RU2538992C1 - Device for separation of multicomponent medium and nozzle channel for it - Google Patents

Device for separation of multicomponent medium and nozzle channel for it Download PDF

Info

Publication number
RU2538992C1
RU2538992C1 RU2013146614/06A RU2013146614A RU2538992C1 RU 2538992 C1 RU2538992 C1 RU 2538992C1 RU 2013146614/06 A RU2013146614/06 A RU 2013146614/06A RU 2013146614 A RU2013146614 A RU 2013146614A RU 2538992 C1 RU2538992 C1 RU 2538992C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
separation
flow
central
section
Prior art date
Application number
RU2013146614/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Аркадьевич Багиров
Леонард Макарович Дмитриев
Владимир Исаакович Фейгин
Салават Зайнетдинович Имаев
Original Assignee
3S Газ Текнолоджис Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3S Газ Текнолоджис Лимитед filed Critical 3S Газ Текнолоджис Лимитед
Priority to RU2013146614/06A priority Critical patent/RU2538992C1/en
Priority to PCT/RU2014/000774 priority patent/WO2015057109A1/en
Priority to ARP140103920A priority patent/AR098114A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2538992C1 publication Critical patent/RU2538992C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/002—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/24—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by centrifugal force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B04C3/06—Construction of inlets or outlets to the vortex chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B04C2003/003—Shapes or dimensions of vortex chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B04C2003/006—Construction of elements by which the vortex flow is generated or degenerated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: separation device comprises a premix chamber with the device of twisting of medium flow installed in it, the nozzle channel connected with the premix chamber for separation, and the unit for separation of droplets and/or solid particles. The separation channel containing convergent, divergent, and located between them cylindrical sections, differing by that the cylindrical section has the length of the generatrix greater than 0.1D, where D - diameter of the cylindrical section, meanwhile the divergent section is designed with a ring ledge as a step the plane of which is perpendicular to the channel axis.
EFFECT: decrease of pulsation level in a flow and, as a result, increase of efficiency of separation and reduction of losses of total pressure of medium flow.
8 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к устройству для сепарации многокомпонентных сред, а также к сопловому каналу для данного устройства, и может быть использовано для сжижения газов, их очистки или выделения из потока одного или нескольких целевых компонентов.The invention relates to a cryogenic technique, in particular to a device for separating multicomponent media, as well as to a nozzle channel for this device, and can be used to liquefy gases, purify them, or separate one or more target components from a stream.

Центробежные устройства для сепарации широко используются для разделения или сжижения газов. В таких устройствах газовый поток закручивается с помощью завихрителя и подается на вход соплового канала для сепарации. При этом в ряде устройств, в т.ч. в данном, в сопловом канале в результате адиабатического расширения газ охлаждается и происходит процесс конденсации жидкой фазы. Под воздействием центробежных сил в закрученном потоке капли конденсата отбрасываются к стенкам канала с образованием на них слоя жидкой фазы, которая собирается с помощью средства отбора жидкой фазы. Это средство может иметь различную конструкцию.Centrifugal separation devices are widely used for gas separation or liquefaction. In such devices, the gas stream is twisted using a swirl and fed to the inlet of the nozzle channel for separation. Moreover, in a number of devices, including In this, in the nozzle channel, as a result of adiabatic expansion, the gas cools and a condensation of the liquid phase occurs. Under the influence of centrifugal forces in a swirling stream, condensate droplets are discarded to the channel walls with the formation of a layer of the liquid phase on them, which is collected using the liquid phase selection means. This tool may have a different design.

