установка для очистки и охлаждения выхлопных газов дизель- мотора

Формула изобретения

Устройство для очистки и охлаждения выхлопных газов дизель-мотора, включающая блок механической очистки, содержащий циклонный сепаратор и устройство для перекачки выхлопных газов под давлением, и блок глубокой химической очистки в виде адсорбента, последовательно установленные, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит блок охлаждения, состоящий из последовательно установленных двух водяных холодильников для охлаждения выхлопных газов, центробежного водяного насоса, воздушного вентилятора и радиатора, обеспечивающего охлаждение циркуляционной воды, а блок механической очистки дополнительно содержит влагомаслоотделитель, а в качестве устройства для перекачки выхлопных газов под давлением - центробежный вентилятор.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для очистки и охлаждения выхлопных газов дизель-мотора и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности при капитальном ремонте и освоении скважин на буровых установках и передвижных компрессорных станциях, имеющих дизельный привод.

Известно устройство по очистке выхлопных газов дизель-мотора, включающее циклон и адсорбер (см. патент Великобритании N 1160388 по кл. F 01 N 3/02, опубл. 1969).

Указанное устройство имеет недостаточную эффективность очистки выхлопных газов дизель-мотора, что может привести к коррозии обсадных колонн и устьевого противовыбросового оборудования;

количество остаточного кислорода в выхлопных газах превышает допустимый уровень, что создает предпосылки для образования взрывоопасной смеси при смешении с естественным газом.

В качестве прототипа взято устройство по очистке выхлопных газов дизель-мотора (см. з. N 95100048/06 от 11.01.95 по классу первоначальной подачи F 01 N 3/02, опубл. ОБ N 32, 96 г., с полученным решением ФИПС о выдаче патента на изобретение от 12.01.99 по кл. F 02 В 75/10). Устройство содержит блок механической очистки, состоящий из циклона, воздушного эжектора и блок глубокой химической очистки в виде адсорбера. В адсорбере выхлопные газы последовательно очищаются в четырех химических пакетах.

Указанное устройство имеет недостаточную эффективность очистки выхлопных газов дизель-мотора по следующим причинам:

не обеспечивается удаление аэрозолей капельной влаги и масла, содержащихся в выхлопных газах дизель-мотора;

недостаточно эффективная работа воздушного эжектора при перекачке выхлопных газов через адсорбер, приводит к повышенному остаточному содержанию продуктов неполного сгорания топлива в выхлопных газах.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения сводится к следующему: повышается эффективность исследования, капитального ремонта и освоения скважин за счет увеличения степени очистки выхлопных газов дизель-мотора, приводящей к использованию инертного газообразного продувочного агента с одновременным обеспечением безопасных условий освоения скважин.

Технический результат достигается с помощью известной установки для очистки и охлаждения выхлопных газов дизель-мотора, включающей блок механической очистки, содержащий циклонный сепаратор и устройство для перекачки выхлопных газов под давлением, и блок глубокой химической очистки в виде адсорбера, последовательно установленные, которая содержит блок охлаждения, состоящий из последовательно установленных двух водяных холодильников для охлаждения выхлопных газов, центробежного водяного насоса, воздушного вентилятора и радиатора, обеспечивающего охлаждение циркуляционной воды, а блок механической очистки дополнительно содержит влагомаслоотделитель, а в качестве устройства для перекачки выхлопных газов под давлением - центробежный вентилятор.

Совокупность существенных признаков отличительной части формулы изобретения (компоновка комплектующих изделий) по заявляемому техническому результату не выявлена.

Предлагаемое изобретение имеет изобретательский уровень по имеющимся источникам известности.

Конструкция заявляемой установки поясняется чертежами.

На фиг. 1 - главный вид конструкции установки для очистки и охлаждения выхлопных газов дизель-мотора.

На фиг. 2 - вид сверху установки.

