Доктор философии (Рh.D) Касабеков М.И., Кариев М.А., Жабагиева К.Р.

Таразский государственный университет им. М.Х. Дулати, г. Тараз, РК

Перспективы способа улавливания наносов на

всасывающей линии насоса

(способа Абдураманова - Жангарина)

Известно, что в конце шестидесятых годов прошлого века в Республике Казахстан был разработан гидроциклонный способ улавливания наносов на всасывающей линии насоса (способ Абдураманова - Жангарина) [1,2], который оказался весьма перспективным направлением в гидротехнике и мелиорации, водоснабжении и канализации, коммунальном хозяйстве и насосостроении. Позднее аналогичные разработки выполнялись в Японии [3], Болгарии [4], США [5], и Азербайджане [6]. В настоящее время это направление развивается в России [7,8].

Основой всех этих разработок послужила идея придания всасываемому насосом потоку закрученный характер. Использование центробежного эффекта вытеснения твердых частиц (взвесей) от жидкости во вращающемся потоке, созданном в цилиндрическом-(коническом) либо цилиндроконическом всасывающих трубах (гидроциклонной камере) насосов, позволяет успешно осуществить разделение двухкомпонентной среды по составляющим.

Долгое время эффективность такого разделения двухкомпонентных гидросмесей на составляющие компоненты оставалась сомнительной, ибо любое местное сопротивление, расположенное на всасывающей линии насоса увеличивает потери удельной энергии, тем самым уменьшает кавитационный запас насоса. Считалось, что надежность работы гидроциклонных насосных установок не высокая. Однако как показала практика, кавитационные явления возникают, когда глубина вакуума на всасывающей линии центробежного насоса превышает 7….8 метров водяного столба. Ниже этого предела насосная установка может работать нормально. Потери удельной энергии (напора) в гидроциклонах с диаметром цилиндрической части менее 0,5 м обычно составляют 2…3 м. вод. ст. Это означает, что гидроциклонная насосная установка вполне удовлетворительно может работать при заборе воды из источника, находящегося на глубине 4…5 метров. Этой глубины достаточно для успешного решения многих производственных задач [9.10.11].

Надежность работы гидроциклонных насосных установок автоматически обеспечивается в случаях, когда гидроциклонная камера располагается непосредственно в источнике, под затоплением. Например: в качестве водоприемного оголовка всасывающей линии насоса [9,10,11], оголовка сифона [12], дюкера [13], гидравлического тарана [13].

В перечисленных выше случаях режим работы гидроциклона протекает в напорном (рис.1а), вакуумном (рис.1б, 1в) и напорно-вакуумном условиях (рис.1г).

Рис.1. Различные схемы компоновки гидроциклона: 1- источник,

2- насос, 3-гидроциклон, 4-гидроэлеватор.

До сих пор, в опубликованных трудах, движение потоков в гидроциклоне считался установившимся, если пренебречь кратковременными периодами пуска и остановки насосной установки. А вот работа гидроциклона в качестве оголовка гидравлического тарана пролил свет на необходимость исследований неустановившегося движения двухкомпонентной закрученной жидкости.

Естественно, теоретическое и экспериментальное изучение неустановившегося движения трехмерных (закрученных) потоков в гидроциклоне и других гидротехнических устройствах представляет новое перспективное направление в науке и технике. Весьма важным, перспективным направлением может служит разделение на всасывающей линии насоса гидросмеси «жидкость + жидкость» и трехкомпонентной среды «твердая фаза + тяжелая жидкая компонента + легкая жидкая компонента» (песок + вода + нефть) на составляющие элементы.

Гидроциклонная камера, снабженная вдоль продольной оси цилиндрической трубкой с перфорацией или винтообразной щелью позволяет успешно осуществить процессы классификации на отдельные продукты, причем их можно реализовать как в напорном, так и в напорно-вакуумном и в вакуумном условиях [15].

Литература

1. Абдураманов А.А. Жангарин А.И., Сарсекеев С.А. Гидроциклонный способ борьбы с наносами при механическом водоподъеме. – Аннотация законченных в 1967 году научно-исследовательских работ по гидротехнике. – М. –Л., 1969, с. 829….831.

2. Аяпбергенов А. Разработка гидроциклонного способа улавливания наносов на всасывающей линии насоса. Материалы международной научно-практической конференции «Научно-образовательный потенциал нации и конкурентоспособность страны», Тараз, «Сенім», 2008, с. 392….394

3. Сэридзава Токудзи. Оформление входа в насос (Сание коче) Японский патент №17512 (Заяв. 24.05.1967) от 16.VI.1970. – Реф. ж.61, «Насосостроение и компрессоростроение, холодильное машиностроение», М., 1972, №2.

4. Христов Христо Ив., Инджова Юляна. Отстраняване на наносите при открыти помпени водовемания посредством хидроциклони устройства. – Хайдротехника и мелиорации, 1973, №6, с.8-12.

5. Better then a cyclone ceparator. Industrial water enginering, 1977, V.14, Р.8.

6. Ершов В.П., Мустафаев А.М., Гутман Б.М. Вакуумгидроциклон для очистки пластовых вод от песка – «Нефтяник», Баку, 1978, №7, с. 23.

7. Патент №2228997С₂ RU. Устройство для регулирования сбора нефтепродуктов с поверхности воды //Дегтярев Г.В., Дегтярева О.Г., опуб. 27.08.2002.

8. Патент №2205260С₂ RU, Устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды. //Дегтярев Г.В., Дегтярева О.Г., опуб. 27.05.2003.

9. Жангарин А.И. Гидроциклоны, гидроциклонные водозаборы, песколовки и водопульпоподъемные установки с гидроциклонной приемной камерой. –М., 1975, 31с.

10. Абдураманов А.А., Айгаскаев К.С. Баджанов Б.М. Водоочистные устройства, водоподъемные установки и гидротехнические сооружения систем водоснабжения, орошения и обводнения. – Жамбыл, 1994, 79с.

11. Тлебаев М.Б., Абдураманов А.А., Донис К.Д. Вихревые аппараты, устройства и сооружения. – Алматы, Гылым, 1997, 85с.

12. Инновационный патент №20085 КZ, Сифон Абдураманова, Бюл. №9, 2008.

13. Инновационный патент №20086 КZ, Дюкер Абдураманова, Бюл. №9, 2008.

14. Инновационный патент №20091КZ, Водоподъемная установка Абдураманова, Бюл. №9, 2008.

15. Инновационный патент №20157КZ, Гидроциклонная насосная нефтеловушка, Бюл. №10, 2008. //Абдураманов А.А., Кариев М.А.