Федеральная информационная площадка

Регулируемый штуцер

Цель данного проекта: создание и дальнейшая реализация готового образца регулируемого штуцера, который будет полностью отвечать требованиям компании-заказчика.

Задачи, необходимые к выполнению в работе над данным проектом:

1) анализ отраслей, в технологические процессы которых можно будет внедрить регулируемый штуцер;

2) проектно-технические изыскания;

3) создание опытного образца;

4) испытания опытного образца и его доработка;

5) испытания доработанного опытного образца;

6) получение готового продукта и внедрение его на производство.

Проект рассчитан на полтора года.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА.


Сегодня, как и десятки лет назад, во многих видах промышленности продолжает оставаться актуальным вопрос о смешивании двух и более компонентов при четком нормировании их пропорций для получения определенного вида продукта, который будет необходим при проведении последующих технологических операций. Одним из конструктивных решений, позволяющих  сделать процесс смешивания реальным – штуцер (рисунок 1). Штуцеры используются во многих отраслях промышленности, особенно стоит отметить нефтегазовую, металлургическую, химическую и пищевую. Также штуцеры находят себе применение и в быту. 

Image

Рисунок 1. Чертеж штуцера


В нефтегазовой промышленности, к примеру, они используются в цементосмесительных машинах (рисунок 2) при проведении процесса обсадки колонн труб в скважине (иначе говоря – в процессе цементирования скважины). По этим штуцерам на сухой компонент (портландцемент) подается жидкость затворения – чаще всего в ее роли выступает техническая вода, однако помимо воды могут использоваться и различного рода растворы (в зависимости от условий бурения и требований к конечному цементному раствору). 

Image

Рисунок 2. Цементосмесительная установка 2АУМ

на базе автомобиля КАМАЗ

 

В процессе приготовления тампонажных (цементных) растворов для обсадки труб очень важными параметрами являются плотность тампонажного раствора и время его затвердевания. Эти параметры напрямую зависят от того, насколько качественно и профессионально будет приготовлен раствор, для достижения чего очень важно соблюдать рецептуру раствора и правильно соблюдать пропорции компонентов. Технически, штуцеры только транспортируют жидкость затворения от емкостей хранения до смесительной емкости. С их помощью невозможно определить, какой именно объем жидкости смешивается с портландцементом. Это приводит к выводу о том, что при несоблюдении рецептуры конечный раствор для данной скважины становится неподходящим, и процесс приготовления раствора нужно проводить вновь, пока не будут достигнуты нужные параметры.  Несомненно, это проблема, которая тратит не только экономические (количество портландцемента, жидкости затворения, дополнительных присадок, энергии) и трудовые ресурсы, но и временные (время, отведенное на процесс строительства скважины увеличивается, а следовательно смещаются и сроки начала ее эксплуатации).

Проблемы подобного рода, рассмотренного в примере, существуют и в остальных вышеназыванных отраслях промышленности. Справиться с данными проблемами поможет предлагаемое устройство – регулируемый штуцер (рисунок 3).

Image

Рисунок 3. Схематичный чертеж регулируемого штуцера


Регулируемый штуцер – устройство цилиндрической формы, визуально напоминающее стандартный штуцер. Материал изготовления для предлагаемого устройства – нержавеющая сталь, либо латунь, либо полистирол в зависимости от климатических условий, в которых данный штуцер будет эксплуатироваться, а также от задаваемых заказчиками параметров (необходимый интервал напоров, который необходимо будет осуществлять, прочностные характеристики для штуцера, вид транспортируемого продукта и т.д.). Главная отличительная конструкционная черта регулируемого штуцера, которая непосредственно и  позволит изменять подаваемый напор агента – регулирующая игла.


Принцип действия работы штуцера можно пояснить с помощью рисунка 4, на котором изображены конструкторские составляющие данного изобретения. Через линию нагнетания 1 в полость 2 по гидролинии подается транспортируемая среда с определённым постоянным напором. Выкручивая/закручивая вращатель 3 регулирующей иглы 4 будет осуществляться её возвратно-поступательного движение вдоль оси АА дальше/ближе относительно оси ВВ. Чем больше будет расстояние между осью ВВ и точкой О - тем больше будет площадь поперечного сечения первого выходного отверстия 5, следовательно, тем больше будет и выходной напор. Напротив, чем меньше будет расстояние между осью ВВ и точкой О - тем меньше будет площадь поперечного сечения первого выходного отверстия, тем самым меньше будет и выходной напор.

Предлагаемое изобретение позволит избавиться на производстве от проблемы с регулированием напора транспортируемой среды, что позволит добиться, в свою очередь, уменьшения экономических, трудовых и временных затрат на процесс проведения различных технологических процессов.

Image

Рисунок 4. Конструкторские составляющие регулируемого штуцера



ОРГАНИЗАЦИИ, ЗАИНТЕРЕСОВАВШИЕСЯ ДАННЫМ ПРОЕКТОМ:

Институт проблем нефти и газа Якутского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук

(ИПНГ ЯНЦ СО РАН)

Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (победа в грантовой программе

"Умник Якутии-2014"(см.приложения))



Акционерное общество "Сахатранснефтегаз"

Участники проекта
Полина Мозгалева
Преподаватель дисциплины "Проектирование и разработка инноваций"
Василий Морозов
Преподаватель английского языка
Екатерина Иванченко
Преподаватель дисциплины "Маркетинг инноваций"
Павел Дозморов
Научный руководитель
И еще 1 участник
Показать всех