Установка смонтирована на автомобильном прицепе 1. Ввод газов в установку через гибкий металлический шланг 2. Установка включает последовательно установленные:

блок механической очистки, содержащий циклонный сепаратор 3, центробежный вентилятор высокого давления 4, влагомаслоотделитель 5;

блок глубокой химической очистки в виде адсорбера 6;

блок охлаждения, состоящий из последовательно установленных двух водяных холодильников 7 для охлаждения выхлопных газов, центробежного водяного насоса 8, обвязки 9 между воздушным вентилятором 10 и радиатором 11.

Установка работает следующим образом. Выхлопные газы от дизель-мотора по гибкому металлическому шлангу 2 поступают в циклонный сепаратор 3, где происходит первичная очистка - отбивка твердых и жидких фракций выхлопных газов и охлаждение за счет расширения. Далее они поступают на прием центробежного вентилятора высокого давления 4, предназначенного для создания дополнительного кинетического напора выхлопных газов в системах очистки, охлаждения и под напором P = 0,07 кг/см² поступают во влагомаслоотделитель 5 для дополнительной тонкой очистки от масла и влаги - удаления аэрозолей капельной влаги и масла. Затем выхлопные газы поступают в адсорбер 6. В адсорбере 6 происходит глубокая химическая очистка и осушка выхлопных газов от окислов углерода и остатков влаги - окончательная очистка. В качестве адсорбента используется селикагель или цеолит, обладающий многофункциональными свойствами очистки, а также любое молекулярное сито. Затем они поступают и охлаждаются в двух водяных холодильниках 7, и имея температуру 40^oC поступают по второму гибкому металлическому шлангу 1 на прием первой ступени компрессора. После компримирований до 10,2 МПа далее поступают на устье скважины.

Циркуляционная вода, нагретая выхлопными газами, с помощью центробежного водяного насоса 8 для охлаждения перекачивается по обвязке 9 к радиатору 11, интенсивная продувка которого осуществляется воздушным вентилятором 10.

Используют следующие комплектующие изделия:

автомобильный прицеп 1 - СЗАП-8357 Ставропольского завода автоприцепов;

гибкий металлический шланг 2 100 мм, выпускаемый ООО "ТИУН ЛТД" г. Москва;

циклонный сепаратор 3 Уральского компрессорного завода, производительность 380 м³/мин;

центробежный вентилятор высокого давления 4 - ВВД N 6: производительность 9,1 м³/мин, давление 0,07 кг/см², мощность 16 кВт;

влагомаслоотделитель 5 - влагомаслоотделитель "Клинар-10" фирмы "ИНТОТ ЛТД", г. Екатеринбург;

адсорбер 6 - 1100 х 2600, производитель ОАО "СевКавНИПИгаз", г. Ставрополь;

водяные холодильники для охлаждения выхлопных газов 7 - ХРК 9/8 производитель АО "Краснодарский компрессорный завод";

центробежный водяной насос 8 - тип 2К-6: производительность 10 м³/ч, мощность 4,5 кВт;

обвязка 9 - водяные трубы 50 мм;

воздушный вентилятор 10 - вентилятор среднего давления Ц4-70 N 8:

производительность 60 м³/мин, давление 0,012 кг/см², мощность 18 кВт;

радиатор 11 - АДЭ-200 Екатеринбургского турбомоторного завода.

Изобретение обеспечивает:

работу в условиях жаркого климата с наружной t = 60^oC;

охлаждение выхлопных газов дизель-мотора с первоначальной (на выхлопных коллекторах) t = 350 - 400^oC до t = 40^oC на приеме 1-й ступени компрессора;

очистку выхлопных газов от окислов углерода, двуокиси азота, бензопирена в 3,7 раза в сравнении с первоначальным содержанием продуктов неполного сгорания топлива;

эффективное и безопасное проведение капитального ремонта и освоение скважин за счет того, что содержание остаточного кислорода в выхлопных газах не превышает 2,1 - 2,9 %.