UA61136C2 - Спосіб дегазації гірських масивів і установка для його виконання - Google Patents
Спосіб дегазації гірських масивів і установка для його виконання Download PDFInfo
- Publication number
- UA61136C2 UA61136C2 UA2000116666A UA2000116666A UA61136C2 UA 61136 C2 UA61136 C2 UA 61136C2 UA 2000116666 A UA2000116666 A UA 2000116666A UA 2000116666 A UA2000116666 A UA 2000116666A UA 61136 C2 UA61136 C2 UA 61136C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- water
- water separator
- separator tank
- gas
- degassing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000007872 degassing Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Abstract
Спосіб дегазації і установка для його виконання відносяться до гірничої справи і призначені для дегазації гірських порід при будівництві, реконструкції і експлуатації вугільних шахт. Для зменшення енергоємності та підвищення коефіцієнту корисної дії при витягненні метану газоводяну суміш після вакуумного насоса пропускають через термосифон, конденсаторна частина якого розміщена в верхній частині бака-водовіддільника і має краплевідбійник, виконаний у вигляді пластин з прорізами, які закріплені на трубах термосифона і установлені під кутом до потоку газу, а відокремлену від газу воду прокачують через випарну частину термосифона, який знаходиться в нижній частині бака-водовіддільника, причому охолоджують воду до 1-2° С перед подачею у вакуум-насос.
Description
Опис винаходу
Винахід відноситься до способу витягнення метану з гірського масиву і обладнання для здійснення способу. 2 Цей спосіб і обладнання можуть бути застосовані також для витягнення метану із сховищ твердих побутових відходів, що використовуються у комунальних господарствах.
Відомий спосіб витягнення метану із гірського масиву при будівництві, реконструкції та експлуатації вугільних шахт шляхом відсмоктування: газової суміші водокільцевими вакуум-насосами. (Керівництво по дегазації вугільних шахт. М.ІГС ім. А.А. Скочинського, 1990. С.73-83.) 70 Згідно цього способу газова суміш Через свердловини, устатковані в гірському масиві., находить у водокільцевий вакуум-насос, в якому ця суміш підігрівається та зволожується водою. Після вакуум-насосу водогазова суміш розподіляється на два потоки у водовіддільнику: газовий потік, насичений парами і краплями води, спрямовується споживачеві або на викид, в атмосферу, а вода надходить в градирню, де охолоджується атмосферним повітрям, яке відбирає тепло, вироблене вакуум-насосом. Охолоджена в градирні вода водяним 79 насосом під тиском подається у вакуум-насос і цикл повторюється.
Спосіб виявляється енергоємним, потребує великих капітальних вкладень та експлуатаційних витрат при монтажі та експлуатації водоперекачувального обладнання, градирень, проміжних колодязів для нагрітої та охолодженої води, нагарних ємностей, комунікаційних трубопроводів і запірно-регулюючої арматури. Спосіб потребує великих людських ресурсів для його реалізації.
Більш близьким технічним рішенням до запропонованого винаходу виявляється спосіб дегазації гірського масиву з застосуванням пересувних дегазіційних установок (Обладнання і апаратура для дегазіційних робіт в шахтах. Каталог М. ЦНДЕЇ вуголь. 1989. с. 15) (прототип). По цьому способу теплостискування відводиться оточуючим повітрям, прокачуваним вентиляторами крізь теплобмінники, всередині яких за допомогою вакуум-насоса циркулює вода. с 29 Обладнання для здійснення способу містить вакуум-насос з приводом і теплообмінник з вентилятором, між Ге) ними установ денний бак-водовіддільник.
Цей спосіб характеризується високою енергоємністю процесу із-за того, що відвід тепла виконується при високих температурах оточуючого повітря в шахтних умовах (порядку 35-50") і відносної вологості до 100905.
Окрім того, спосіб потребує щозмінної підпитки установки водою із-за великого винесення її із системи ее, внаслідок високого вологовбирання гарячим газом. Досвід експлуатації цих установок показує, що один метр со кубічний газу виносить від 80 до 120 грам води. Найбільш ходові вакуум-насоси продуктивністю З000м/год.
