СТРУЙНЫЙ НАСОС ДЛЯ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД Российский патент 2008 года по МПК F04F5/12 

Изобретение относится к струйным насосам, в частности к пульпоподъемным установкам для очистки скважин, и может быть использовано при ремонте и обновлении колодцев, скважин и т.п. гидротехнических сооружений.

Известна пульпоподъемная установка для очистки скважин, содержащая кольцевой эжектор, имеющий напорную камеру, связанную с коллектором, снабженным насадками для подачи размывающей среды, в которой с целью уменьшения потерь напора и интенсификации подъема донных отложений коллектор выполнен в виде тора (SU, авторское свидетельство №669048, М.кл.² Е21В 21/00, F04F 5/10. Пульпоподъемная установка для очистки скважин / А.И. Жангарин, Ж.К. Косымбеков, А.Т. Изтелеуов (СССР). - Заявка №2191235/22-06; заявлено 20.11.1975; опубл. 25.06.1979, Бюл. №23).

К недостаткам описанной пульпоподъемной установки относятся низкая эксплуатационная надежность из-за несовершенства конструкции коллектра и ограниченный диапазон ее использования.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится струйный насос для перекачивания неоднородных сред, содержащий активное сопло, приемную гидролинию, камеру смешения, диффузор, сепаратор, шламовый трубопровод и гидролинию осветленной жидкости, в котором с целью повышения качества сепарации сепаратор выполнен в виде патрубка с цилиндрическим и диффузорным участками, установленными по оси насоса, соответственно в выходном сечении камеры смешения и диффузоре, при этом шламовый трубопровод соединен с диффузорным участком патрубка, а гидролиния осветленной жидкости - с диффузором (SU, авторское свидетельство №1488588 А1, М.кл.⁴ F04F 5/10. Струйный насос для перекачивания неоднородных сред/Э.И. Антонов (СССР). - Заявка №4199236/25-29; заявление 24.02.1987; опубл. 23.06.1989, Бюл. №23).

К недостаткам описанного струйного насоса, принятого нами в качестве ближайшего аналога, относятся сложность конструкции, нетехнологичность конструктивных элементов и низкая производительность. За счет рециркуляции потоков пульпы происходит забивание камеры смешения, что резко снижает эксплуатационную надежность струйного насоса.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направленно заявленное изобретение, - повышение эксплуатационной надежности струйного насоса для перекачивания неоднородных сред.

Технический результат - повышение производительности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном струйном насосе для перекачивания неоднородных сред, содержащем напорную линию, активное сопло, приемную гидролинию, камеру смешения, сепаратор в виде патрубка с цилиндрическим и диффузорным участками, шламовый трубопровод и гидролинию осветленной жидкости, согласно изобретению он снабжен установленным в нижней части в полости приемной гидролинии коллектором в виде полого тора с отверстиями в качестве сопел, дополнительными активным соплом и сепаратором, смонтированными между приемной гидролинией и гидролинией осветленной жидкости, при этом гидролиния осветленной жидкости размещена соосно камере смешения, между ребордами на внешней поверхности приемной гидролинии, имеющей форму диффузора, размещено уплотнительное кольцо из газонаполненного пластика, к тому же основное активное сопло, дополнительное активное сопло и коллектор гидравлически связаны с напорной линией.

Изобретение поясняется чертежом, где схематично представлен струйный насос для перекачивания неоднородных сред, диаметральный разрез.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Струйный насос для перекачивания неоднородных сред содержит напорную линию 1, активное сопло 2, приемную гидролинию 3, камеру смешения 4, сепаратор 5 в виде патрубка с цилиндрическим и диффузорным участками, шламовый трубопровод 6 и гидролинию 7 осветленной жидкости.

Струйный насос снабжен коллектором 8, дополнительным активным соплом 9 и сепаратором 10. Коллектор 8 в виде полого тора с отверстиями в качестве сопел установлен в полости приемной гидролинии 3 в ее нижней части. Оси отверстий в коллекторе 8 ориентированы параллельно образующей внутренней поверхности гидролинии 3. Отверстия коллектора 8 ориентированы в сторону уширенной части гидролинии 3. Дополнительные активное сопло 9 и сепаратор 10 смонтированы между приемной гидролинией 3 и гидролинией 7 осветленной жидкости. Гидролиния 7 осветленной жидкости размещена соосно камере 4 смешения.

Между ребордами 11 и 12 на внешней поверхности приемной гидролинии 3, имеющей форму диффузора, размещено уплотнительное кольцо 13 из газонаполненного пластика. Внешний диаметр уплотнительного кольца 13 на 40...60% больше внутреннего диаметра скважины 14. Основное активное сопло 4, дополнительное активное сопло 9 и коллектор 8 гидравлически связаны с напорной линией 1. Таким образом, последовательно установленные шламовый трубопровод 6, основной сепаратор 5, основное активное сопло 2, камера смешения 4, гидролиния 7 осветленной жидкости, дополнительный сепаратор 10, дополнительное активное сопло 9, приемная гидролиния 3 и коллектор 8 образуют двухступенчатый струйный насос для перекачивания неоднородных сред.

