Насосно-эжекторная установка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 05 А 1)5 Е 04 Г 5/5 САНИЕ ИЗОБРЕТ ВТО 2 ляется повыше асосно-эжектор ая установк вленными в СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРМ 222588, кл, Р 04 Р 5/06, 1966.(57) Использование: в струйной технике дляутилизации нефтяного газа, для откачкисжатия взрывоопасных газов с помощью передвижных мобильных установок. Сущность изобретения; корпус снабженпатрубком (П) отвода жидкости. СепарируюИзобретение относится к струйной технике, преимущественно к насосно-эжектор-,ным установкам для утилизации нефтяногогаза, для откачки и сжатия взрывоопасныхгазов с помощью передвижных мобильныхустановок,Целью изобретения явние производительности нной установки,На фиг.1 схематически.изображена насосно-эжекторная установка; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,1 центробежного насоса вплане с газожидкостным эжектором, встроенным в напорный патрубок насоса; нафиг.3 - сечение Б-Б на фиг,1 вихревой камеры, размещенной в корпусе насосно-эжекторной установки.Насосно-эжекторн а содержит корпус 1 с устано нем тепщий П выполнен коническим перфориро ванным, размещен в приемном П и установ лен меньшим диаметром на рабочем колесе соосно последнему и вихревой камере. Газоотборный П выполнен коническим, установлен в сепарирующем П соосно осевому соплу и размещен меньшим входным отверстием в зоне передних кромок лопаток раочего колеса. Тарельчатый дефлектор становлен на выходе газоотборного П, со сно ему с образованием с корпусом и вих ревой камерой кольцевого канала, Камера установлена на приемном П и подключена тангенциальным П к диффузору. Выходно участок приемного П выполнен перфориро ванным, Теплообменник установлен в коль цевом канале между корпусом дефлектором. 1 з.п,ф-лы, 3 ил,лообменником 2, газоотборным диффузор-- ф ным патрубком 3, патрубком 4 отвода газо-,4 образной среды и центробежным насосом 5 с рабочим колесом 6, напорным 7 и прием- Я ным 8 патрубками и приводным валом 9 и ( ) жидкостно-газовый эжектор 10 с активным соплом 11, установленным на выходе напорного патрубка 7 насоса 5, патрубком 12 подвода пассивной газообразной среды, камерой 13 смешения и диффузором 14, со-ф общенным с приемным патрубком 8.Установка снабжена сепарирующим патрубком 15, тарельчатым дефлектором 16, регулятором 17 уровня жидкости и вихревой камерой 18 с тангенциальным патрубком 19 подвода газожидкостной среды с осевым соплом 20, Корпус 1 снабжен патрубком 21 отвода жидкости, При этом сепарирующий патрубок 15 выполнен в виде коническогоперфорированного патрубка, размещенного в приемном патрубке 8 и установленного меньшим диаметром на рабочем колесе 6 соосно последнему и вихревой камере 18, газоотборный патрубок 3 выполнен коническим, установлен в сепарирующем патрубке 15 соосно осевому соплу 20 и размещен меньшим входным отверстием в зоне передних кромок 22 лопаток 23 рабочего колеса 6 насоса 5, тарельчатый дефлектор 16 уста-, новлен на выходе газообразного патрубка 3, соосно последнему с образованием с корпусом 1 и вихревой камерой 18 кольцевого канала 24, вихревая камера 18 установлена на приемном патрубке 8 и подключена тангенциальным патрубком 19 к диффузору 14 эжектора 10, выходной участок 25 приемного патрубка 8 выполнен перфорированным, а теплообменник 2 установлен в кольцевом канале между корпусом и дефлектором 16, Регулятор 17 уровня жидкости выполнен в виде кольца 26, охватывающего приемный патрубок 8 и установленного в зоне его перфорации с возможностью осевого перемещения, и тороидального поплавка 27, охватывающего приемный патрубок 8 и кинематически связанного с кольцом 26, а корпус 1 снабжен гидрозатвором 28.Перед началом работы сепарирующий патрубок 15, приемный патрубок 8 и корпус 1 заполняются рабочей жидкостью, через теплообменник 2 подается охлаждающая среда. Во время работы установки жидкостная среда рабочим колесом 6 насоса 5 подается в активное сопло 11 жидкостно-газового эжектора 10, в котором потенциальная энергия давления преобразуется в кинематическую энергию струи, Истекая из сопла 11, жидкостная среда увлекает в камеру 13 смешения перекачиваемую газообразную среду, При этом в камере 13 смешения происходит перемешивание газа с жидкостью, конденсация и частичное растворение, что дополнительно понижает давление всасывание и увеличивает коэффициент эжекции, В диффузоре 14 газожидкостной поток тормозится, пузырьки газа сжимаются окружающей жидкостью и через тангенциальный патрубок 19 поступает в вихревую камеру 18, где он разгоняется и закручивается, и далее поступает в осевое сопла 20, где давление в потоке падает, причем чем меньше радиус вращения потока, тем меньше давление.