Диафрагменные насосы и транспортировка химреагентов, снижающих гидравлическое сопротивление

Номер патента: 24942

Опубликовано: 30.11.2016

Авторы: Берден Тимоти Л., Томас Ричард Д., Нгуйен Дунг Х.

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Диафрагменный насос, содержащий:

a) диафрагму со стороной насоса и стороной привода;

b) крышку насоса, по периферии соединенную со стороной насоса диафрагмы, тем самым образуя угол пересечения вдоль полученной периферийной поверхности контакта;

c) насосную камеру, образованную крышкой насоса и стороной насоса диафрагмы;

d) по меньшей мере один эластомерный барьерный материал, расположенный в насосной камере, при этом барьерный материал представляет собой круглое кольцо с треугольным поперечным сечением, содержащим первую гипотенузную сторону, контактирующую с крышкой насоса, вторую сторону, контактирующую с диафрагмой, и третью сторону, обращенную к насосной камере.

2. Насос по п.1, в котором барьерный материал представляет собой упругий материал, выбранный из группы, состоящей из натурального каучука, полиуретана, каучука на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера М-класса (EPDM), бутадиен-нитрильных каучуков (NBR) и смесей двух или более из них.

3. Способ транспортировки технологической текучей среды, включающий нагнетание по меньшей мере части технологической текучей среды через диафрагменный насос по п.1, при этом нагнетание включает вызывание колебаний диафрагмы между положением хода всасывания и положением хода выпуска, тем самым вызывая прохождение технологической текучей среды через насосную камеру, причем предотвращают контакт технологической текучей среды с периферийной поверхностью контакта между стороной насоса диафрагмы и крышкой насоса по меньшей мере одним барьерным материалом.

4. Способ по п.3, в котором технологическая текучая среда представляет собой латекс.

5. Способ по п.3, в котором технологическая текучая среда представляет собой полимеризованный в эмульсии латексный химреагент, снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды.

6. Способ по п.3, в котором барьерный материал представляет собой эластомерный материал.

7. Способ по п.3, в котором барьерный материал представляет собой упругий материал, выбранный из группы, состоящей из натурального каучука, полиуретана, каучука на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера М-класса (EPDM), бутадиен-нитрильных каучуков (NBR) и смеси двух или более из них.

8. Способ уменьшения перепада давления, связанного с прохождением содержащей углеводород текучей среды по трубопроводу, включающий:

a) приготовление латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, эмульсионной полимеризацией;

b) нагнетание по меньшей мере части латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, в содержащую углеводород текучую среду диафрагменным насосом по п.1, причем нагнетание включает вызывание колебаний диафрагмы между положением хода всасывания и положением хода выпуска, тем самым вызывая прохождение латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, через насосную камеру, при этом предотвращают контакт латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, с периферийной поверхностью контакта между стороной насоса диафрагмы и крышкой насоса по меньшей мере одним барьерным материалом.

9. Способ по п.8, в котором латексный химреагент, снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, дополнительно содержит нелатексный компонент химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды.

10. Способ по п. 8, в котором барьерный материал представляет собой эластомерный материал.

11. Способ по п.8, в котором барьерный материал представляет собой упругий материал, выбранный из группы, состоящей из натурального каучука, полиуретана, каучука на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера М-класса (EPDM), бутадиен-нитрильных каучуков (NBR), Viton® и смеси двух или более из них.

12. Способ по п.9, в котором предотвращают контакт латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, по меньшей мере с 75% периферийной поверхности контакта между стороной насоса диафрагмы и крышкой насоса по меньшей мере одним барьерным материалом.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