Из уровня техники известно устройство для сепарации многокомпонентной газовой среды (см. патент РФ RU 2348871, F25J 3/00, 10.03.2009 /1/), содержащее форкамеру с размещенным в ней средством для закрутки газового потока, сопловой канал для сепарации потока, средство для отбора жидкой фазы и дозвуковой диффузор или комбинацию сверхзвукового и дозвукового диффузора.The prior art device for the separation of a multicomponent gas medium (see RF patent RU 2348871, F25J 3/00, 03/10/2009 / 1 /), containing a prechamber with a means for swirling the gas flow, a nozzle channel for separating the flow, a means for selecting a liquid phase and a subsonic diffuser or a combination of supersonic and subsonic diffusers.

Указанный аналог является наиболее близким к заявленному устройству для сепарации. Однако в указанном аналоге имеются недостатки, связанные с наличием нестационарных процессов вблизи минимального (критического) сечения канала, а также с нестационарностью положения скачков уплотнения и отрывных зон в потоке в расширяющемся (диффузорном) участке соплового канала. Наличие быстрых нестационарных процессов приводит, с одной стороны, к трудностям расчетного анализа работы сепарационного канала, с другой стороны, снижению эффективности процессов сепарации.The specified analogue is closest to the claimed device for separation. However, this analogue has drawbacks associated with the presence of non-stationary processes near the minimum (critical) section of the channel, as well as with the non-stationary position of the shock waves and separation zones in the flow in the expanding (diffuser) section of the nozzle channel. The presence of fast non-stationary processes leads, on the one hand, to difficulties in the computational analysis of the separation channel, and on the other hand, to a decrease in the efficiency of separation processes.

Из уровня техники известен сопловой канал для сепарации газового потока (см. патент РФ RU 2353764, E21B 43/34, /2/), включающий конфузорный и диффузорный участки, между которыми располагается цилиндрический канал камеры смешения эжектора и входной канал устройства отбора жидкости. Указанный аналог является наиболее близким к заявленному сопловому каналу.The nozzle channel for separating a gas stream is known from the prior art (see RF patent RU 2353764, E21B 43/34, / 2 /), including confuser and diffuser portions, between which there is a cylindrical channel of the ejector mixing chamber and the inlet channel of the fluid sampling device. The specified analogue is closest to the claimed nozzle channel.

Недостатком указанного выше известного средства также является наличие высокого уровня турбулентности, характерной для течения среды в камере смешения эжектора, что снижает эффективность устройства, т.к. в камере смешения происходит интенсивное турбулентное перемешивание потока, и тем самым часть капель жидкости возвращается в поток в результате процесса турбулентной диффуззии.The disadvantage of the above known means is also the presence of a high level of turbulence characteristic of the flow of the medium in the mixing chamber of the ejector, which reduces the efficiency of the device, because Intense turbulent mixing of the flow takes place in the mixing chamber, and thereby part of the liquid droplets returns to the flow as a result of the turbulent diffusion process.

Задачей заявленного изобретения является создание более эффективного устройства для сепарации многокомпонентной среды.The objective of the claimed invention is to provide a more efficient device for the separation of a multicomponent medium.

Технический результат заявленного изобретения заключается в снижении уровня пульсации в потоке и, как следствие, в увеличении эффективности сепарации и уменьшении потерь полного давления потока среды.The technical result of the claimed invention is to reduce the level of ripple in the stream and, as a consequence, to increase the separation efficiency and reduce the loss of the total pressure of the medium stream.

Указанный технический результат достигается в конструкции соплового канала для сепарации, за счет того, что он содержит конфузорный, диффузорный и расположенный между ними цилиндрический участки, причем цилиндрический участок имеет длину образующей более 0,1D, где D - диаметр цилиндрического участка, а диффузорный участок выполнен с кольцевым уступом в виде ступени, плоскость которой расположена, перпендикулярно оси канала.The specified technical result is achieved in the design of the nozzle channel for separation, due to the fact that it contains confuser, diffuser and cylindrical sections located between them, and the cylindrical section has a generatrix length of more than 0.1D, where D is the diameter of the cylindrical section, and the diffuser section is made with an annular ledge in the form of a step, the plane of which is located perpendicular to the axis of the channel.