Из сопла 20 двухфазный вращающийся поток поступает в сепарирующий патрубок 15, где за счет трения он получает дополнительную закрутку. Более плотная фракция конденсата и жидкость под действием центробежной силы перемещаются к перифе 10152025 рии и вверх вдоль внутренней стенки сепарирующего патрубка 15 к перфорированной его части, где через отверстия выносятся вприемный патрубок 8, тогда как жидкость, насыщенная пузырьками газа и легкими фракциями конденсата перемещается к центру вниз, где попадает в газоотборный диффузорный патрубок 3, по которому жидкость вместе с пузырьками газа поднимается и выносится в корпус 1.Под действием градиента давлениямежду выходом из эжектора 10 и давлениемв магистрали потребителя газа, отсепарированный газ из корпуса 1 через кольцевой зазор между тарельчатым дефлектором 16 икорпусом 1 поступает в теплообменник 2,где охлаждается. Образовавшийся конденсат сливается через кольцевой зазор в корпус 1, а охлажденный высокопотенциальный газ через патрубок 4 отвода газообразной среды подается потребителю, при этом в корпусе 1 в нижней части собирается жидкость, а над ней - более легкий конденсат, в котором находится тороидальный поплавок 27 регулятора 17 уровня. При достижении уровняжидкости, определяемого гидрозатвором 28, отсепарированный газовый конденсат отводится через патрубок 21 отвода жидкости с определенным секундным расходом, 30 Если жидкости поступает больше или уровень конденсата повышается, срабатывает регулятор 17 уровня жидкости, который перепускает жидкость в приемный патрубок 8 насоса 5, обеспечивая чистоту отбираемого 35 конденсата, Если расход конденсата уменьшится, то уровень его также уменьшится и слив жидкости в насос прекратится, что восстановит уровень и предотвратит прорыв газа через гидрозатвор 28.40 Из приемного патрубка 8 жидкость смелкодиспергированными газовыми включениями всасывается насосом, центробежное рабочее колесо 6 которого выполнено с лопатками 23, загнутыми вперед по враще нию. Благодаря дроблению газовых включений при прохождении перфорированной части вращающего сепарирующего патрубка 15, газожидкостная смесь не подвержена сепарации в проточной части рабочего коле са 6 и благодаря большой скорости потока вмежлопаточных каналах пузырьки выносятся в напорный патрубок, что повышает допустимое газосодержание в насосе 5. Затем высокоскоростной газожидкостной поток 55 ускоряется в сопле 11 и высокоскоростнаяструя истекает в камеру смешения ЖГЭ.Поскольку в этом потоке имеются вжатые пузырьки газа, струя расширяется, увеличивая поверхность захвата для пассивного газа с минимальными потерямикинетической энергии на распад эжектирующей струи, что увеличивает коэффициент эжекции по сравнению с режимом работы на однородной жидкости и повышает КПД эжектора, и чем больше допустимое газосодержание в жидкости, входящей и выходящей из насоса, тем больше КПД эжектора, тем меньше габариты сепарирующего устройства, а с уменьшением габаритов уменьшается время пребывания смеси в зоне действия инерционных сил и ухудшается разделение смеси, что и увеличивает газо- содержание на входе в насос,Формула изобретения 1. Насосно-эжекторная установка, содержащая корпус с установленным в нем теплообменником, газоотборным диффузорным патрубком, патрубком отвода газообразной среды и центробежным насосом с рабочим колесом, напорным и приемным патрубками и приводным валом и жидкостно-газовый эжектор с активным соплом, установленным на выходе напорного патрубка насоса, патрубком подвода пассивной газообразной среды, камерой смешения и диффузором, сообщенным с приемным патрубком, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности, она снабжена сепарирующим патрубком, тарельчатым дефлектором, регулятором уровня жидкости и вихревой камерой с тангенциальным патрубком подвода газожидкостной среды с осевым соплом, а корпус снабжен патрубком отвода жидкости, при этом сепарирующий патрубок выполнен в виде конического5 перфорированного патрубка,. размещенного в приемном патрубке и установленного меньшим диаметром на рабочем колесе соосно последнему и вихревой камере, газоотборный патрубок выполнен коническим,10 установлен в сепарирующем патрубке соосно осевому соплу и размещен меньшим входным отверстием в зоне передних кромок лопаток рабочего колеса насоса, тарельчатый дефлектор установлен на выходе15 газоотборного патрубка, соосно последнему с образованием с корпусом и вихревой камерой кольцевого канала, вихревая камера установлена на приемном патрубке и подключена тангенциальным патрубком к20 диффузору эжектора, выходной участок приемного патрубка выполнен перфорированным, а теплообменник установлен в кольцевом канале между корпусом и дефлектором.25 2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что регулятор уровня жидкости выполнен в виде кольца, охватывающего приемный патрубок и установленного в зоне его перфорации с возможностью осевого пере 30 мещения, и тороидального поплавка, охватывающего приемный патрубок и кинематически связанного с кольцом, а корпус снабжен гидрозатвором,1732005Составитель Ю,ВасильевВолкова Техред М,Моргентал Корректор едакто каз 1567 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1