189694. lajstromszámú szabadalom • Folyadék-kitermelő berendezés, elsősorban más hőmérsékletű termálvíz kutakhoz
1 189.694 2 A találmány tárgya folyadék-kiterrnelő berendezés, elsősorban magas hőmérsékletű termálvíz kutakhoz, amely berendezés lehetővé teszi különféle magas hőmérsékletű folyadékok (termálvíz, olaj) kitermelését különböző mélyfúrású kutakból, különösképpen esőkulakból, számolva a kút változó hidrogeológiai adottságaival, a folyadék homok- és gáztartalmával, valamint vízkő kiválására és korrózióra való hajlamával. Közismert, hogy Magyarországon több, mint 600 db termálvíz kút működik, és világviszonylatban nálunk van a legtöbb olyan mezőgazdasági létesítmény (kertészeti növényház és fóliasátor) amelyet termálvízzel fűtenek. Emellett jelentős a kommunális célú és balneológiái termálvíz-hasznosítás is. Az ily módon évente megtakarított olaj mennyiség meghaladja a 100 ezer tonnát. Gyakorlati tapaszlaiat, hogy a termálvíz-kutak vízhozama 10 15 évi üzem után 30 - 5 (Pc-kai csökken, ezért vagy újabb kutakat kell furatni, vagy kazánfűtésre kell átállni. Ezzel szemben az utóbbi években végzett kísérletek azt igazolták, hogy megfelelő körülmények között működő mechanikus termeltetés segítségével visszanyerhető a kutak eredeti vízhozama. Történtek kísérletek kompresszor alkalmazására a vízhozam növelése érdekében, azonban az igen rossz hatásfok, a korlátozott vízkitermelő kapacitás és a vízkő-kiválás elősegítése miatt ez a megoldás nem vált be. Próbálkoztak ugyanakkor többfokozatú centrifugál szivattyú alkalmazásával is, ahol azonban az alábbi problémák jelentkeztek:- 70 és 100 °C közötti termálvizek esetében csak egészen különleges villamos oldali szigetelésű és ezért csak igen drága import gépek alkalmazhatók búvárszivattyúként- Ezen szivattyúk az álló- és forgórészek közötti kisméretű illesztési rések miatt rendkívül érzékenyek a víz homoktartalmára éa hőmérsékletváltozások okozta hő tágulásra.- Ugyancsak igen érzékenyek ezek a szivattyúk a víz magas gáztartalma miatt előálló kaviticiós jelenségekre, valamint a szivattyú beljesében és környékén jelentkező vízkőkiválásra.- Végül a legsúlyosabb problémát az okozza, hogy a szivattyú egyenletes folyadékszállítási teljesítményével szemben a kút természetes hozama, vagyis vízadó (folyadékadó) képessége változó, és mivel a két tényező egymástól függetlenül érvényesül, az így fellépő lökésszerű terhelés a folyadékadó (vízadó) rétegek számára olyan károsodást jelent, amely enyhébb esetben a kút Intenzív homokoldódását, kedvezőtlenebb esetben pedig a járatok beomlását idézheti elő, ami gyakorlatilag a kút tönkremeneteléhez vezet. A találmány által megoldandó feladat a fenti problémák kiküszöbölés és olyan folyadék-kitermelő berendezés létrehozása, elsősorban magas hőmérsékletű termálvíz-kutakhoz, amely a folyadékkal kitermelt szilárd szennyeződéseket károsodás nélkül képes szállítani, ugyanakkor önfelszívó tulajdonságú és a szállított közegek gáztartalmára és magas hőmérsékletére érzéketlen, emellett kiküszöböli a kút lökésszerű terhelését és biztosítja a szivattyú kavitációmentes üzemelését. A kitűzött feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a folyadékkitermelő berendezés folyadékszállító egysége külső-felszíni meghajtású, pozitív vízkiszorításos, szeleprendszer nélkül forgökamrás folyadékszállító szerkezetként van kialakítva, amellyel a meghajtó egység főtengelye poligan felületű elemekből álló, axiális irányban elmozdulni képes tengelykapcsolón és menetes karmantyúkkal összekapcsolt, több egységből álló meghajtó tengelyen keresztül van összekötve, és amely folyadékszállító szerkezet a kút bélcscsörakatában rugalmas anyagú, célszerűen elasztomer központosító elemekkel van kitámasztva, emellett a folyadékelvezető csőrendszerből, vagyis a folyadékszállító szerkezet nyomóvezetékéből a kútba visszacsatlakoztatott visszakeverő vezeték van leágaztatva, amely visszakeveiŐ vezetékbe illetve a leágazás után a nyomóvezetékbe egy-egy vezérelhető zárószelvény van beépítve. A fenti megoldás egyrészt károsodás nélkül lehetővé teszi a megválasztott geometriai méretektől függő szemesemé rétig a szilárd szennyeződések szállítását, ugyanakkor önfelszívó tutajdonságú és a szállított közegek gáztartalmára is érzéketlen. Emellett a meghajtó egység felszíni elhelyezése a villamos részek hőhatástól való megóvását is lehetővé teszi, a visszakeverő egység pedig csak annyi folyadékot enged kivenni a kútból, amennyi a kút károsodása illetve a szivattyú kavitációmentes üzeme szenq>ontjából megenge dliető. A találmány célszerű kiviteli alakja értelmében a folyadékszállító szerkezet egy mélykút kivitelű excentrikus csigaszivattyú, amelynek folyadékkenésű, nagy menetemelkedésű speciálisan kialakított, célszerűen elasztomer futófelületű, a nyomócsöveket összefogó illeszkedő csapágyai, nagy nyomatékok átszármaztatására alkalmas kitérő tengelykapcsolattal összeköttetésben álló forgó része, speciális belső profilú, célszerűen elasztomer anyagú állórésze, valamint a forgórész és az állórész különböző profilja és menetemelkedése következtében kialakult forgó kamrái vannak. A találmány értelmébel ugyancsak célszerű, ha a visszakeverő vezeték vezérelhető zárószelvényei egy üzend vizszin(jelzővel vannak automatikus vezérlési kapcsolatban. Ez a megoldás ugyanis lehetővé teszi a lökésszerű terhelés kiküszöbölését, a folyadék-kitermelés finom szabályozását és az üzemelés szempontjából optimális mennyiségű folyadék kitermelését. A találmány értelmében előnyös, ha automatikus vegyszeradagolóval van felszerelve, amellyel egy a szivattyú alatti gyűrűs térbe vezető vezeték van összekötve. Végül a találmány értelmében ugyancsak előnyös ha a nyomócső és a béléscsőrakat közötti gyűrűs térből a kűtban felszabaduló gázok elvezetésére alkalmas vezeték van leágaztatva, amelybe automatikus vízszintszabályozó készülék van beépítve. A találmány részletesebben kiviteli példa kapcsán a csatolt rajz alapján ismertetjük. A rajzon az 1. ábra egy találmány szerinti folyadékkiteimelő berendezés vázlatos felépítését mutatja, A 2a, 2b, 2c ábrák az 1. ábra szerinti berendezés részletesebben kirajzolt felső, középső és alsó részét tüntetik fel, részben metszetben, a 3. ábra a főtengely hajtótengellyel való poligon tengely kapcsolatát tünteti fel, félnézet-félmetszetben, az előbbieknél nagyobb méretarányban, míg a 4. ábra a folyadék szállító szerkezet csapágyazását és béléscsőben való rugalmas kitámasztását mutatja, félnézet-félmetszetben. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