Струйный насос для перекачивания неоднородных сред работает следующим образом.

Скважину 14 с низким дебитом воды подвергают очистке, удаляя с донной части ил, взвеси и сор. Для повышения производительности струйного насоса и снижения затрат времени для приведения насоса в рабочее состояние выполняют ряд подготовительных операций.

Между ребордами 11 и 12 устанавливают съемное уплотнительное кольцо 13 из газонаполненного пластика (паролона). Внешний диаметр кольца 13 должен быть больше внутреннего диаметра трубы скважины 14 на 40...60%. Затем вводят кольцо 13 приемной гидролинии 3 в скважину 14 и плавно спускают вниз на 50...60 см. В образовавшуюся полость между внутренней стенкой скважины 14 и струйного насоса заливают 6...12 л воды. Далее струйный насос шламовым трубопроводом спускают на дно скважины 14. Масса воды на поверхности уплотнительного кольца 13 способствует плавному перемещению вниз. Молекулы воды заполняют поры газонаполненного пластика. При опускании приемной гидролинии 3 уплотнительным кольцом 13 со стенки скважины 14 убираются пыль и микроводоросли. При достижении зеркала воды в скважине 14 часть ее заполняет приемную гидролинию 3. Далее в напорную линию 1 под давлением 0,06...0,10 МПа подают воду. Из напорной линии 1 вода создает два восходящих потока из основного активного сопла 2 и дополнительного активного сопла 9 и один низходящий поток из отверстий коллектора 8. Восходящими потоками воды из активных сопел 2 и 9 в полостях камеры смешения 4 и приемной гидролинии 3 создается вакуум.

За счет вакуума вода из скважины 14 поднимается в полость приемной гидролинии 3. Одновременно с этим струями воды из отверстий коллектора 8 осадок на дне скважины 14 превращается в пульпу. Восходящим потоком воды пульпа увлекается в приемную гидролинию 3 и активной средой из дополнительного активного сопла 9 направляется в сепаратор 10. Цилиндрическим и диффузорным участками сепаратора 10 неоднородная среда подается с большой скоростью в гидролинию 7 осветленной жидкости. При перемещении осветленной жидкости в направлении камеры 4 смешения за счет местных гидравлических сопротивлений скорость подъема пульпы по высоте скважины 14 уменьшается. Для увеличения производительности струйного насоса основным активным соплом 2 в камере 4 смешения пульпе придается дополнительный импульс, из камеры 4 смешения активной средой из основного активного сопла 2 неоднородная среда подается в основной сепаратор 5. Потоку пульпы придается ускорение, и она направляется в шламовый трубопровод 6. Шламовым трубопроводом 6 пульпа выводится на дневную поверхность и с удалением от скважины 14 выливается на поверхность участка или в специальную емкость.

Уплотнительное кольцо 13, придавленное слоем воды к реборде 12, обеспечивает герметичность сопряжения приемной гидролинии 3 со стенкой 14. Этим обеспечивается высокая эксплуатационная надежность и производительность работы струйного насоса при широком диапозоне обсадных труб скважины 14 и бесперебойная подача пульпы со дна скважины 14 на дневную поверхность.

Насос предназначен для очистки скважин и может быть использован при ремонте и обновлении колодцев, скважин и т.п. гидротехнических сооружений. Насос содержит напорную линию, активное сопло, приемную гидролинию, камеру смешения, сепаратор в виде патрубка с цилиндрическим и диффузорным участками, шламовый трубопровод и гидролинию осветленной жидкости. Насос снабжен коллектором, дополнительными активным соплом и сепаратором. Коллектор в виде полого тора с отверстиями в качестве сопел установлен в полости приемной гидролинии в ее нижней части. Дополнительное сопло и сепаратор смонтированы между приемной гидролинией и гидролинией осветленной жидкости. Гидролиния осветленной жидкости размещена соосно камере смешения. Между ребордами на внешней поверхности приемной гидролинии, имеющей форму диффузора, размещено уплотнительное кольцо из газонаполненного пластика. Основное и дополнительное активные сопла и коллектор гидравлически связаны с напорной линией. Струйный насос обеспечит высокую производительность при перекачивании неоднородных сред. 1 ил.

Струйный насос для перекачивания неоднородных сред, содержащий напорную линию, активное сопло, приемную гидролинию, камеру смешения, сепаратор в виде патрубка с цилиндрическим и диффузорным участками, шламовый трубопровод и гидролинию осветленной жидкости, отличающийся тем, что он снабжен коллектором в виде полого тора с отверстиями в качестве сопел, дополнительными активным соплом и сепаратором, смонтированными между приемной гидролинией и гидролинией осветленной жидкости, при этом гидролиния осветленной жидкости размещена соосно камере смешения, между ребордами на внешней поверхности приемной гидролинии, имеющей форму диффузора, размещено уплотнительное кольцо из газонаполненного пластика, к тому же основное активное сопло, дополнительное активное сопло и коллектор гидравлически связаны с напорной линией.