Способ подачи газосодержащих сред и устройство для его осуществления

(56 19 (54 М 430981.ОДАЧИ Ройст 19. кл. В 01 ГАЗ О СОДЕ РЖАВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩ Х СРЕД И У Щ СТВЛ ЕНИЯ(57 Сущность изо тивной средой па ва т с образов От ачивают из и потока на участке ют окальные вих: захватывают аксреду, их смеши- динОГО потока.3. На периферииия сред формируны. Откачку газа ретени сивную нием ока г меше евые з тора и, наковать газ из ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГССПАТЕНТ СССР) Изобретение огид авлике и можпроцессах отделенжи кости в химиченой, пищевой и дрЦель изобретекац)и процесса сеэа.В заявленномдер ащих сред, вкзах ат активной сихс ешениесобрка и откачку выделляется то, что научастке смешенияныевихревые зонвлянрт из этих эон. тносится к энергетикЕ и ет быть использовано в ия газообразных сред от ской, машиностроительугих отраслях хозяйства. ния состоит в интенсифипарации и отделения гаспособе подачи газосолючающем эжекционный редой пассивной среды, азованием единого потоившегося газа, новым явпериферии потока на сред формируют локальы. а откачку газа осущестосуществляют из этих зон. Вихревые зоны формируют вдоль потока в виде тора. Газ дополнительно октачивают из потока на его участках между вихревыми зонами. Устр-во содержит эжектор с камерой смешения, выходным диффузором, активным и пассивным соплами, камеру дегазации в виде охвать)вающего камеру смешения кожуха, Вакуум-насос сообщен с камерой дегазации, В боковойстенке камеры смешения образованы сквозные окна с вихреобразующими элементами со стороны проточной части камеры смешения, выполненными с возможностью формирования вихревых зон напротив окон, сообщенных с камерой дегазации,2 с. п.,7 з,п, ф-лы, 2 ил. Основной технический результат, до Л стигаемый при использовании указаннойф выше совокупности признаков,Кроме того, в заявленном способе пред д лагается вихревые эоны формировать СО вдоль потока.Предлагается также каждую из вихре вых зон формировать в видемй нец, дополнительно откачи потока на его участках между вихревыми зонами,В локальных вихревых зонах дав- О ление становится ниже, чем давление выделения газа из перекачиваемых сред, интенсифицируются массообменые процессы и коалесценция пузырьков выделившего- СЯ Гдзд, 1838671Распределение вихревых зон вдоль потока позволяет получить различную степеньразрежения вразных зонах, что обеспечиваетпоследовательноеотделение различных компонентов с различными термобарическимиусловиями перехода в газовую фазу, например, содержащихся в попутном или природном углеводородном газе.Торообразная форма обеспечивает максимальный объем вихревой эоны и полныйохват потока по периметру, Это увеличитобъем зоны пониженного давления и поверхность отбора выделившегося газа,Наконец, дополнительное откачиваниегаза из промежутков между вихревыми зонами позволяет интенсифицировать процесс отделения газа, снизить требуемоеколичество зон вихреобразования за счетболее полного отвода газа и увеличить эффективность перекачивания среды засчетснижения гидравлических потерь.В предложенном устройстве для подачигазосодержащих сред, содержащем эжектор с камерой смешения, выходным диффузором, активным и пассивным соплами,камеру дегазации в виде охватывающего камеру смешения кожуха, и вакуум-насос, сообщенный с камерой дегазации, в боковойстенке камеры смещенйя эжектора образованы сквозные окна с вихреобразующимиэлементами со стороны проточной части камеры смешения, выполненными с возможностью формирования вихревых зоннапротив окон, а последние сообщены с камерой дегазации,Кроме того, кожух может быть выполненв виде кольцевой оболочки, размещеннойнапротив наружной поверхности камерысмешения и закрепленной на входе и выходе последней.Наконец, боковая стенка камеры смешения может быть образорана сооснымикольцевыми элементами, установленными сосевым зазором относительно друг друга,среза пассивного сопла и выходного диффузора.В предлагаемом устройстве сквозныеокна могут быть образованы осевыми зазорами между кольцевыми элементами, внутренняя поверхность каждого из которыхвыполнена конфузорной, а вихреобразующие элементы - в виде острых кромок, образованных пересечениемконфузорной ибоковой поверхностей элементов со стороны выходного диффузора,Вакуум-насос может быть выполнен ввиде эжектора, пассивное сопло которого через вестовой клапан сообщено с камерой дегазации.