Указанный технический результат достигается также в частных вариантах выполнения канала для сепарации за счет того, что:The specified technical result is also achieved in particular embodiments of the channel for separation due to the fact that:

- упомянутый кольцевой уступ выполнен с высотой, большей, чем толщина потери импульса в пограничном слое перед уступом,- said annular ledge is made with a height greater than the thickness of the pulse loss in the boundary layer in front of the ledge,

- выход из цилиндрического участка выполнен с дополнительным уступом.- exit from the cylindrical section is made with an additional ledge.

Указанный технический результат достигается в конструкции устройства для сепарации многокомпонентной среды за счет того, что оно включает форкамеру с установленным в ней средством закручивания потока среды, соединенный с форкамерой сопловой канал для сепарации упомянутой конструкции и узел отбора капель и/или твердых частиц.The specified technical result is achieved in the design of a device for separating a multicomponent medium due to the fact that it includes a prechamber with a means for swirling the fluid flow installed in it, a nozzle channel connected to the prechamber for separating the above-mentioned structure, and a droplet and / or particulate sampling unit.

Указанный технический результат также достигается в частных вариантах реализации устройства для сепарации за счет того, что:The specified technical result is also achieved in private embodiments of the device for separation due to the fact that:

- средство для закручивания потока выполнено в виде центрального тела и лопаток, закрепленных на нем, а также на стенках форкамеры, - диаметр центрального тела не больше наименьшего диаметра канала,- the means for swirling the flow is made in the form of a central body and blades mounted on it, as well as on the walls of the prechamber, - the diameter of the central body is not greater than the smallest diameter of the channel,

- средство закручивания потока выполнено в виде центрального осесимметричного канала с подсоединенными к нему дополнительными каналами, сообщающимися с источником многокомпонентной среды, причем в поперечном сечении центрального канала, проходящем через оси дополнительных каналов, угол между осью каждого дополнительного канала и линией, соединяющей ось центрального канала с точкой пересечения стенок центрального и дополнительного каналов, составляет не менее 45°,- the means for swirling the flow is made in the form of a central axisymmetric channel with additional channels connected to it, communicating with the source of the multicomponent medium, and in the cross section of the central channel passing through the axis of the additional channels, the angle between the axis of each additional channel and the line connecting the axis of the central channel with the point of intersection of the walls of the central and additional channels is at least 45 °,

- узел отбора жидкой фазы выполнен в виде соединенной с сопловым каналом камеры, в стенке которой выполнены перфорационные отверстия и/или кольцевая щель.- the site of selection of the liquid phase is made in the form of a chamber connected to the nozzle channel, in the wall of which perforations and / or an annular gap are made.

В отличие от аналога /2/ сопловой канал устройства для сепарации имеет кольцевой уступ, позволяющий зафиксировать положение скачка уплотнения с наименьшими потерями полного давления (давления торможения). Цилиндрический участок (участок постоянного сечения) имеющий длину более 0,1D (D - диаметр цилиндрического участка), обеспечивает ослабление пульсаций, возникающих в канале при нестационарной конденсации при переходе от дозвукового к сверхзвуковому сечению. При этом, как установили авторы изобретения, сочетание указанных конструктивных элементов обеспечивает неожиданное значительное повышение эффективности сепарации потока.Unlike the analogue / 2 /, the nozzle channel of the separation device has an annular ledge, which makes it possible to fix the position of the shock wave with the smallest total pressure loss (braking pressure). A cylindrical section (constant section section) having a length of more than 0.1D (D is the diameter of the cylindrical section), provides the weakening of the pulsations arising in the channel during unsteady condensation during the transition from subsonic to supersonic section. Moreover, as the inventors established, the combination of these structural elements provides an unexpected significant increase in the efficiency of the separation of the stream.