Предложены устройство для диафрагменного насоса и способ транспортировки, по меньшей мере, части латекса и/или латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, диафрагменным насосом. Также предложен способ уменьшения перепада давления, связанного с прохождением содержащей углеводород текучей среды по трубопроводу. Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к усовершенствованному насосу и способу нагнетания латексов или латексных агентов, снижающих гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, также называемых добавками, снижающими гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, или химреагентами, снижающими гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды. Более конкретно, настоящее изобретение относится к диафрагменным насосам, способу транспортировки латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, и способу уменьшения перепада давления,связанного с прохождением содержащей углеводород текучей среды по трубопроводу. Уровень техники При транспортировке текучих сред по трубопроводу, обычно возникает перепад давления текучей среды вследствие трения между стенкой трубопровода и текучей средой. Вследствие перепада давления,для конкретного трубопровода, текучую среду необходимо транспортировать с достаточным давлением для достижения требуемой пропускной способности. Когда необходимы более высокие скорости подачи по трубопроводу, требуется приложение более высокого давления вследствие того, что при увеличении скорости подачи также увеличивается разность давления, обусловленная перепадом давления. Однако конструктивные ограничения ограничивают значение рабочего давления для трубопроводов. Проблемы,связанные с перепадом давления, являются наиболее высокими при транспортировке текучих сред на большие расстояния. Такие перепады давления могут приводить к низкой производительности, увеличивающей стоимость оборудования и эксплуатационные затраты. Для уменьшения проблем, связанных с перепадом давления, во многих случаях в промышленности используют добавки, снижающие гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, в проходящем потоке текучей среды. Когда поток текучей среды в трубопроводе является турбулентным, можно использовать полимерный химреагент высокого молекулярного веса, снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, для улучшения прохождения потока. Химреагент, снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, является композицией, способной существенно уменьшить потери от трения, связанные с турбулентным потоком текучей среды по трубопроводу. Роль данных добавок состоит в подавлении роста турбулентных завихрений, в результате чего получают более высокий расход при постоянном давлении нагнетания. Полимеры сверхвысокого молекулярного веса известны хорошим функционированием в качестве химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, конкретно в углеводородных жидкостях. В общем, снижение гидравлического сопротивления частично зависит от молекулярного веса полимерной добавки и ее способности к растворению в углеводороде при турбулентном потоке. Было обнаружено, что эффективного снижения гидравлического сопротивления можно достигнуть, используя уменьшающие гидравлическое сопротивление полимеры со среднечисленным молекулярным весом, превышающим пять миллионов. Однако, несмотря на прогресс в области уменьшающих гидравлическое сопротивление полимеров, продолжает существовать необходимость создания химреагентов, снижающих гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды. При разработке химреагентов, снижающих гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, известные насосы для нагнетания химреагентов, снижающих гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, в трубопроводах не всегда могут эффективно нагнетать химреагенты, снижающие гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, и поддерживать рабочее давление насоса. Насосы могут забиваться химреагентом,снижающим гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, или другими компонентами и ценное время может потратиться на открытие, очистку и техобслуживание насосов. Существует необходимость создания надежных насосов для поддержания установившегося и/или постоянного потока химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, в трубопровод. Раскрытие изобретения Согласно настоящему изобретению предложено устройство для диафрагменного насоса, содержащее а) диафрагму со стороной насоса и стороной привода; b) крышку насоса, по периферии соединенную со стороной насоса диафрагмы, тем самым образуя угол пересечения вдоль полученной периферийной поверхности контакта; с) насосную камеру, образованную крышкой насоса и стороной насоса диафрагмы; и d) по меньшей мере один барьерный материал, расположенный в насосной камере, при этом во время работы диафрагменного насоса вызываются колебания диафрагмы между положением хода всасывания и положением хода выпуска, тем самым вызывая прохождение технологической текучей среды через насосную камеру, причем