Способ газлифтного подъема гидросмеси и устройство для его осуществления

О П И С А Н И Е)883449ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликпо делам изобретений и отнрытийесоюзный научно-исследовательский нстнтут. горного дела цветной металлургия(54) СГ 10 СОБ ГАЗЛИФТНОГО ПОДЪЕМА ГИДРОСМЕ И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ых н отри ещающнхся подои нтельн ьных электродов 12, едостаткамн этих способо я эффективность их прнме неполного использования о генераторе газов н значи энергии прн термоэлектрн ннн воды, а также образо воде взрывоопасного гре ель изобретения - повыш стн подьема н транспортн сн. ерем ател низка ствне ся в терь ложе бопро тнвн росм 1по Поставленная цель достигается тем, что прн способе газлнфтного подъема гндросмесн, включающем подачу в форсунку н подьемный трубопровод парогазовой смеси,. образующейся в газогенераторе сжиганием смеси водорода н кислорода, получаемой электролнзом окружающей среды, после электролиза производят разделение водорода н кислорода н нх раздельную подачу в газогенератор,Прн этом, в устройстве для газлнфтного подьема гндросмесн, включающем подъемный трубопровод с заборным устройством, генератор, электролнзер н форсунку, элекншвон кн су пр вф 1Изобретение относится к гидромеханнэацин, в частности к устройствам для трубопроводного подъема гндросмесн, н предназначено для использования прн разработке глубоководных месторождений полезных ископаемых дна морей н океанов.Известны способы газлнфтного подъема твердых полезных ископаемых по трубопроводу прн помощи сжатого воздуха, вырабатываемого компрессорами 1. Недостатком таких способов гаэлнфтного дъема является нх высокая энергоемкость, ъясняющаяся необходимостью прнменекомпрессоров высокого давления н больмн потерями напора по длине трубопроа прн, выдаче сжатого воздуха под воду значительную глубину.Известны также способы газлнфтного дъема твердых полезных ископаемых изводы, осуществляемые термоэлектрнчесм разложением воды, поступающей в форку нз окружающей среды.Термоэлектрическое разложение воды изводится при помощи вмонтированного орсунку генератора, выполненного. в виде в являются нения вслед- бразующнхтельных поческом разванне в трумучего газа,ение эффекровання гндтролизер снабжен газгольдерами, установленными ниже генератора и форсунки.На чертеже представлена общая схемаустройства, реализующего способ газлифтного подъема гидросмеси.Опущенный с судна под воду,до днаокеана или моря подъемный трубопровод 1снабжен в нижней части заборным устройством 2, а в верхней - газоотделителем 3.На заданной глубине погружения Н подь.емный трубопровод 1 оснащен парогазовымколлектором с форсункой 4 для ввода вподъемный трубопровод 1 парогаза, явля 1 ощсгося рабочим телом газлифта. Для образования парогаза предусмотрен газогенератор 5, в котором снижается переобогащснная смесь кислорода и водорода. Кислород и водород получаются в электролизере б из окружающей воды.Голучецные газы собираются в газгольлерах 7, откуда по трубопроводам 8 и 9,через зацорцо-дрецажные устройства О и1 1, ио трубопроводам 12 и 13 подводятся, крегулятору 14, а затем поступают в газогенератор 5. Избыток кислорода, неиспользуюгцийся в газогенераторе 5, по трубопроводу 15 поступает на поверхность, где утилизируется,Энергопитание электролизера 6 осущсстзляется от электрогенератора 16 по кабелю 17.Необходимые преобразования электроэцерп;и проводятся с помощью погружныхтрансформатора 18 и выпрямителя 19. Электрогсцератор 16 приводится от тепловойэнергетической установки 20, в которую отгазоотделителя 3 цо трубопроводу 21 подается водород, выделенный, из трехфазной смеси, транспортируемой по подъемному трубопроводу 1. Для сбора поднимаемыхв потоке трехфазной смеси твердых частицполезного ископаемого предусмотрен трюмсудна 22. Газогенератор 5 и парогазовыйколлектор с форсункой 4 имеют рубашку воляного охлаждения 23, вода в которую подается насосом 24, приводимым погружнымэлектродвигателем 25,Р еализуетсяоспособ следующим образом.После подачи электроэнергии в электролизер 6 и заполнения образующимся водородом и кислородом газгольдером 7 газыпо системе трубопроводов и запорно-дренажных устройств 8 - -13 через регулятор 14поступают в газогенератор 5. Воспламенение газовой смеси в газогенераторе 5 производится электрическим путем, а рабочеедавление в камере газогенератора выбирается большим, чем гидростатическое давление на глубине Н. При этом необходимыйперепад давления в камере газогенератора 5создается за счег погружения электролизера 6 и газгольдеров 7 ца глубину превышающую.глубину Н на величину 11. 4Образующийся в газгольдере 5 парогаз, состоящий из водяного пара и 8060 ОО несгоревшего водорода, с температурой до =1500 К, через парогазовый коллектор с форсункой 4 поступает в подъемный трубопровод 1, создавая в нем водо-парогазовую смесь с удельным весом, меньшим чем удельный вес окружающей подъемный трубопровод 1 воды, что является основой работы газлифта и создает. восходящий поток в подъемном трубопроводе 1. Этот поток всасывает через заборное устройство 2 твердые полезные ископаемые, которые в двухфазном потоке транспортируются до уровня парогазового коллектора с форсункой 4, где йри постоянной подаче в подъемный трубопровод 1 парогаза создается трехфазная смесь, устремляющаяся вверх к газоотделителю 3, Здесь отделяется из смеси несгоревший водород и по трубопроводу 21 поступает в качестве дополнительного горючего в тепловой двигатель 20. Туда же для инв, тенсификации процесса выработки энергии может подаваться по трубопроводу 15 кислород, расходуемый также на технологические нужды.ГГрименение предлагаемого способа газлифтного подъема гидросмеси и устройства для его осуществления позволит повысить эффективность подъема и транспортирования гидрос меси вследствие более пол цого использования газов и меньших потерь энергии при термоэлектрическом разложении воды.формула иаобретениСпособ газлифтного подъема гидро 35 смеси, включающий подачу в форсуцку иподъемный трубопровод парогазовой смеси,образующейся в газогенераторе сжиганиемсмеси водорода и кислорода, получаемойэлектрол изом окружающей воды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности подъема и транспортированиягидросмеси, после электролиза производятразделение водорода и кислорода и их раздельную подачу в газогенератор.2. Устройство для газлифтного подъемаф 3 гидросмеси, включающей подъемный трубопровод с заборным устройством, генератор, форсунку и электролизер, отличающееся тем, что электролизер снабжен газгольдерами, установленными ниже генератораи форсунки,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3765727, кл. 302 в 14,опублик 197 ч2. Авторское свидетельство СССРи581725, кл, Е 2 С 45/00, 1974 (прототип).883449 Рирагаэ тулинаКорректор С. ЩомаПодписноеета СССРрытийнаб., д. 4/5Проектная, 4 тель Р. АдА. Бойкас ного комитений и отк РаушскаяУжгород, ул едактор А. ШандораказО 57/51ВНИИПИпо д113035, МоФилиал ППП Состав Тех редТираж Государственам изобрет ва, Ж - 35, Патент, г.8 ИЬрадМисмрИ Ж Ф рюше смесь