На фиг.1 показан наиболее предпочтительный вариант реализации заявленного устройства для сепарации. Устройство включает последовательно размещенные: форкамеру 1 с установленным в ней средством закручивания потока среды, сопловой канал 2 для сепарации потока среды, узел 3 отбора образующейся жидкой фазы и диффузор 4 (необязательно).Figure 1 shows the most preferred embodiment of the claimed device for separation. The device includes sequentially placed: a pre-chamber 1 with a means for swirling the medium flow installed in it, a nozzle channel 2 for separating the medium flow, a node 3 for selecting the resulting liquid phase, and a diffuser 4 (optional).

Сопловой канал 2 для сепарации многокомпонентной среды согласно заявленному изобретению включает конфузорный (сужающийся) 5 и диффузорный (расширяющийся) 6 участки, между которыми расположен цилиндрический участок 7 (участок постоянного поперечного сечения). Наименьшая длина Lуч указанного участка 7 составляет 0,1D, где D - диаметр цилиндрического участка (наименьший диаметр канала). Наиболее предпочтительная длина цилиндрического участка Lуч=(0,2-0,5)D. Указанное условие обеспечивает наиболее эффективное ослабление пульсаций, возникающих в потоке в конфузорном участке 5 канала.The nozzle channel 2 for separating a multicomponent medium according to the claimed invention includes confusor (tapering) 5 and diffuser (expanding) 6 sections, between which there is a cylindrical section 7 (section of constant cross section). The smallest length L uch of the indicated section 7 is 0.1D, where D is the diameter of the cylindrical section (the smallest diameter of the channel). The most preferred length of the cylindrical section L UCH = (0.2-0.5) D. The specified condition provides the most effective attenuation of pulsations arising in the stream in the confuser section 5 of the channel.

На диффузорном участке 6 соплового канала расположен кольцевой уступ 8, торцевая плоскость которого перпендикулярна оси канала. При этом высота h уступа 8 должна быть больше, чем толщина вытеснения пограничного слоя потока среды перед данным уступом. Указанное условие позволяет стабилизировать положение скачка и зоны отрыва потока.On the diffuser section 6 of the nozzle channel there is an annular ledge 8, the end plane of which is perpendicular to the axis of the channel. Moreover, the height h of the step 8 should be greater than the thickness of the displacement of the boundary layer of the medium flow before this step. This condition allows you to stabilize the position of the jump and the zone of separation of the flow.

Определение толщины вытеснения проводится с использованием известных газодинамических соотношений (см., например, Г.Н. Абрамович «Прикладная газовая динамика» ч.1, изд-во «Наука». 1991, стр.302), а также численных расчетов уравнений для турбулентного течения среды в канале.The displacement thickness is determined using well-known gas-dynamic relations (see, for example, G. N. Abramovich, “Applied Gas Dynamics”, part 1, publishing house “Nauka”. 1991, p. 302), as well as numerical calculations of equations for turbulent medium flow in the channel.

В частных случаях выполнения изобретения на выходе из цилиндрического участка 7 может быть выполнен дополнительный уступ (на чертежах не показан) обеспечивающий дополнительную стабилизацию потока.In particular cases of the invention, an additional step (not shown) can be made at the outlet of the cylindrical section 7, which provides additional stabilization of the flow.

Согласно одному аспекту изобретения в качестве средства для закручивания потока может быть использовано центральное тело 9 с размещенными вокруг него лопатками 10, установленными под углом к плоскости поперечного сечения форкамеры 1. При этом лопатки 10 закреплены как на поверхности центрального тела 9, так и на внутренней поверхности форкамеры 1.According to one aspect of the invention, a central body 9 with blades 10 arranged around it and mounted at an angle to the cross-sectional plane of the prechamber 1 can be used as a means for swirling the flow. Moreover, the blades 10 are mounted both on the surface of the central body 9 and on the inner surface prechambers 1.

