Способ понижения давления жидкостей с большим количеством растворенных в них газов

Зарегистрцровано в Бюро изобретений Госплана при СНК СССР Н. И. Рассказов Способ понижения давления жидкостей с бол количеством растворенных в них газов. Заявлено 19 февраля 1939 года в НКНефть за21929,Опубликовано 31 июля 1940 года.ого ро ни. ид- орОдним из наиболее трудно разрешимых вопросов в производстве ( бензина из каменного и бур угля методом деструктивной гид генизации является проблема по жения давления шламмо вой ж кости от высокого давления до н мального.При обычных условиях работы начальное давление жидкости составляет 200 в 2 атм., конечное - атмосферное или близкое к нему и температура жидкости 60.Жидкость в тяжел каменноуголь. ное масло с примесью среднего масла. В жидкости растворено 8 - 12 объе. мов газа (водород, метан ч др,). В жидкости заключается 4 - 20 оо шламма, т. е. остатков непрогидрированного угля, воды и пустой породы в мелко раздробленном виде. Попытки применить для понижения давления редукцио нные вентили успехом не увенчались. Износ редукционных вентилей на шламмовой жидкости был столь сильным, что они могли работать весьма короткое время, изме-ряемое минутами. Применение для рабочих поверхностей редукционных вентилей сверхтвердых сплавов увеличило время работы до 1 - 2 часов, но не более. При п редлагае мо м способе понижения давления жидкостей с большим количеством растворенных в них газов понижение давления жидкости производят за счет работы расширения растворенных в ней газов с использованием скальчатого насоса-детандера,Конструкция детандера для осуществления этого способа разработана как для чистых жидкостей (или слегка загрязненных), так и для шламмовых, с применением принудительных автоматических клапанов.Установка детандеров, помимо вполне надежного понижения давления жидкости, будет давать еще и избыточную энергию. Энергию, получаемую при понижении давления, предлагае 1 ся использовать для работы генератора постоянного тока, Присоединение детандера к генератору постоянного тока даст возможность точной регулировки числа оборотов детандера, а следовательно, и его производительности.Детандер высокого давления аналогичен скальчатому насосу, Отличие состоит лишь в обращенности цикла и вытекающей отсюда необходимости принудительного откры вания и закрывания клапанов, Особую трудность представляетвопрос принудительного открыванияклапанов на наполняющей линии (налинии высокого давления). Подведение к клапану каких-либо приспособлений извне (например, подведениеспециального стержня для подъемаи посадки клапанов) вызывает необходимость устройства сальников высокого давления, Кроме того возможные нарушения в нормальномходе цикла вызывают огромные усилия для открывания клапанов, чтоприводит к необходимости устройства сложной и весьма громоздкойкинематической цепи,В данном случае открывание наполняющего клапана производитсясилой, создаваемой скалкой илипоршнем,Клапаны приняты шаровые, как хорошо оправдавшие себя в условияхработы с подобными жидкостями, ноэто не исключает возможности конструирования детандера с тем жепринципом принудительного открывания клапанов другой системы, Наиболее ценным в подобных условияхавтор считает сохранение основногопринципа работы шаровых клапанов -принципа свободной посадки шарав седло,На чертеже фиг, 1 изображает эскиз клапанного узла скальчатого детандера для осуществления предлагаемого способа понижения давленияжидкостей с большим количествомрастворенных в них газов; фиг. 2 -7 - последовательные положения наполняющего клапана; фиг. 8 - эскизклапанного узла детандера в другойформе выполнения.В скальчатом детандере высокогодавления, предназначенном для осуществления предлагаемого способапонижения давления жидкости с большим количеством растворенных в нейгазов за счет работы расширения их,при условии чистой жидкости, при-.менены автоматические шаровые клапаны 3, 4 (фиг, 1 - 7), закрывание которых происходит под действием силытяжести, а принудительное открывание - посредством выталкивателей 7,12, из которых первый приводитсяв действие скалкой 2, а второй -эксцентриком И, Конструкция скалки 2 - обычная для скальчатых насосов, за исключением толкающего механизма, состоящего из выталкивателя 7, нагруженного пружиной 9. Сальник - обычный высокого давления для жидкостей. Цилиндр / - либо литой, либо кованый со съемным днищем. Мертвое пространство цилиндра и объемы под клапанами должны быть минимальными, Последовательная работа наполняющего клапана 3 показана на фиг. 2 - 7.При наличии шламмовых жидкостей сальник высокого давления работает в крайне неблагоприятных условиях, Это делает его набивку крайне недолговечной, а работу весьма ненадежной. Во избежание этого, в форме выполнения детандера (фиг, о), предназначенного для шламмовых жидкостей, введено промежуточное звено - вспомогательный свободный поршень 1 б, отделяющий чистую жидкость от загрязнений и предназначенный для гидравлическ й передачи давления жидкости с большим количеством растворенных в ней газов для воздействия на скалку 2 детандера,Применение в качестве разделяющего звена диафрагмы возможно, но в настоящее время затрудн тельно в виду отсутствия дос аточно эластичного и коррозиоустойч 1 вого материала, Дело в том, что специфические условия рабогы детандера (наличие большого количества растворенных газов 1 требуют больших степеней расширения (порядка трех и выше) при весьма большой обшей производителььости машины. Необходима весьма эластичная диафрагма. С точки зрения эластичности была бы пригодна резина, но выпускаемая в настоящее время специа,1 ьная резина не может работать в минеральных маслах при температурах порядка 60 - 80.Конструкция скалки, сальника, кривошипно-шатунного механизма - обычные, как для скальчаты.л насосов.Цилиндр изготовляется либо кованый либо литой. Каждой скалке соответствует спаренный цилиндр, состоящий из основного и добавочного.На добавочном цилиндре (над поршнем) укрепляется крышка на шпильках. Клапанное устройство смонтировано в крышке.В верхней части добавочного ци. линдра укреплена легко заменяемая втулка 20 из материала, хорошо устойчивого против истирания. Внижней части цилиндра помещаетсянаправляющее устройство для дви-жения поршня,Принцип работы клапанов тот же,что и у детандера для чистых жид. костей. Разница лишь в том, что пружина толкателя закрыта сверху от попадания шламма манжетой 1 б, В нижней части поршня имеется отверстие 18 для сообщения пространства в поршне с чистой жидкостью.В виду постоянной утечки чистой жидкости через сальник высокого давления, а также через уплотнение 17 в поршне 15 и манжете 1 б толкателя, давление под поршнем предусмотрено выше, чем над поршнем, для невозможности попадания загрязненной жидкости в чистую, почему необходимо предусматривать постоянную добавку чистой жидкости. Добавка жидкости производится из напорного бачка низкого давления(еще лучше установка небольшого масляного насосика на давление, несколько превышающее давление выталкивания) через обратный клапан 19.Для сброса избытка чистой жидкости в поршне предусмотрено весьма простое клапанное устройство, которое срабатывает лишь при подъеме поршня выше установленного предела, Конструкция его весьма проста и на чертеже не показана,Предмет изобретения1. Способ понижения давления жидкостей с большим количеством растворенных в них газов, оили юаюиийся тем, что понижение давления жидкости производят за счет работы расширения растворенных в ней газов с использованием скальчатого насоса-детандера,2, Скальчатый детандер для осуществления способа по п. 1, ощличаюиийся применением вспомогательного свободного поршня 1 э, предназначенного для гидравлической передачи давления жидкости с большим количеством растворенных в ней газов для воздействия на скалку детандера,ьаоо сда блеянием яв