колебания дополнительно вызывают расширение и сокращение угла пересечения вдоль периферийной поверхности контакта, при этом барьерный материал по существу предотвращает контакт технологической текучей среды с периферийной поверхностью контакта во время расширения. Согласно другому варианту настоящего изобретения предложен способ транспортировки латекса,включающий нагнетание по меньшей мере части латекса через диафрагменный насос, содержащий а) диафрагму со стороной насоса и стороной привода и b) крышку насоса, по периферии соединенную со стороной насоса диафрагмы, тем самым образуя насосную камеру, при этом нагнетание включает вызывание колебаний диафрагмы между положением хода всасывания и положением хода выпуска, тем самым вызывая прохождение по меньшей мере части латекса через насосную камеру, причем предотвращают контакт латекса по меньшей мере с 50% периферийной поверхности контакта между стороной насоса диафрагмы и крышкой насоса по меньшей мере одним барьерным материалом. Как используется в данном документе, под латексом подразумевается множество полимерных частиц, диспергированных в диспергирующей жидкой фазе, при этом частицы имеют средний диаметр менее около 10 мкм или обычно менее 1 мкм. Согласно другому варианту настоящего изобретения предложен способ транспортировки латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, включающий нагнетание по меньшей мере части латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, через диафрагменный насос, содержащий а) диафрагму со стороной насоса и стороной привода и b) крышку насоса, по периферии соединенную со стороной насоса диафрагмы, тем самым образуя насосную камеру, при этом нагнетание включает вызывание колебаний диафрагмы между положением хода всасывания и положением хода выпуска, тем самым вызывая прохождение по меньшей мере части латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, через насосную камеру,причем предотвращают контакт латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, по меньшей мере с 50% периферийной поверхности контакта между стороной насоса диафрагмы и крышкой насоса по меньшей мере одним барьерным материалом. Согласно еще одному варианту настоящего изобретения предложен способ уменьшения перепада давления, связанного с прохождением содержащей углеводород текучей среды по трубопроводу, включающий а) приготовление латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, эмульсионной полимеризацией; и b) нагнетание по меньшей мере части латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, в содержащую углеводород текучую среду диафрагменным насосом, содержащим 1) диафрагму со стороной насоса и стороной привода; и 2) крышку насоса, по периферии соединенную со стороной насоса диафрагмы, тем самым образуя насосную камеру, причем нагнетание включает вызывание колебаний диафрагмы между положением хода всасывания и положением хода выпуска,тем самым вызывая прохождение по меньшей мере части латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, черезнасосную камеру, при этом предотвращают контакт латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, по меньшей мере с 50% периферийной поверхности контакта между стороной насоса диафрагмы и крышкой насоса по меньшей мере одним барьерным материалом. Краткое описание чертежей Фиг. 1 представляет собой схематичный вид системы подачи химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, для снабжения системы транспортировки или трубопровода. Фиг. 2 представляет собой схематичный вид диафрагменного нагнетательного насоса для нагнетания химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, в систему транспортировки или трубопровод. Фиг. 3 представляет собой схематичный увеличенный вид части диафрагменного нагнетательного насоса по фиг. 2. Фиг. 4 представляет собой график расхода от времени для диафрагменного нагнетательного насоса без использования барьерного материала. Фиг. 5 представляет собой график расхода от времени для диафрагменного нагнетательного насоса с использованием барьерного материала. Фиг. 6 представляет собой график расхода от времени для диафрагменного нагнетательного насоса с приклеенным барьерным материалом. Подробное описание изобретения В приведенном ниже подробном описании различных вариантов осуществления изобретения сделаны ссылки на прилагаемые чертежи, показывающие конкретные варианты осуществления, в которых изобретение может осуществлено. Варианты осуществления предназначены для описания аспектов изобретения достаточно подробно, чтобы позволить специалисту в данной области техники осуществить изобретение на практике. Могут быть использованы другие варианты осуществления изобретения, а также внесены изменения, не выходящие за рамки объема настоящего изобретения. Таким образом, приведенное ниже подробное описание не должно восприниматься в ограничивающем смысле. Объем настоящего изобретения определяется только приложенной формулой изобретения вместе с полным объемом эквивалентов, соответствующих пунктам такой формулы изобретений. Усовершенствованные химреагенты, снижающие гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, применимые для настоящего изобретения являются такими, в которых полностью или, по меньшей мере, частично химреагент, снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, является латексным химреагентом, снижающим гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды. Примеры латексных химреагентов,снижающих гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, могут включать композицию, снижающую гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды (т.