На фиг.2 показана конструкция другого варианта средства для закрутки, выполненного в виде центрального осесимметричного канала 11, предпочтительно охватывающего центральное тело 9 и являющегося частью форкамеры 1, и подсоединенных к каналу 11 дополнительных каналов 12, сообщающихся с источником многофазной среды 13. Причем в поперечном сечении центрального канала 11, проходящем через оси 14 дополнительных каналов, угол φ между осью 14 каждого дополнительного канала и линией 15, соединяющей ось центрального канала 11 с точкой пересечения стенок центрального 11 и дополнительного 12 каналов, составляет не менее 45°. Другими словами, угол φ между осью 14 каждого дополнительного канала и нормалью 15, проведенной от оси центрального канала 11 к его поверхности в точку пересечения стенок центрального 11 и дополнительного 12 каналов (в любую из двух точек), составляет не менее 45°.Figure 2 shows the construction of another version of the means for twisting, made in the form of a Central axisymmetric channel 11, preferably covering the Central body 9 and which is part of the prechamber 1, and connected to the channel 11 of the additional channels 12, communicating with the source of the multiphase medium 13. Moreover, in the transverse the cross section of the Central channel 11 passing through the axis 14 of the additional channels, the angle φ between the axis 14 of each additional channel and the line 15 connecting the axis of the Central channel 11 with the point of intersection of the walls ntralnogo 11 and additional channels 12 is not less than 45 °. In other words, the angle φ between the axis 14 of each additional channel and the normal 15 drawn from the axis of the central channel 11 to its surface at the intersection of the walls of the central 11 and the additional 12 channels (at any of the two points) is at least 45 °.

Выбор угла φ в пределах 45°<φ<90° позволяет для заданного потока момента количества движения выполнить средство закрутки с наименьшими потерями полного давления при течении среды через каналы средства закрутки.The choice of the angle φ within 45 ° <φ <90 ° allows for a given flow of angular momentum to perform a swirl tool with the least loss of total pressure when the medium flows through the swirl tool channels.

Предпочтительно, чтобы диаметр Dц центрального тела 9 был не больше, чем наименьший диаметр D канала (т.е. диаметр канала на цилиндрическом участке) (Dц≤D).Preferably, the diameter D c of the central body 9 is not greater than the smallest diameter D of the channel (i.e., the diameter of the channel in the cylindrical section) (D c ≤D).

При размерах центрального тела больших, чем наименьший диаметр соплового канала, как следует из расчетов и опытных данных, наблюдается сильная неравномерность полного давления (давления торможения) по радиусу канала, обусловленная повышенной скоростью вращения потока вблизи оси канала после центрального тела. Это обстоятельство препятствует равномерному восстановлению полного давления потока после его торможения и приводит к потерям полного давления среды на выходе из устройства.When the size of the central body is larger than the smallest diameter of the nozzle channel, as follows from calculations and experimental data, there is a strong non-uniformity of the total pressure (braking pressure) along the radius of the channel, due to the increased speed of rotation of the flow near the axis of the channel after the central body. This circumstance prevents the uniform restoration of the total flow pressure after its deceleration and leads to losses of the total pressure of the medium at the outlet of the device.

Узел 3 отбора жидкой фазы может быть выполнен в виде соединенной с каналом камеры, в стенке которой выполнены перфорационные отверстия и/или кольцевая щель.The node 3 of the selection of the liquid phase can be made in the form of a chamber connected to the channel, in the wall of which perforations and / or an annular gap are made.

Устройство также может включать диффузор 4, установленный для частичного восстановления полного давления среды.The device may also include a diffuser 4 installed to partially restore the full pressure of the medium.

