Способ получения насыщенных рассолов и установка для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК E21B43/28 

1

721) 4322270/23-03 (22) 02.11.87 (46) 07.07.89. Бюл. N 25

(71)Ленинградский горный институт им, ГоВ.Плеханова

(72)А.А.Шебеста и С.И.Сташкевич

(53)622.277.3(088,8)

(56)Патент ФРГ № 1608270, кл. 5а 43/28, опублик. 1971.

Пилипенко А.Т. и др. Комплексная переработка минерализованных вод. - КиеВи: Паукова думка, 1984, с. 85.

(54)СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАСЬПЦЕН ЫХ РАССОЛОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57)Изобретение относится к горному делу, в частности к геотехнологическим способам и установкам для получения насыщаемых геотермальных рассолов, обогащаемых различньми компонентами с использованием геотермальных теплоносителей. Цель - снижение затрат на получение насыщенных рассолов. Бурят три системы скважин (СС). Первую СС бурят до горизонта минерализованных вод (MB) с температурой (Т)

до 40 С, вторую - до горизонта МБ с

2

Т до 100°С, а третью - до горизонта MB с Т 110°С. Подземную MB откачивают из первого горизонта и нагревают для отделения накипи до 82-85 С с помощью МБ из второй СС. Затем производят концентрирование очищенной от накипи МБ путем многоступенчатого испарения, используя в качестве теплоносителя MB из третьей СС. Для реализации способа секции испарения МБ первой ступени соединены на вх1)дах со смежным с ними предварительным нагревателем и вьтолнены в едином блоке с последним. Своими выходами секции испарения первой ступени соединены с секциями испарения второй ступени, выполненными отдельно от блока. Забои откачных СС расположены на горизонтах MB с Т 40, 100 и 110°С. Предварительный нагреватель соединен с СС для откачки МА с Т до 40 С и СС для откачкиМБ с Т до 100°С и выполнен в виде проходного канала с диффузором в нижней части и сборником с двумя выходными отверстиями в верхней части . Секции испарения обеих ступеней соединены с СС для откачки МБ с Т ПО°С. 2 с.п. ф-лы, 5 ил.

i (Л

со

ND

О 1чЭ

Изобретение относится к горному делу ,в частности, к геотехнологическим способам и установкам для получения насыщаемых геотермальных рассолов, обогащаемых различными компонентами с использованием геотермальных теплоносителей. Цель - снижение затрат на получение насыщенных рассолов. Бурят три системы скважин (СС). Первую СС бурят до горизонта минерализованных вод (МВ) с температурой (Т) до 40°С, вторую - до горизонта МВ с Т до 100°С, а третью - до горизонта МВ с Т 110°С. Подземную МВ откачивают из первого горизонта и нагревают для отделения накипи до 82-85°С с помощью МВ из второй СС. Затем производят концентрирование очищенной от накипи МВ путем многоступенчатого испарения, используя в качестве теплоносителя МВ из третьей СС. Для реализации способа секции испарения МВ первой ступени соединены на входах со смежным с ними предварительным нагревателем и выполнены в едином блоке с последним. Своими выходами секции испарения первой ступени соединены с секциями испарения второй ступени, выполненными отдельно от блока. Забои откачных СС расположены на горизонтах МВ с Т 40,100 и 110°С. Предварительный нагреватель соединен с СС для откачки МВ с Т до 40°С и СС для откачки МВ с Т до 100°С и выполнен в виде проходного канала с диффузором в нижней части и сборником с двумя выходными отверстиями в верхней части. Секции испарения обеих ступеней соединены с СС для откачки МВ с Т 110°С. 2 с.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к геотехнологическим способам и установкам для получения насьпценных геотермальных рассолов, обогащенных различными полезными компонентами с использованием геотермальных теплоносителей.

Целью изобретения является снижение затрат на получение насьппенных рассолоя..

На фиг. 1 показана установка, план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - теплотехнический агрегат, план; на фиг. J - разрез В-В на фиг

Установка для реализации способа включает системы скважин 1 - 3, технологические магистральные трубопроводы 4-6, коллекторы 7-9, предварительный нагреватель 10 в блоке 11, выполненном из жаропрочного бетона, В нем размещены диффузор 12, проходной канал 13, теплооб- менные устройства IA, сборник 15, снабженный выходными отверстиями 16, трубопроводы 17, сапун 18, а также две смежные секции 19 испарения первой ступени с разме1ченными в них теплообменными устройствами 20, сборными бункерами 21, насосными станциями 22, трубопроводами 23, распределительными форсунками 2А, предохранительными клапанами 25, выходными патрубками 26.

Установка содержит также секции испарения первой ступени выпарных аппаратов 27, в которых размещены проходные каналы 28, теплообменные устройства 29, распылительные форсунки 30, сборные бункеры 31, а также трубопроводы 32 и выходные патрубки 33 и ЗА, насосы 35, вентиляторные установки 36, сборный резервуар 37 с трубопроводами 38, конденсатор 39, откачные скважины, забои которых расположены на горизонтах с температурой 40, 100 и 110°С (не показаны).