Применение вихреобразующих элементов обеспечивает формирование вихревых зон, а наличие и расположение окон, соединенных с камерой дегазации, позволяет отвести газ, выделение которого интенсифицируется в вихре 40 активным и пассивным соплами 4 и 5 соответственно, камеру 6 дегазации в виде охватывающего камеру 2 смешения кожуха 7 и вакуум-насос 8. В боковой стенке 9 камеры 2 смешения эжектора 1 образованы сквоз 45 ные окна 10 с вихреобразующими элементами 11 со стороны проточной части камеры 2 смешения, выполненными с возможностью формирования вихревых зон 12 напротив окон 10, а последние сообщены с камерой 6 50 55 дегазации.Кожух 7 может быть выполнен в видекольцевой оболочки, размещенной напротив наружной поверхности камеры 2 смешения и закрепленной на входе и выходе последней Боковая стенка 9 камеры 2 смешенияможет быть образована соосными кольцевыми элементами 13, установленными с осевым зазором 14 относительно друг друга,среза пассивного сопла 5 и выходного дифвых зонах,Конкретная форма выполнения кожухаобеспечивает фиксацию элементов камерысмешения, а также перемешивание различ 10 ных компонентов, отобранных в разных точках потока. Такое усреднение бываетнеобходимым при дальнейшем транспортировании и переработке газа,Использование кольцевых соосных зле 15 ментов упрощает изготовление, снижаетрасход материала при ремонте, повышаетстепень унификации и снимает, ограниченияпо габаритам устройства.Предлагаемая конкретная форма про 20 филирования внутренней поверхности кольцевых элементов и образование сквозныхокон осевыми зазорами между кольцевымиэлементами упрощают изготовление, снижают требования к точности установки элементОв. Кроме того, конфузорный профильэлементов позволяет предотвратить снижение скорости потока среды по мере отводачасти массы в виде отсепарированного газа,Наконец, конкретная форма выполне 30 .ния вакуум-насоса упрощает процесс запуска, позволяет регулировать работу какнезависимо, так и совместно.На фиг,1 представлена схема устройства для подачи газосодержащих сред, реали 35 зующего заявленный способ; на фиг.2 -пример конкретного выполнения элементовкамеры смешения.Устройство содержит эжектор 1 с камерой 2 смешения, выходными диффузором 3, 1838671свободную газовую фазу через пассивное сопло 18 из камеры 6 дегазации.При запуске устройства в начальный период давление в камере 6 дегазации будет повышенным, клапан 19 откроется и избыточная среда будет сбрасываться иэ устройства. По мере выхода на номинальный режим давление в камере 6 будет падать и клапан 19 закроется внешним давлением.0 Одновременно или последовательно с запуском основного эжектора производят запуск вакуум-насоса 8. создающего необходимое разрежение, После достижения номинальных параметров перепад дав ления открывает клапан 19 и начинаетсянормальная работа устройства.Способ подачи газосодержащих средосуществляется следующим образом,Подавая активную среду черед сонло 4,осуществляют эжекционный захват ею пассивной среды из сопла 5, среды смешивают с образованием единого потока в камере 2 смешения, на участке смешения формируют локальные вихревые зоны, образующиеся, например, при обтекании вихреобразующих элементов 11, и из этих зон, характеризующихся пониженным давлением, осуществляют откачку газа посредством вауум-насоса 8.Вихревые зоны могут быть сформированы вдоль потока, например, при использо. вании кольцевых элементов 13 с окнами 10,При работе устройства активная среда 20 п д давлением подается от источника повыенного давления через активное сопло 4 в к меру 2 смешения. Пониженное давление, с здаваемое потоком активной среды в зо н расположения пассивного сопла 5, обеспечивает захват пассивной среды, поступающей через сопло 5. Смешение активной и пассивной сред осуществляется в к мере 2 смешения, При обтекании единым и током вихреобразующих элементов 11 н против сквозных окон 10 образуются ло- . к льные вихревые зоны 12, где давление и нижается. В зоны пониженного давления д ффундируют растворенный в перекачива е ой среде газ, паровая фаза, а также пос упают уже образовавшиеся или н ходящиеся в потоке мелкие пузырькисвоб дного газа.Из вихревых зон 12 осуществляется от качка газа вакуум-насосом 8 через сквозные окна 10, полость камеры 6 дегазации и открытый вестовой клапан 19. Дегазированная среда поступает в выходной диффузор 3, где ее давление повышается и подается 45 по ребителю.