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

Многокомпонентная среда (в частности, газовая или газожидкостная смесь) поступает в форкамеру 1, где она проходит устройство для закрутки (например, лопатки 10). Далее закрученный поток попадает в конфузорную часть 5 соплового канала, где приобретает требуемое ускорение, и затем - в цилиндрический участок 7, на котором происходит ослабление пульсаций газового потока. После этого в диффузорной части 6 канала происходит адиабатическое расширение газа, сопровождающееся понижением давления температуры, и образованием капель жидкой фазы размером более 0,5 мкм, которые за счет центробежных сил отбрасываются к стекам канала. При этом за счет кольцевого уступа 8 в диффузорной части 6 происходит фиксация положения скачка уплотнения и зоны отрыва потока с наименьшими потерями давления торможения. Образовавшийся вблизи стенок обогащенный газожидкостный поток поступает в узел 3 отбора жидкой фазы, а обедненная газовая смесь, проходя через диффузор 4, выходит из устройства.A multicomponent medium (in particular, a gas or gas-liquid mixture) enters the prechamber 1, where it passes a device for swirling (for example, blades 10). Then the swirling flow enters the confuser part 5 of the nozzle channel, where it acquires the required acceleration, and then into the cylindrical section 7, where the pulsation of the gas stream is weakened. After that, adiabatic expansion of the gas occurs in the diffuser part 6 of the channel, accompanied by a decrease in temperature pressure and the formation of liquid phase droplets larger than 0.5 μm, which are discarded to the channel stacks due to centrifugal forces. In this case, due to the annular ledge 8 in the diffuser part 6, the position of the shock wave and the flow separation zone are fixed with the least loss of braking pressure. An enriched gas-liquid stream formed near the walls enters the liquid phase selection unit 3, and the depleted gas mixture passing through the diffuser 4 leaves the device.

Таким образом, заявленное устройство для сепарации за счет использования сепарационного канала описанной конструкции позволяет повысить эффективность сепарации и снизить потери полного давления при течении среды в устройстве.Thus, the claimed device for separation through the use of a separation channel of the described design allows to increase the efficiency of separation and reduce the loss of total pressure during the flow of the medium in the device.

Claims (8)