Способ осуществляется следующим образом,

После окончания проведения геологоразведочных работ по поиску геотермальных теплоносителей - воды, пароводяной смеси, пара, осуществляется бурение систем скважин 1-3. Из системы скважин 1 геотермальная вода под давлением по трубопроводу 4 поступает в коллектор 9, из которого направляется в предварительный нагреватель 10, размещенный в блоке 11, Число скважин 1 - 3 в системах определяется дебитом скважин и напором над поверхностью Земли, Поступающая в предварительный нагреватель 10 геотермальная минерализованная вода по трубопроводу 4 с температурой до 40°С поступает из системы скважин 1 с глубины порядка 500- 800 м. Первоначально вода проходит через диффузор 12, в котором усредняется скорость и поток, затем поступает в проходной канал 13, в кото

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ром рлг1ме1цены теплообменные устрои- ства 14, например, плоскостного типа „ основные узлы и детали которого щлполнены из сплавов, отличающихся повышенной устойчивостью к коррозии.

В теплообменные ус1ронствя подается также вода из систем скважин 2 по трубопроводам 5 с температурой до 100°С с глубины 1000-2000 м, которая зависит от районов применения данной установки. Восходящий поток воды в проходном канале 13 подогревается до 82-85 С с тем, чтобы произошло предварительное образование накипи в канале, а не в секциях 19 испарения и выпарных аппаратах 27.

Подогретая вода поступает в сборник 15, из которого через выходные отверстия 16 насосными станциями 22 по трубопроводам 23 подается в распылительные- форсунки 24, примыкающие к плоскостям теплообменных устройств 20, разме1 (енных в секпнях 19 испарения первой ступени. Теплоноситель подается из системы скважин 3 по трубопроводам 5 в коллекторы 8 и далее в теплообменные устройства 20, Вода, поступающая форсунок 24, образует на плоскостях теплообменных устройств 20 тонкий слой Ж1-ЩКОСТИ - пленку, которая вступает в теплообмен со среднепотенциальньм теплоносителем с температурой до 110 С, при которой происходит процесс испарения первой ступени. Образующаяся пароводяная смесь через патруСЗки 33 вентиляторной установки 36 направляется в конденсатор 39, где после охлаждения вода, сбра- сьшается в сборный резервуар 37, а из него закачивается.снова в недра И.ПИ поступает в водоемы. После операции испарения первой ступени вода поступает в сборный бункер 21, снабженный выходным патрубком 26, который соединен с насосами 35, нагнетающими воду по трубопроводу 32 в выпарные аппараты 27, в которых аналогично секциям испарения первой сту- пени 19 размегдены теплообменные устройства 29, проходные каналы 28, форсунки 30, сборные бункера 31 Вода из форсунок 30 образует пленку на плоскостях теплообменных устройств 29, в которые подается высокопотенциальный теплоноситель с температурой выше 110 С из системы скважин 3 по трубопроводам 5 через коллектор 8.

Пароводяная смесь, образующаяся в выпарных аппаратах 27, вентиляторной установкой 36 также направляется в конденсатор 39 и далее в сборный резервуар 37, в который поступают по трубопроводу 38 отработанные теплоносители из теплообменных устройств 14, 20 и 29. В конденсаторе 39 в качестве охлаждающей среды используется вода из водопроводной сети. В зависимости от нужной кондиции рассола операции выпаривания могут осуществляться многоступенчато, что определит количество выпарных аппаратов 27 с определенной площадью теплообменных устройств 20 и 29.

Предварительный нагреватель 10 оборудован сапуном 18, а секции 19 испарения и выпарные аппараты 27 снабжены предохранительными клапанами 25, обеспечивающими сброс газов и пара при аварийных ситуациях.

Рассол, полученный в выпарных аппаратах 27, поступает в сборные бункера 21, из которых направляется на химический завод для извлечения полезных компонентов

Формула изобретения зо

до горизонта минерализованных вод с температурой до 40 С, вторую - до горизонта с температурой вод

0

5

0

о

5

5

0

5

, а третью - до горизонта с температурой вод 110 С, подземную минерализованную воду откачивают из скважин первой системы, при зтом до концентрирования последнюю нагре - вают до 82 - с выделением накипи водой из второй системы скважин, а в качестве теплоносителя для многоступенчатого испарения используют воду из третьей системы скважинJ

1492024

L {

- .

35

25

ъ

f

о p я

1825

ПодЫ

олло)дан}щей боды

.

/(онденсор

У/ /// /Л ///J /// /// ///I /// ///

-Фиг.г

О

IT Л

j l jJ

IT Л

jJ

i

(f(fH/f.t

25

2l

в-в

фиг. 5