е. химреагент, снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды), содержащую текучую среду-носитель и множество частиц, содержащих полимер. Предпочтительно полимер имеет среднечисленный молекулярный вес по меньшей мере 1106 г/моль, более предпочтительно около 5106 г/моль и наиболее предпочтительно 6106 г/моль. Другим примером химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, используемым в настоящем изобретении, может являться композиция, содержащая (а) диспергирующую фазу; (b) множество первых частиц, содержащих первый снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды полимер, диспергированный в диспергирующей фазе, при этом первые частицы имеют средний размер частиц в диапазоне от около 100 до около 700 мкм; и (с) множество вторых частиц, содержащих второй снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды полимер, диспергированный в диспергирующей фазе, при этом вторые частицы имеют средний размер частиц меньше около 10 мкм. Примеры композиций химреагента, снижающих гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, могут также включать (а) множество первых частиц содержащих полиальфаолефиновый снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды полимер; и(b) множество вторых частиц, содержащих не полиальфаолефиновый снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды полимер, при этом не полиальфаолефиновый снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды полимер образован эмульсионной полимеризацией. Данные усовершенствованные композиции химреагентов, снижающие гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, можно приготовить способом, включающим(а) полимеризацию в массе одного или более мономеров для получения таким образом первого снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды полимера;(b) криогенное измельчение по меньшей мере части первого снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды полимера для получения таким образом множества первых частиц содержащих по меньшей мере часть первого снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды полимера; (с) эмульсионную полимеризацию одного или более мономеров для получения таким образом множества вторых частиц, содержащих второй снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды полимер, в котором по меньшей мере часть вторых частиц диспергированы в диспергирующей фазе; и (d) диспергирование по меньшей мере части первых частиц в диспергирующей фазе. Как используется в данной заявке, данные усовершенствованные химреагенты, снижающие гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, в общем, называются латексными химреагентами, снижающими гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения предложен диафрагменный нагнетательный насос для нагнетания химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, в систему транспортировки или трубопровод. В других различных вариантах осуществления настоящего изобретения предложен диафрагменный насос для транспортировки или нагнетания латекса. Со ссылкой на фиг. 1 химреагент, снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, подают из резервуара 1 по питающей линии 2, через диафрагменный нагнетательный насос 3 нагнетают в нагнетательную линию 4 и через расходомер 5 в трубопровод 6. В резервуаре 1 также может содержаться латекс. На фиг. 2 показано сечение диафрагменного нагнетательного насоса 3 по фиг. 1. Область 3, показанная на фиг. 2, увеличена на фиг. 3. Диафрагменный нагнетательный насос имеет приводной элемент 8 и корпус 9 насоса, с впуском для потока 10 технологической текучей среды и выпуском для потока 12 технологической текучей среды. Насос имеет сторону 14 привода, диафрагму 16, насосную камеру 18 рабочей стороны, внутреннюю насосную насадку 28, и внешнюю крышку 20 насоса. Любая текучая среда, если имеется, например, такая как текучая среда пневмосистемы или гидросистемы на стороне 14 привода, не проходит через диафрагму 16 и не контактирует с технологической текучей средой в насосной камере 18 рабочей стороны. Насос также имеет два обратных клапана, каждый из которых содержит картридж 22, седло 24 и шарик 26. Каждый диафрагменный нагнетательный насос также имеет область 30 сужения сечения, расположенную между диафрагмой 16 и внутренней насосной насадкой 28. На фиг. 3 показана диафрагма 16 и внутренняя насосная насадка 28 с барьерным материалом 32,вставленным в область 30 сужения сечения. Диафрагменные нагнетательные насосы, применимые