1. Сопловой канал для сепарации компонентов закрученного потока многокомпонентной среды, содержащий конфузорный, диффузорный и расположенный между ними цилиндрический участки, отличающийся тем, что цилиндрический участок имеет длину образующей более 0,1D, где D - диаметр цилиндрического участка, при этом диффузорный участок выполнен с кольцевым уступом в виде ступени, плоскость которой расположена перпендикулярно оси канала.1. The nozzle channel for separating the components of the swirling flow of a multicomponent medium, containing confuser, diffuser and cylindrical sections located between them, characterized in that the cylindrical section has a generatrix length of more than 0.1D, where D is the diameter of the cylindrical section, while the diffuser section is made with an annular ledge in the form of a step, the plane of which is perpendicular to the axis of the channel. 2. Сопловой канал по п.1, отличающийся тем, что упомянутый кольцевой уступ выполнен с высотой большей, чем толщина потери импульса в пограничном слое перед уступом.2. The nozzle channel according to claim 1, characterized in that said annular ledge is made with a height greater than the thickness of the pulse loss in the boundary layer before the ledge. 3. Сопловой канал по п.1, отличающийся тем, что выход из цилиндрического участка выполнен с дополнительным уступом.3. The nozzle channel according to claim 1, characterized in that the exit from the cylindrical section is made with an additional ledge. 4. Устройство для сепарации компонентов потока многокомпонентной среды, включающее форкамеру с установленным в ней средством закручивания потока среды, соединенный с форкамерой канал для сепарации и узел отбора капель и/или твердых частиц, отличающееся тем, что канал для сепарации выполнен в виде соплового канала по любому из пп.1-3.4. A device for separating components of the flow of a multicomponent medium, comprising a prechamber with a means for swirling the fluid flow, a channel for separating with a prechamber and a unit for collecting drops and / or solid particles, characterized in that the channel for separation is made in the form of a nozzle channel to any one of claims 1-3. 5. Устройство по п.4, в котором средство для закручивания потока выполнено в виде центрального тела и лопаток, закрепленных на нем, а также на стенках форкамеры,5. The device according to claim 4, in which the means for swirling the flow is made in the form of a Central body and blades mounted on it, as well as on the walls of the prechamber, 6. Устройство по п.5, в котором диаметр центрального тела не больше наименьшего диаметра канала.6. The device according to claim 5, in which the diameter of the Central body is not greater than the smallest diameter of the channel. 7. Устройство по п.4, в котором средство закручивания потока выполнено в виде центрального осесимметричного канала с подсоединенными к нему дополнительными каналами, сообщающимися с источником многокомпонентной среды, причем в поперечном сечении центрального канала, проходящем через оси дополнительных каналов, угол между осью каждого дополнительного канала и линией, соединяющей ось центрального канала с точкой пересечения стенок центрального и дополнительного каналов, составляет не менее 45°.7. The device according to claim 4, in which the means for swirling the flow is made in the form of a central axisymmetric channel with additional channels connected to it, communicating with the source of the multicomponent medium, and in the cross section of the central channel passing through the axis of the additional channels, the angle between the axis of each additional channel and the line connecting the axis of the Central channel with the point of intersection of the walls of the Central and additional channels is at least 45 °. 8. Устройство по любому из пп.5-7, в котором узел отбора жидкой фазы выполнен в виде соединенной с сопловым каналом камеры, в стенке которой выполнены перфорационные отверстия и/или кольцевая щель. 8. The device according to any one of paragraphs.5-7, in which the node for the selection of the liquid phase is made in the form of a chamber connected to the nozzle channel, in the wall of which perforations and / or annular slots are made.
RU2013146614/06A 2013-10-18 2013-10-18 Device for separation of multicomponent medium and nozzle channel for it RU2538992C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013146614/06A RU2538992C1 (en) 2013-10-18 2013-10-18 Device for separation of multicomponent medium and nozzle channel for it
PCT/RU2014/000774 WO2015057109A1 (en) 2013-10-18 2014-10-15 A multicomponent mixture separation device and a nozzle channel for the same
ARP140103920A AR098114A1 (en) 2013-10-18 2014-10-17 A MULTIPLE COMPONENT MEDIA SEPARATION DEVICE AND A NOZZLE PASSAGE FOR THE SAME

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013146614/06A RU2538992C1 (en) 2013-10-18 2013-10-18 Device for separation of multicomponent medium and nozzle channel for it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2538992C1 true RU2538992C1 (en) 2015-01-10

Family

ID=52101560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013146614/06A RU2538992C1 (en) 2013-10-18 2013-10-18 Device for separation of multicomponent medium and nozzle channel for it

Country Status (3)

Country Link
AR (1) AR098114A1 (en)
RU (1) RU2538992C1 (en)
WO (1) WO2015057109A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731448C1 (en) * 2020-02-20 2020-09-02 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Device for separation of multicomponent medium
RU2736135C1 (en) * 2020-02-20 2020-11-11 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Method of separating a multicomponent medium
RU2738516C1 (en) * 2020-05-26 2020-12-14 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Device for separation of multicomponent medium
RU2773182C1 (en) * 2021-12-23 2022-05-31 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Method for separation of a flow of a multi-component medium (options)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991002200A2 (en) * 1989-08-03 1991-02-21 Scheco Kurt Scherrieble Device with temperature separating effect
RU2348871C1 (en) * 2007-08-22 2009-03-10 Вадим Иванович Алферов Plant for gas liquation and separation