Кольцевая оболочка, служащая кожухом 7, вакреплена на входе и выходе камеры 2 смешения и может служить для фиксации кольцевых элементов 13 известными сред стами. Конфузорная форма выполнения внутренней поверхности 15 обеспечивает яокальное ускорение потока, а острые кромкина пересечении ее с боковой поверхност ю 16 элементов 11 формируют 55 от ывное течение с интенсивным вихреобра ованием по длине потока с образованием вихревых зон в форме торэ., При выполненнии вакуум-насоса 8 в виде эжектора в его активное сопла 17 подаетфя рабочая среда, эжектирующая фузора 3, Крепление элементов 13 в кожухеосуществляется известными средствами, апример стержнями.Сквозные окна 10 могут быть образованы зазорами 14 между кольцевыми элеменами 13.Внутренняя поверхность 15 каждого из лементов 13 выполнена конфузорной, а ихреобразующие элементы 11 - в виде осрых кромок, образованных пересечением 1 онфузорной внутренней поверхности 15 и оковой поверхности 16 со стороны выходго диффузора 3.Вакуум-насос 8 может быть выполнен в виде экектора с активным соплом 17 и пас сивным соплом 18, которое через вестовой к апан 19 сообщено с камерой 6 дегазации.Работает устройство следующим обра м. образованными осевыми зазорами 14 между элементами 13,Вихревая зона может формироваться в виде тора. Для этого может использоваться выполнение вихреобраэующих элементов 11 в виде острых кромок по окружности элемента 13.Кроме того, выделившийся гаэ может дополнительно откачиваться из потока на его участках между вихревыми зонами 12. С этой целью ширина осевых зазоров 14 может выбираться большей, чем максимальный осевой размер вихревой зоны 12. Кроме того, возможно наличие дополнительной гидравлической связи между камерой 6 дегазации и областью потока в камере 2 смешения, например, в виде каналов в боковой стенке 9 последней.Экспериментальное испытание макета заявленного устройства показало, что при реализации с его помощью заявленного способа обеспечивается повышение степени отделения газа в среднем на 30 по сравнению с базовым способом.Формула изо бр ете н и я1. Способ подачи газосодержащих сред, включающий эжекционный захват активной средой пассивной среды, их смеше1838671 Фиг. 1 ние с образованием единого потока и откачку выделяющегося из него газа, о т л и ч а ющ и й с я тем, что на периферии потока на участке смешения сред формируют локальные вихревые зоны, а откачку газа осущест вляют из этих зон. 2. Способ пой 1,отл ича ющийся тем, что вихревые эоны формируют вдоль потока. 103. Способ по п.1 или 2, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что каждую из вихревых зон формируют в виде тора.4, Способ по пп.1-3, отл ич а ю щ ийс я тем, что газ дополнительно откачивают 15 из потока на его участках между вихревыми зонами,5. Устройство для подачи газосодержащих сред, содержащее эжектор с камерой ,смешения, выходным диффузором, актив ным и пассивным соплами, камеру дегазации в виде охватывающего камеру смешения кожуха и вакуум-насос, сообщенный с камерой. дегазации, от л и ч а ю щ ее с я тем, что в боковой стенке камеры смешения эжектора 25 образованы сквозные окна с вихреобразующими элементами со стороны проточной части камеры смешения, выполненными с возмож 1 ностью формирования вихревых зон напротив окон, а последние сообщены с камерой. дегаэации.6. Устройство поп.5, отл ич а ю щеес я тем, что кожух выполнен в виде кольцевой оболочки, размещенной напротив наружной поверхности камеры смешения и закрепленной на входе и выходе последней.7. Устройство по п,5 или 6, о т л и.ч а ющ е е с я тем, что боковая стенка камеры смешения образована соосными кольцевыми элементами, установленными с осевым зазором относительно друг друга, среза пассивного сопла и выходного диффузора.8. Устройство по п,7, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что сквозные окна образованы осевыми зазорами между кольцевыми элементами, внутренняя поверхность каждого иэ которых выполнена конфузорной. а вихреобраэующие элементы - в виде острых кромок, образованных пересечением конфузорной и боковой поверхностей элементов со стороны выходного диффузора,9, Устройство по пп,5 - 8, о т л и ч а ю ще е с я тем, что вакуум-насос выполнен в виде эжектора, пассивное сопло которого через вестовой клапан сообщено с камерой дегазации.1838671 лигиона СР едактор Заказ 2918 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина Составит Техред М 8.Калаевгентал . Корректор М.Ткач