в настоящем изобретении, могут принадлежать к любому типу диафрагменного нагнетательного насоса, имеющего область сужения сечения между диафрагмой и насосной насадкой. Приводной механизм любого типа можно использовать с диафрагменным нагнетательным насосом. Если приводной механизм является гидравлическим, любой тип рабочей жидкости гидросистемы можно использовать для диафрагменного нагнетательного насоса; можно использовать поршень любого размера для диафрагменного нагнетательного насоса; можно использовать любую длину хода поршня для диафрагменного нагнетательного насоса. Любой тип обратного клапана 22 можно использовать для диафрагменного нагнетательного насоса, однако обычно используют шариковые обратные клапаны для диафрагменных нагнетательных насосов. Диафрагмы, применимые в настоящем изобретении, могут являться диафрагмами любых типов, но обычно их выполняют из эластомерных или термопластичных материалов, таких, например, как материалы Viton и/или Teflon. Металлические диафрагмы также можно использовать в настоящем изобретении. Крышка насоса, применимая в настоящем изобретении, может быть выполнена из любого металла или пластика, но обычно из металла для работы под высоким давлением, например, как в вариантах применения химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды. Насос любой производительности или объемной подачи можно использовать в настоящем изобретении. Однако производительность приведенных в качестве примера диафрагменных нагнетательных насосов, применимых с присадками, снижающими гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, составляет от 1 галлон/день (4 л/день) до около 1500 галлон/день (5700 л/день) или больше. Примеры диафрагменных нагнетательных насосов включают в себя, но не ограничиваются, насосы,выпускаемые Milton Roy Company, такие как насосы MacRoy и насосы Milroyal . Можно использовать эластомерный материал любого типа в качестве барьерного материала 32 в настоящем изобретении. Примеры эластомерных материалов включают в себя, но не ограничиваются,натуральный каучук, полиуретан, каучук на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера М-класса (EPDM), бутадиен-нитрильные каучуки (NBR), Viton, и смеси двух или более из них. Однако предпочтительные эластомерные материалы являются совместимыми с латексом и имеют хорошую усталостную прочность на сжатие. Количество барьерного материала, используемого в диафрагменном нагнетательном насосе, может быть любым, достаточным просто для изоляции области сужения сечения без создания новой области сужения сечения. Предпочтительно барьерные материалы можно незначительно декомпрессировать, когда диафрагма изгибается, для обеспечения заполнения барьерным материалом области сужения сечения и без создания новых областей сужения сечения. Обычно используют достаточное количество барьерного материала для предотвращения контакта латекса по меньшей мере с 50%, предпочтительно с 75% и наиболее предпочтительно с 85% периферийной поверхности контакта между насосной стороной диафрагмы и крышкой насоса. Примеры Следующие примеры показывают эффективность изобретенного устройства и способов транспортировки по меньшей мере части латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, проходящего через диафрагменный насос, и уменьшения перепада давления, связанного с прохождением содержащей углеводород текучей среды по трубопроводу. Во всех следующих испытаниях насоса использовали нагнетательный насос High PerformanceDiaphragm (HPD) Liquid End Milroyal С для нагнетания латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, для имитации ситуации нагнетания в трубопровод. Латексный химреагент, снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, подавали самотеком в нагнетательный насос и нагнетали через массовый расходомер при длине хода насоса, установленной на 50%, с числом ходов плунжера 85 в минуту. Затем латексный химреагент, снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, проходил через 3000 футов 1/2 дюймовой 316 трубки из нержавеющей стали (толщина стенки 0,049), после чего возвращался назад к подающей емкости. Выше по потоку от трубки находился фильтр на 100 мкм, минимизирующий шансы засорения или блокирования линии большой длины. Большая длина трубки предназначалась для создания низкого обратного давления среза на насосе для имитации нагнетания в трубопровод. Обратное манометрическое давление на насосе составляло, в общем, от 500 до 1000 фунт/дюйм 2, в зависимости от температуры продукта. Испытания выполняли в условиях окружающей среды, в которой температура находится в диапазоне от 45 зимой до 105F летом. Расход регистрировался регистратором данных, и был построен график расхода от времени. Когда испытание было завершено, крышку насоса сняли и проверили отложения на ней, произвели очистку, и затем установили обратно. Для испытания барьерного материала, барьерный материал был нанесен на край диафрагмы, соответствующий области сужения сечения. Барьерный материал наносили способом, аналогичным нанесению