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2743391A1 (en) * 1977-09-27 1979-03-29 Maschf Augsburg Nuernberg Ag SWIRL CHAMBER FOR SEPARATING GAS MIXTURES
ID29448A (en) * 1998-12-31 2001-08-30 Shell Int Research METHOD OF ELIMINATION OF CONDENSED OBJECTS FROM A NATURAL GAS FLOW, ON THE HEAD OF THE WELL IN THE GOOD HEAD COVER
US6524368B2 (en) * 1998-12-31 2003-02-25 Shell Oil Company Supersonic separator apparatus and method
TW200636198A (en) * 2004-12-30 2006-10-16 Twister Bv Throttling valve and method for enlarging liquid droplet sizes in a fluid stream flowing therethrough
GB2440726B (en) * 2006-08-12 2011-05-18 Caltec Ltd Cyclonic separator and a method of separating fluids
RU2353764C2 (en) 2007-03-15 2009-04-27 Рауф Раисович Юнусов Thermo-dynamic separator and method of preparation of natural gas

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991002200A2 (en) * 1989-08-03 1991-02-21 Scheco Kurt Scherrieble Device with temperature separating effect
RU2348871C1 (en) * 2007-08-22 2009-03-10 Вадим Иванович Алферов Plant for gas liquation and separation

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731448C1 (en) * 2020-02-20 2020-09-02 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Device for separation of multicomponent medium
RU2736135C1 (en) * 2020-02-20 2020-11-11 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Method of separating a multicomponent medium
RU2738516C1 (en) * 2020-05-26 2020-12-14 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Device for separation of multicomponent medium
RU2773182C1 (en) * 2021-12-23 2022-05-31 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Method for separation of a flow of a multi-component medium (options)
RU2782072C1 (en) * 2021-12-23 2022-10-21 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Device for separation of multicomponent medium (options)
RU2790121C1 (en) * 2022-05-23 2023-02-14 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Method for separation of the flow of a multicomponent medium
RU2790120C1 (en) * 2022-05-23 2023-02-14 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Device for separation of multicomponent medium
RU2796850C1 (en) * 2022-09-21 2023-05-29 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Method for separation of flow of a multicomponent medium
RU2796853C1 (en) * 2022-09-21 2023-05-29 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Method for separation of flow of a multi-component medium
RU2796844C1 (en) * 2022-09-21 2023-05-29 Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" Device for separation of multi-component medium

Also Published As

Publication number Publication date
AR098114A1 (en) 2016-05-04
WO2015057109A1 (en) 2015-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2229922C2 (en) Nozzle, inertial separator and method of supersonic separation of component
AU2007263736B2 (en) Cyclonic liquid degassing separator and method for degassing a fluid mixture
EP1131588B1 (en) Method and Apparatus for liquefying a gas
US6776825B2 (en) Supersonic separator apparatus and method
RU2348871C1 (en) Plant for gas liquation and separation
EP1438540B1 (en) Cyclonic fluid separator with vortex generator in inlet section
US20120180668A1 (en) Supersonic Swirling Separator 2 (Sustor2)
EP1835995B1 (en) Cyclonic separation method for degassing a fluid mixture
EA004226B1 (en) Method for removing condensables from a natural gas stream at a wellhead, device therefor and wellhead choke comprising such device
EA018952B1 (en) Fluid separator comprising a central body
US8398734B2 (en) Cyclonic separator with a volute outlet duct
RU2538992C1 (en) Device for separation of multicomponent medium and nozzle channel for it
Altam et al. Trends in Supersonic Separator design development
RU2167374C1 (en) Device for gas liquefaction
RU2782072C1 (en) Device for separation of multicomponent medium (options)
RU2773182C1 (en) Method for separation of a flow of a multi-component medium (options)
RU2747403C1 (en) In-line separator
RU2731448C1 (en) Device for separation of multicomponent medium
RU2738516C1 (en) Device for separation of multicomponent medium
RU2008106224A (en) METHOD AND DEVICE OF THE VORTEX WORKING FLOW OF THE WORKING BODY
EA044454B1 (en) IN-TUBE SEPARATOR
RU2465947C1 (en) Cyclone separator with scroll outlet
GB2409990A (en) A system for separating an entrained immiscible liquid from a wet gas stream