[1]Гидравлический резак ГРУ-7
[2]Полезная модель относится к оборудованию для гидравлического извлечения нефтяного кокса из камер установок замедленного коксования (УЗК) нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ).
[3]Известен гидравлический резак для извлечения нефтяного кокса из камер УЗК НПЗ, содержащий корпус с размещёнными в нём конусными стволами с режущими соплами, переключающим устройством и установленными осесимметрично каждому стволу пульсаторами, снабжёнными отражателями волн и выполненными в виде двух электродов, и бурильную головку с соплами 1.
[4]Хотя динамическое давление струи при использовании данного гидравлического резака приблизительно в 1,25 раза выше, чем при работе без включенных пульсаторов (стр.3 описания 1), недостатком данного гидрорезака является повышенная сложность и опасность поражения электрическим током большого напряжения.
[5]Наиболее близким к заявляемой полезной модели является гидравлический резак, содержащий корпус с размещёнными в нём конусными стволами с режупщми соплами и успокоителями потоков, установленными внутри ствола и на стенке корпуса, бурильную головку с соплами и механизм переключения 2.
[6]Хотя использование данного гидрорезака позволяет при давлении воды перед соплами 13-16 МПа сократить время извлечения кокса соответственно на 0,5-0,8 ч (с.3-4 описания 2), всё же извлечение кокса занимает продолжительное время из-за недостаточного давления режупщх струй воды .
[7]Заявляемая полезная модель направлена на сокращение продолжительности гидроизвлечения кокса при одновременном снижении мощности оборудования для создания давления воды, подаваемой к гидрорезаку, за счёт повыщения давления режущих струй.
[8]Это достигается тем, что в заявляемом гидравлическом резаке, содержащем корпус с размещёнными в нём конусными стволами с режущими соплами и установленными внутри стволов успокоителями потока, бурильную головку с бурильными соплами, и механизм переключения, каждый конусный ствол снабжён прикреплённым герметично к его входной части коническим расширяюпщмся ко входу конусного ствола стаканом с отверстиями в его стенке.
[9]Указанные конические стаканы с отверстиями обеспечивают соударение протекающих сквозь отверстия отдельных струй с образованием эффекта кумуляции.
[10]МПК с 10 в 33/02 С 10 В 55/00
[11]На фиг. 1 изображён гидравлический резак в общем виде, на фиг.2 сечение А-А на фиг.1 с указанием схем потоков и скоростей.
[12]Гидравлический резак включает корпус 1 с крышкой 2, конусные стволы 3, к входной части каждого из которых герметично прикреплён конический стакан 4 с отверстиями 5, режущие сопла 6, з фегшённые в стволах 3, успокоители потоков 7, бурильную головку 8 с соплами 9. Для подвода воды к бурильным соплам 9 служат стволы 10 и патрубки 11. В стволах 10 расположены успокоители 12. В верхней части корпуса установлен золотниковый узел, предназначенный для переключения гидрорезака с режима бурения на режим резки (и наоборот), состоящий из поворотного 13 и неподвижного 14 золотников.
[13]Работает гидравлический резак следующим образом.
[14]В положении, показанном на чертеже, гидрорезак, закреплённый на нижнем конце бурильной штанги (на черт, не показана) 3, опускают в камеру до верхнего уровня кокса и включают насос для подачи воды к гидрорезаку . Мопщыми струями воды, истекаюпщми из бурильных сопел 9, производят гидробурение центральной скважины в коксе путём вращения и опускания гидрорезака вниз по пробуренной скважине. После окончания гидробурения производят переключение гидрорезака с режима бурения на режим резки.
[15]Вода через горловину в крышке 2, окна золотников 13,14 и далее через отверстия 5 поступает в конический стакан 4 в виде одинаковых потоков струй I и П (см. фиг.2), движущихся со скоростью Wo и имеющих сходяпщеся фронты с углом при вершине 2а. При столкновении таких струй происходит явление кумуляции и образуется кумулятивная струя Ш, скорость W которой в несколько раз больше входящей скорости wo струй I и П.
[16]Формирование кумулятивной струи проиллюстрируем с использованием обозначений на фиг.2. Скорость кумулятивной струи w равна:
[17]Скорости V и vi определяются из треугольника скоростей в зависимости от WQ: тогда w V +
[21]vi , sina V cosa 1 V ( 1 + )
[25]С учётом того, что 1 + cosa 2cos - ;
[29]Из последнего зфавпения следует, что, папример, при угле раскрытия стакана 2а 50° скорость кумулятивной струи w в 4,5 раза выше начальной скорости Wo, и соответственно давление кумулятивной струи возрастает в 20,3 раза по сравнению с начальным давлением.
[30]Из конического стакана 4 кумулятивная струя попадает в соответствующий конусный ствол 3 и режущее сопло 6. Герметичное крепление стакана 4 к конусному стволу 3 способствует более полному проявлению эффекта кумуляции.
[31]Компактными струями воды при винтовом перемещении резака по оси камеры внутри образованной центральной скважины производят резку кокса до полного освобождения камеры.
[32]Увеличение давления режущих струй при использовании данной полезной модели позволяет обеспечить следующие преимущества:
[33]а)сократить продолжительность гидроизвлечения кокса на 40-50%;
[34]б)снизить мощность насосного оборудования для гидрорезки кокса;
[35]в)использовать существующее насосное оборудование для перспективных коксовых камер большого диаметра.
[36]Источники информации:
[37]1.Авторское свидетельство СССР №839250, С 10В 33/02,1980г.
[38]2.Авторское свидетельство СССР №849761, С 10В 33/02, 1980г (прототип).
[39]3.Походенко Н.Т., Брондз Б.И. - Получение и обработка нефтяного кокса. - М. - Химия - 1986г. - с.148-195.