герметика в ванне или раковине. Диафрагма, с нанесенным по периферии валиком из барьерного материала, была прижата по месту вручную на крышке насоса, а затем крышку насоса и диафрагму повторно установили на гидравлической части насоса. Болты на крышке насоса затянули, вызывая сжатие барьерного материала и выдавливание материала в область сужения сечения. Было обеспечено схватывание барьерного материала под крышкой насоса при температурах и давлении окружающей среды в течение нескольких дней, во время которых были установлены обратные клапаны насоса и соединительная арматура трубки для начала испытаний насоса. Химреагент, снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды (латекс А), использованный в следующих примерах, был приготовлен эмульсионной полимеризацией с использованием следующей технологии. Полимеризацию выполняли в 185 галлонном реакторе с корпусом из нержавеющей стали с механической мешалкой, термопарой, загрузочными отверстиями, и отверстиями для впуска/выпуска азота. В реактор загружали 400 фунтов мономера (2-этилгексил метакрилат), 284,9 фунтов деионизированной воды, 198,7 фунтов этиленгликоля, 37,6 фунтов материала Polystep B-5 (поверхностно-активное вещество, производимое и поставляемое Stepan Company ofNorthfield, Illinois), 40,0 фунтов материала Tergitol 15-S-7, 1,13 фунтов одноосновного фосфата калия (рН буфер), 0,88 фунтов двухосновного фосфата калия (рН буфер), и 30,2 грамм пероксидисульфат аммония,(NH4)2S2O8 (окислитель). Смесь мономера и воды перемешивали при 110 об/мин с продуванием азота для удаления любых следов кислорода в реакторе и охлаждали до около 41F. Добавили два поверхностно-активных вещества, и перемешивание замедлили до 80 об/мин для остатка замеса. Затем добавили буферы и окислитель. Реакция полимеризации была инициирована добавлением в реактор 7,32 г железо(II) аммониевого сульфата Fe(NH4)2(SO4)26 Н 2 О в растворе 0,010 М серной кислоты в деионизированной воде при концентрации 1,017 мкг/г с расходом 10 г/мин. Раствор нагнетали 10 ч для завершения полимеризации. Получившийся в результате латекс подавался под давлением из реактора через мешочный фильтр на 5 мкм и отправлялся на хранение. Полученный в результате химреагент, снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, являлся латексом, содержащим поли-(2-этилгексил метакрилат) в качестве активного ингредиента. Образец имел содержание твердых частиц 45,0 мас.% и номинальное содержание полимера в 40%. Плотность образца составляла 1,028 г/мл. Диспергирующая фаза по массе являлась на 60% водой и на 40% этиленгликолем. Пример 1. Испытание без барьерного материала. Данный пример демонстрирует нагнетание латекса А диафрагменным насосом высокой мощности без барьерного материала. Результаты на фиг. 4 показывают ряд значительных и неожиданных падений скорости нагнетания, указывающих на засорение или частичное блокирование обратного клапана на выходе насоса. Испытание насоса было остановлено после около четырех дней для обследования твердой фазы. Данные импульсы в скорости нагнетания имели продолжительность от пары минут до нескольких часов. После снятия крышки насоса визуальное обследование крышки насоса показало значительное количество полимерной пленки на диафрагме. Данная пленка, очевидно, выкрашивала крышку насоса и перемещалась через выпускной обратный клапан. Пример 2. Испытание полиуретанового барьерного материала. Данный пример демонстрирует нагнетание латекса А диафрагменным насосом высокой мощности с герметиком PL для дверей, окон и сайдинга, поставляемым на рынок компанией Henkel Corporation, в качестве барьерного материала. Результаты на фиг. 5 показывают улучшенную стабильность нагнетания. Испытание насоса было остановлено после около четырех дней для обследования твердой фазы. Визуальное обследование показало, что полимерная пленка образовалась на барьерном материале в местах,где барьерный материал отставал от крышки насоса, но минимальное количество твердой фазы присутствовало там, где барьерный материал находился в контакте с крышкой насоса. Пример 3. Испытание приклеенного полиуретанового барьерного материала. Было повторено испытание, аналогичное описанному в примере 2, при этом герметику PL для дверей, окон и сайдинга, поставляемым на рынок компанией Henkel Corporation, обеспечивали отверждение на месте на крышке насоса, а затем его снимали и приклеивали с помощью гелевого суперклея ElmerE617 к металлу крышки насоса для лучшего прижатия его по месту. Результаты на фиг. 6 показывают хороший, плавный график расхода в течение 14 дней. Испытание насоса было остановлено после указанного срока для обследования твердой фазы. Визуальное обследование показало, что полимерная твердая фаза появилась на крышке насоса, но присутствовала только там, где барьерный материал отстал от крышки насоса. Предпочтительные варианты изобретения, описанные выше, служат только в качестве иллюстрации и не должны использоваться в качестве ограничений для интерпретации объема настоящего изобретения. Дополнения приведенных