При дегазації в цьому випадку годинний винос води буде 240-36бОкг. Потужність вакуум-насосних станцій України - на сьогодні складає 3000000м3З/год, Звідси річні збитки води від 2,1 до 3,2млн. тон, що виявляється надто - суттєвим фактом, потребуючим заміни затратного способу дегазації. с
Суттєвими недоліками даного способу виявляється залежність витраченої потужності від температури оточуючого повітря та високий шум (до 11Одбл), із-за чого необхідно нести додаткові експлуатаційні витрати на боротьбу з шумом.
Задача винаходу - зменшення енергоємності та підвищення коефіцієнту корисної дії при витягненні метану. « 20 Це досягається тим, що водогазову суміш пропускають через конденсаторну частину термосифону, а -в відділену в ньому воду пропускають через випарну частину термосифону, причому охолоджують воду до 1-276 с перед подаванням Її у вакуум-насос. :з» Устаткування для здійснення запропонованого способу постачене термосифоном, розміщеним у баку-водовіддільнику, причому конденсаторна частина термосифона виконана оребреною з кутом нахилу ребер 415 45 градусів, а випарна частина термосифону покривається мікрометалічним обпиленням. Для зручності о експлуатації верхня частіша бака водовіддільника виконана рознімною, а зовнішня поверхня бака-водовіддільника покривається гідрофобною рідиною, наприклад, ГКЖ-94 або ПМО-5 або інші аналогічні їм. -й На кресленні (Фіг.) показано запропоноване устаткування. - Устаткування містить вакуум-насос (6), бак-водовіддільник (7) з термосифоном (9), розмішеним в середині баку (7) із знімною кришкою (8). Й Й і95) Термосифон (9) складається з конденсаторної частини (10) з ребрами та випарної частини (11).
Ф Конденсаторна частина розміщена у верхній частині баку-водовіддільника, а випарна частіша унизу бака.
Термосифон (9) складається із ряду автономних, запаяних трубок, всередині яких знаходиться низкокипляча рідина, наприклад хладон К-1 1, К-124а та інші їм подібні.
Установка постачена запірно-регулюючими приборами 4, 5. 12 і 13 (вентиль, засувка, зворотний клапан).
Насос і бак-водовідділювач з'єднані між собою комунікаційними трубопроводами 15 і 16. (Ф) Процес витягнення метану із гірського масиву відбувається г В гірському масиві (1) закладаються дегезаційні свердловини (2), вони підключаються до колектора (3), включається до роботи вакуум-насосна установка. Метан із свердловини (2) по колектору (3) надходить в во всмоктуючий трубопровід (14) і через зворотній клапан (4) та засувку (5) направляється у вакуум-насос (б),
Проходячи вакуум-насос (6) насичений вологою і підігрітий метан направляється в бак-водовіддільник (7) в його верхню частину. В баку-водовіддільнику відбувається розділення водогазового потоку на два: газовий потік через засувку (13) і нагнітальний трубопровід (17) направляється до споживача або викидається у атмосферу, а рідина направляється в нижню частину бака-водовіддільника. В нижній частині бака-водовіддільника ве відбувається охолодження води до температури 1-2"С, так звана "льодяна вода". Генератором холоду є випарна частина термосифону, в ній відбувається інтенсивне кипіння хладону, який і відбирає тепло від води,
охолоджуючи Її. При кипінні хладону утворюються пари, які піднімаються в конденсаторну частішу термосифона.
В ній вони знижуються і в рідкому стані повертаються в випарну частину термосифона. Таким чином цикл повторюється. Иде безперервне охолодження води. Охолоджена вода через вентиль (12) і трубопровід (15)
Знову надходить у вакуум-насос (6) і цикл повторюється.
Розрахунок показує, що застосування запропонованого способу дозволить в 1,55 рази зменшити витрату електроенергії, в 10 раз скоротити витрату виносу води на 1м? відсмоктуваного газу. Крім того, маса установки знизиться в два рази, а габаритні характеристики в три рази у зрівнянні з пересувними установками для дегазації, що випускаються.
Claims (4)
1. Спосіб дегазації гірських масивів шляхом закладення в них дегазаційних свердловин, підключення їх до /5 Колектора, далі через зворотний клапан до водяного вакуум-насоса, з якого газоводяна суміш направляється для охолодження і розділення на гази та воду в бак-водовіддільник, після чого гази направляються до споживача або викидаються в оточуюче середовище, а вода подається на охолодження від тепла, що утворюється при роботі вакуум-насоса, і знову, тільки вже охолоджена, повертається для повторного використання, який відрізняється тим, що газоводяна суміш після вакуум-насоса для розділення на газ та воду пропускається Через конденсаторну частину термосифона, в верхній частині бака-водовіддільника, а відділену від газу воду прокачують через випарну частину термосифона, що знаходиться в нижній частині бака-водовіддільника, а відділена вода прокачується через випарну частину термосифона в нижній частині бака-водовіддільника, при цьому вода охолоджується до 1-2 2г" перед подаванням у вакуум-насос.
