191115. lajstromszámú szabadalom • Hévízkutak segédközeges mélyszívó berendezése
1 191 115 2 A berendezés keverékszabályozó — leválasztó tartályból, az üzemeléshez szükséges segédközeg-víz keverék visszanyomására alkalmas örvényszivattyúból és visszanyomó vezetékből áll. A berendezés szükségtelenné teszi a búvár és hoszszűtengelyű szivattyúk, valamint a légkompresszorok alkalmazását. • > i Magyarország előnyös adottságai a geotermikus energiakészlet vonatkozásában közismertek. Az utóbbi évek tapasztalatai szerint azonban a hévízkutak pozitív jellege mindinkább csökken. Ezen folyamat a gáztartalom csökkenéséből adódik, alapvetően azokon a területeken, ahol olaj és földgáztermelés is folyik. A negatív kutakból a hévíz kitermelése csak gépi úton biztosítható. Hévízkutakból történő vízkitermelésre az alábbi vizeméit) berendezések alkalmazása ismeretes: a) búvárszivattyú és hosszútengelyű szivattyú b) kompresszoros vízemelés sűrített levegővel c) vízemelés segédgázzal — Búvárszivattyú alkalmazásának akadálya az, hogy a jelenlegi gyártmányok 70 °C határhőmérsékletig alkalmazhatók. IIévízkútjaink többsége 75- 95 °C közötti hőmérsékletű vizet termel. Az ugyancsak tőkés importból beszerezhető hosszútengelyű szivattyú alkalmazásának akadálya az, hogy a szükséges nagyságú berendezés legtöbb kút csőrakatába bele sem fér. — Sűrített levegővel történő kompresszoros (mammutszivattyú) vízkivétel elterjedt megoldás. A berendezés hatásfoka a nagynyomású és nagymennyiségű levegőszükséglet miatt kedvezőtlen. Nagy hátránya az is, hogy a víz kémiai egyensúlyának feíbontása miatt, a karbonátok vízkő alakjában történő kiválását elősegíti. — Segédgázzal történő vízemelés két változata ismeretes: a) A kút saját gázának kompresszorral történő visszanyomása. b) Gázközmű vezetékből történő visszanyomás és leválasztás. Az első változat nem alkalmazható, mert a hévízkutak többsége már szabadgázt nem tartalmaz. A második változatot gázközművel ellátott területen alkalmazzák. A fent felsorolt berendezések a hévízkutakból történő gazdaságos vízkitermelést nem biztosítják. A találmány célja olyan biztonságos vízemelő berendezés kialakítása, melynél a hatásfok optimális, a szerkezet egyszerű, zajtalan, gyártása olcsó, üzemeltetése, karbantartása különösebb szakértelmet nem igényel. Alkalmazása szükségtelenné teszi a drága búvár és hosszútengelyű szivattyúk importálását. A találmány szerinti mélyszívó berendezés beépítési mélysége nincs korlátozva. A berendezés fajsúlykülönbség elvén működik. A találmány a kompresszoros vízemelés változata, azzal jellemezve, hogy sűrített levegő helyett zárt pórusú habosított müanyaggömböket alkalmaz fajsúly csökken tésre. A találmány meghatározója a hévízkúttal összekapcsolt leválasztó tartály, az üzemeléshez szükséges segédközeg-víz keverék visszanyomására alkalmas örvényszivattyú és a segédközeg visszanyomó vezeték. A kompresszoros vízkivétel esetén a levegő sűrítése a fajtérfogatot a nyomás arányában csökkenti, így a termelőcsőben a keverékoszlop sűrűsége nem állandó. A sűrűség a nyomás függvényében változik. A keverékoszlop legkisebb sűrűsége a kilépésnél van. Átlagos sűrűségi érték a betáplált nyomásérték átlaga (P/2). A habosított zárt pórusú möanyuggömbök sűrűsége 18 kg/m3. Ezen munkavégző segédközeg kútba történő benyomása örvényszivattyúval történik,a kútból kitermelt víz egy részének felhasználásával. A gyakorlatilag összenyomhatatlan munkaközeg a Icrmclőcsőbcn kialakult keverékoszlop sűrűségét állandó érteken tartja, így a kompresszoros vízcmeléssel összehasonlítva jóval kisebb anyagmennyiséget eredményez. A kompresszoros vízemelésnél a bemerülési mélység növekedésével a fajlagos levegőíógyasztás növekszik és a hatásfok csökken. Ugyanakkor a műanyag segédközeges berendezésnél a mélység növekedésével csökken az emelési folyamat anyagmennyisége és a hatásfok növekszik. Például: P = 5 bar nyomásigény esetén: 5/2 = = 2,5-ször, P = 10 bar nyomásigény esetén: 10/2 = = 5,0-ször kevesebb a műanyag segédközeg szükséges mennyisége, mint a gáznemű közegé. A találmány szerinti berendezés a hévízkitermelést zárt leválasztó rendszerben oldja meg, így a műanyag segédközegek kőrfolvamú vízkiemelést végeznek. Ezen forróvízálló műanyaggömbök 0—1,5 mm; 2—5,0 mm-es méretekben olcsón beszerezhetők. Az 1 és 2. sz. ábra a segédközeges mélyszívó berendezés általános kialakítását ábrázolja. Tekintettel arra, hogy a mnmmutszivattyúk kialakításának sok változata van, csak a két általánosságban használt forma került ábrázolásra, annál is inkább, mert a találmány szerinti berendezés bármely változatú mammutszivattyú kialakításához alkalmazható. A műanyaggömb segéd közeg befogadására az 1 leválasztó tartály szolgál. A leválasztó tartályon zárható fedelű 2 dóm van elhelyezve. A tartály 3 bevezető csonkkal, 4 levezető hurokcsővel, 5 belső leválasztó betéttel, 6 állítható magasságú szívócsővel, 7 állítócsavarral, 8 tolózárral ellátott megkerülő vezetékkel van kialakítva. A tartályba csatlakozik a hévízkút 9 nyomócsöve. A segédközeg-víz keverék visszanyomást a 10 örvényszivattyú végzi, all nyomócsövön keresztül. A légtelenítést a 12 automatikus légtelenítő biztosítja. Az 1. sz. ábrán a keverék visszanyomása a termelőcsőbe a 2. sz. ábrán pedig a termelőcső és béléscső közé történik. A tartály és a csatlakozó csőhálózat hőszigetelő burkolattal kerül kivitelezésre. A találmány szerinti segédközeges berendezést minden kútra külön kell méretezni. A kút optimális vízhozama, üzemi, vízszintje stb. határozzák meg a beépítési mélységet, a szivattyú 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