в качестве примеров вариантов осуществления, изложенных выше, могут быть легко осуществлены специалистами в данной области техники, не выходя за рамки сущности настоящего изобретения. Таким образом, авторы выражают свое намерение опираться на доктрину эквивалентов для правильного определения и оценки объема настоящего изобретения, как относящегося к любому устройству, не отходящему от буквального объема изобретения, изложенного в приведенной ниже формуле изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Диафрагменный насос, содержащий:a) диафрагму со стороной насоса и стороной привода;b) крышку насоса, по периферии соединенную со стороной насоса диафрагмы, тем самым образуя угол пересечения вдоль полученной периферийной поверхности контакта;c) насосную камеру, образованную крышкой насоса и стороной насоса диафрагмы;d) по меньшей мере один эластомерный барьерный материал, расположенный в насосной камере,при этом барьерный материал представляет собой круглое кольцо с треугольным поперечным сечением,содержащим первую гипотенузную сторону, контактирующую с крышкой насоса, вторую сторону, контактирующую с диафрагмой, и третью сторону, обращенную к насосной камере. 2. Насос по п.1, в котором барьерный материал представляет собой упругий материал, выбранный из группы, состоящей из натурального каучука, полиуретана, каучука на основе сополимера этилена,пропилена и диенового мономера М-класса (EPDM), бутадиен-нитрильных каучуков (NBR) и смесей двух или более из них. 3. Способ транспортировки технологической текучей среды, включающий нагнетание по меньшей мере части технологической текучей среды через диафрагменный насос по п.1, при этом нагнетание включает вызывание колебаний диафрагмы между положением хода всасывания и положением хода выпуска, тем самым вызывая прохождение технологической текучей среды через насосную камеру, причем предотвращают контакт технологической текучей среды с периферийной поверхностью контакта между стороной насоса диафрагмы и крышкой насоса по меньшей мере одним барьерным материалом. 4. Способ по п.3, в котором технологическая текучая среда представляет собой латекс. 5. Способ по п.3, в котором технологическая текучая среда представляет собой полимеризованный в эмульсии латексный химреагент, снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды. 6. Способ по п.3, в котором барьерный материал представляет собой эластомерный материал. 7. Способ по п.3, в котором барьерный материал представляет собой упругий материал, выбранный из группы, состоящей из натурального каучука, полиуретана, каучука на основе сополимера этилена,пропилена и диенового мономера М-класса (EPDM), бутадиен-нитрильных каучуков (NBR) и смеси двух или более из них. 8. Способ уменьшения перепада давления, связанного с прохождением содержащей углеводород текучей среды по трубопроводу, включающий:a) приготовление латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, эмульсионной полимеризацией;b) нагнетание по меньшей мере части латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, в содержащую углеводород текучую среду диафрагменным насосом по п.1, причем нагнетание включает вызывание колебаний диафрагмы между положением хода всасывания и положением хода выпуска, тем самым вызывая прохождение латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды,через насосную камеру, при этом предотвращают контакт латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, с периферийной поверхностью контакта между стороной насоса диафрагмы и крышкой насоса по меньшей мере одним барьерным ма-6 024942 териалом. 9. Способ по п.8, в котором латексный химреагент, снижающий гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, дополнительно содержит нелатексный компонент химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды. 10. Способ по п. 8, в котором барьерный материал представляет собой эластомерный материал. 11. Способ по п.8, в котором барьерный материал представляет собой упругий материал, выбранный из группы, состоящей из натурального каучука, полиуретана, каучука на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера М-класса (EPDM), бутадиен-нитрильных каучуков (NBR), Viton и смеси двух или более из них. 12. Способ по п.9, в котором предотвращают контакт латексного химреагента, снижающего гидравлическое сопротивление передаваемой по трубопроводу текучей среды, по меньшей мере с 75% периферийной поверхности контакта между стороной насоса диафрагмы и крышкой насоса по меньшей мере одним барьерным материалом.

МПК / Метки

МПК: E21B 41/02, F04B 15/04, F04B 43/067, F04B 15/02, F17D 1/17

Метки: химреагентов, насосы, гидравлическое, транспортировка, снижающих, диафрагменные, сопротивление

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/10-24942-diafragmennye-nasosy-i-transportirovka-himreagentov-snizhayushhih-gidravlicheskoe-soprotivlenie.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Диафрагменные насосы и транспортировка химреагентов, снижающих гидравлическое сопротивление</a>

Похожие патенты