаждение испаряемой жидкости из десорбера, накопление ее в специальных емкостях, из которых паровую и газовую фазу удаляют вакуумным насосом, в отличие от известного улавливаемую жидкость на выходе из бачка через гидрозатвор возвращают в разделительную емкость. Количество жидкости, необходимое для питания насоса, подают через теплообменник, запитанный от другого источника системы охлаждения, а возникаемые в системе излишки конденсируемой жидкости направляют в промканализацию с последующей их нейтрализацией.

На чертеже представлена схема реализации способа.

В схему подключения вакуумного насоса входит десорбер 1, сообщенный с холодильником 2, выход которого соединен с разделительной емкостью 3. Верх емкости 3 подсоединен на всас вакуумного водокольцевого типа насоса 4 через эжектирующее устройство 5, а низ емкости 3 - с откачивающим насосом 6. Выбросной патрубок насоса 4 сообщен с циркуляционным бачком 7, имеющим свечу 8 и дренажную трубу 9, опущенную вниз на отметку H₁=3-4 м и соединенную на входе с разделительной емкостью 3 через гидрозатвор 10 высотой H=9,5 м. Нижняя точка гидрозатвора 10 соединена с промканализацией через задвижку 11.

Насос 6 имеет напорный коллектор 12, который осуществляет:
а) соединение через теплообменник 13 и вентиль 14 с полостью насоса 4, а через вентиль 15 - к эжекторному устройству 5;
б) запитку через терморегулятор 16 с десорбером 1;
в) через регулятор уровня 17 соединение с напорной канализацией НПК.

Насос 4 имеет дублирующую подпитку хозяйственной водой через вентиль 18, а на всасывающей трубопровода насоса 4 установлены вакуумметр 19 и термометр 20.

Способ эксплуатации вакуумного насоса осуществляется в следующем порядке.

В момент запуска системы регенерации в работу при отсутствии жидкости в разделительной емкости 3, необходимой для запитки вакуумного насоса 4, открывают вентиль 18 и запитывают насос хозяйственной водой и включают его в работу.

Создание вакуума в системе десорбер 1 - холодильник 2 ведет к интенсивной конденсации паров и накапливанию жидкости в емкости 1.

При достижении требуемого уровня конденсируемой жидкости включается откачивающий насос 6 и при достижении необходимого давления на коллекторе 12 открывают вентиль 14, конденсируемую жидкость направляют через теплообменник 13 и охлажденной до 20^oC подают как рабочую жидкость в полость вакуумного насоса, перекрыв вентиль 18 расхода хозяйственной воды.

Выброшенная смесь жидкости и газа из насоса 4 разделяется в циркуляционном бачке 7, откуда газовая составляющая уходит через свечу 8, а жидкость через гидрозатвор 10 возвращается в разделительную емкость 3, где избыток накапливаемой жидкости через регулятор уровня 17 сбрасывается в напорную канализацию на нейтрализацию.

В случае выхода из строя одной из секций холодильника 2 или эксплуатации системы регенерации в летний период, из-за повышенной температуры окружающего воздуха, холодильник не обеспечивает полную конденсацию паров жидкости, а вакуумный насос 4, по своей технической характеристике, не успевает отсасывать паровую фазу, в системе падает вакуум.

Чтобы удержать необходимый вакуум включают в работу эжекторное устройство 5, для чего открывают вентиль 15. Выброшенная струей жидкость через сопло эжектора распыливается и, смешиваясь с откачивающими парами, производит их конденсацию, что сопровождается снижением температуры, фиксируемой по термометру 20. Расход подаваемой жидкости через эжекторное устройство 5 определяется вакуумметром 19 и величину вакуума в системе доводят до требуемых значений.

Нижняя часть гидрозатвора 10 высотой H₁ обеспечивает гашение колебания в системе в пределах 0,25 : 0,35 ати, что обеспечивает устойчивость циркуляции жидкости от бачка 6 в емкость 3.

Используемая литература:
1. Жданов Н. В. , Халиф А.Л. Осушка углеводородных газов. - М.: Химия, 1984, с. 43.

Способ может быть использован для очистки природного газа в системе регенерации абсорбента, а также в отраслях, где применяется вакуумная технология. На выходе из циркуляционного бачка улавливаемая жидкость из вакуумного насоса через гидрозатвор подается на вход разделительной емкости, в которую стекает пароконденсат из десорбера через холодильник. Из емкости газовая и паровая фазы отсасываются вакуумным насосом через эжекторное устройство, а из насоса газоводяная смесь - в циркуляционный бачок. Из разделительной емкости откачивающий насос в необходимом количестве через теплообменник подпитывает вакуумный насос и эжекторное устройство, установленное на всасывающем трубопроводе насоса. Такое выполнение обеспечивает снижение температуры на всасе насоса и поддержание необходимого уровня вакуума в системе. Уменьшает расход хозяйственной воды и затраты по очистке промстоков. 1 ил.

Способ эксплуатации вакуумного насоса водокольцевого типа в системе регенерации абсорбера, включающий охлаждение испаряющейся из десорбера жидкости, накопление ее в разделительной емкости и откачивание в канализацию, отличающийся тем, что жидкость из разделительной емкости откачивающим насосом в необходимом количестве направляют в полость вакуумного насоса взамен хозяйственной воды через теплообменник, эжекторное устройство и всасывающий трубопровод для поддержания вакуума в системе, а жидкость на выходе из вакуумного насоса через циркуляционный бачок и гидрозатвор возвращают в разделительную емкость, откуда излишки жидкости выбрасываются в напорную канализацию.