2. Установка для дегазації гірських масивів, що містить свердловини, колектор, вакуум-насос, се бак-водовіддільник, комунікаційні трубопроводи, яка відрізняється тим, що бак-водовіддільник оснащений о термосифоном, конденсаторна частина якого розміщена в верхній частині бака-водовіддільника і має краплевідбійник, виконаний у вигляді пластин з прорізами, які закріплені на трубах термосифона і установлені під кутом до потоку газу, а випарна частина термосифона розміщена в нижній частині бака-водовіддільника.
3. Установка за п. 2, яка відрізняється тим, що верхня частина бака-водовіддільника виконана рознімною, а (Се) внутрішня поверхня покрита гідрофобною рідиною. со
4. Установка за п. 2, яка відрізняється тим, що зовнішню частину випарної поверхні термосифона обпилюють мікрометалічним покриттям, а потім наносять гідрофобну рідину. «- «- (Се)
- . а (е)) - - (95) 4) ко бо б5
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2000116666A UA61136C2 (uk) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | Спосіб дегазації гірських масивів і установка для його виконання |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2000116666A UA61136C2 (uk) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | Спосіб дегазації гірських масивів і установка для його виконання |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA61136C2 true UA61136C2 (uk) | 2003-11-17 |
Family
ID=34391057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2000116666A UA61136C2 (uk) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | Спосіб дегазації гірських масивів і установка для його виконання |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA61136C2 (uk) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104100248A (zh) * | 2013-04-03 | 2014-10-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种煤层气降压排采方法及装置 |
| CN106194120A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-12-07 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 煤层气井水管线瓦斯气体分离回收装置与方法 |
-
2000
- 2000-11-24 UA UA2000116666A patent/UA61136C2/uk unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104100248A (zh) * | 2013-04-03 | 2014-10-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种煤层气降压排采方法及装置 |
| CN106194120A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-12-07 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 煤层气井水管线瓦斯气体分离回收装置与方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU674276B2 (en) | Gas turbine intake air cooling apparatus | |
| US6919000B2 (en) | Diffusion driven desalination apparatus and process | |
| US7225620B2 (en) | Diffusion driven water purification apparatus and process | |
| ES2402815T3 (es) | Destilación isotérmica de agua libre de gas | |
| US9702596B2 (en) | Dry cooling system using thermally induced vapor polymerization | |
| CN104129804B (zh) | 一种一体式蒸发结晶***及工艺 | |
| UA61136C2 (uk) | Спосіб дегазації гірських масивів і установка для його виконання | |
| JP7188795B2 (ja) | 原子力発電所のエネルギーを回収する復水システム | |
| US3575814A (en) | Vaporization apparatus with filming and compression means | |
| CN203754456U (zh) | 一种氮气循环的低温蒸发浓缩装置 | |
| CN102432081A (zh) | 湿度差驱动下的蒸发冷冻海水淡化方法及装置 | |
| Najafabadi | Geothermal power plant condensers in the world | |
| WO2004060812A1 (en) | Diffusion driven desalination apparatus and process | |
| RU2000393C1 (ru) | Устройство дл получени воды из воздуха | |
| US9920658B2 (en) | Dry cooling system using thermally induced vapor polymerization | |
| RU2143033C1 (ru) | Устройство для массового получения пресной воды путем конденсации водяных паров из воздуха | |
| CN102249470B (zh) | 水蒸馏设备及包含该水蒸馏设备的饮水机 | |
| CN204079501U (zh) | 一种一体式蒸发结晶*** | |
| US20220205432A1 (en) | Thermal Buoyant High Efficient System | |
| RU2677153C1 (ru) | Опреснитель | |
| SU1672187A1 (ru) | Установка дл охлаждени | |
| WO2000029333A1 (fr) | Clavier et procede de saisie correspondant | |
| US20180179430A1 (en) | Dry cooling system using thermally induced vapor polymerization | |
| GB2427249A (en) | Combined generator and water distillation plant | |
| SU1326864A1 (ru) | Установка дл охлаждени |