RU1809874C - Установка дл перекачки газосодержащей жидкости - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : проточна  часть патрубка подвода газосодержащей среды выполнена в виде системы последовательных ко нфузорных участков, узел сепарации в виде острых кольцевых кромок на выходе из участков с возможностью формировани  вихревых зон между ними, Газоотвод щий тракт выполнен в виде перепускных магистралей , сообщенных с центральными област ми вихревых зон. Площадь выходного сечени  каждого предыдущего участка больше. площади выходного, но меньше площади входного сечени  последующего участка. За острой кромкой каждого участка образована кольцева  полость, открыта  со стороны выхода патрубка и ограниченна  с противоположной стороны поверхностью в сторону входа в патрубок с радиусом кривизны, уменьшающимс  в сторону выхода патрубка . Кажда  центральна  область последующей вихревой зоны сообщена с входом в насос перепускной магистралью меньшего гидравлического сопротивлени , чем предыдуща . 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к энергетике и гидравлике и может быть использовано в процессах отделени  газообразных сред от жидкости в машиностроительной, химической , пищевой и других отрасл х хоз йства.

Задача, на решение которой направлено за вл емое изобретение, состоит в интенсификации процесса выделени  и сепарации газа, содержащегос  в жидкости как в свободном, так и растворенном состо нии.

На чертеже представлена схема установки согласно насто щему изобретению.

Установка дл  перекачки газосодержащей жидкости содержит струйный насос (на чертеже не показан), патрубок 1 подвода гаэосодержащей жидкости с узлом сепарации газа, и газоотвод щий тракт (позицией не обозначены).

Проточна  часть патрубка 1 выполнена в виде системы последовательных конфу- зорных участков 2 и 3, узел сепарации - в виде острых кольцевых кромок 4 на выходе из них с возможностью формировани  вихревых зон 5 между участками 2 и 3, а газоот- вод щий тракт - в виде перепускных магистралей 6, 7, сообщенных с центральными област ми вихревых зон 5. При этом площадь fi выходного сечени , каждого предыдущего участка 2 больше площади fa выходного, но меньше площади fa входного сечений последующего участка 3. За острой кромкой 4 каждого участка 2 и 3 образована кольцева  полость 8, открыта  со стороны выхода патрубка 1, и ограниченна  с противоположной стороны поверхностью 9, вот-- нутой в сторону входа в патрубок 1 с

О

ю

00

2.

ы

радиксом кривизны, уменьшающимс  в сторону выхода патрубка 1,

Кажда  центральна  область последующей вихревой зоны 5 сообщена с входом в насос перепускной магистралью 7 меньшего гидравлического сопротивлени , чем предыдуща  магистраль 6.

На внутренней поверхности патрубка 1 выполнены пилообразные кольцевые выступы 10с вершинами 11, смещенными к одно-, му из краев выступа 10 в сторону выхода патрубка 1. Острые кромки 4 выполнены на вершинах 11 выступов 10, конфузорные участки 2 и 3 образованы част ми выступов 10, расположенными относительно вершины

11 со стороны входа в патрубок 1, а поверхности , ограничивающие кольцевые полости - поверхност ми выступов 10, примыкающих к острым кромкам 4 со стороны выхода патрубка 1.

Установка сообщена полым центральным телом 12, размещенным с зазором 13 в патрубке 1, на наружной поверхности которого выполнены кольцевые пилообразные выступы 14с острыми кромками 15 на вершинах 16, смещенными к краю каждого из выступов 14 в сторону выхода патрубка 1, и образующими дополнительные вихреобра- зующие элементы с возможностью формировани  вблизи острых кромок 15 дополнительных вихревых зон 17, при этом внутренн   полость 18 центрального тела

12 сообщена с входом в насос и с центральными област ми дополнительных вихревых зон 17 магистрал ми 1.9 и 20 соответственно ..

Поверхность каждого из выступов 14 на центральном теле 12, примыкающа  к острой кромке 15 со стороны выхода патрубка 1, вогнута в сторону его входа с образованием кольцевой торообразной выемки 21 в теле выступа 14, прилегающей к острой кромке 15 и имеющей радиус кривизны, уменьшающийс  к выходу патрубка 1, а острые кромки 4 и 15 на патрубке 1 и центральном теле 12 размещены напротив друг друга. Кажда  из магистралей 19 снабжена обратным клапаном 22.

Активна  среда под давлением подаетс  от источника в струйный насос, Одновре- менно в патрубок 1 подаетс  газосодержаща  жидкость, котора  протекает через систему конфузорных участков 2- и 3, последовательно обтека  кольцевые кромки 4 и 15, За каждой из этих кромок образуетс  вихрева  зона 5, или 17, в полост х 8 и 21, где давление понижаетс . В эти зоны диффундирует растворенный газ, парова  фаза, а также поступаютуже образовавшиес  или наход щиес  в потоке

пузырьки свободного газа. Из вихревых зон 5 и 17 свободна  газова  фаза по перепускным магистрал м 6, 7 и 20 отсасываетс  струйным насосом через магистрали 19. За вленное соотношение площадей fi, fa и з обеспечивает сохранение вихревых зон в широком диапазоне режимов работы аппарата .

Смесь активной среды с откачанным

свободным газом отводитс  струйным насосом и утилизируетс .

При сообщении вихревых зон со струйным насосом магистрал ми с уменьшающимс  гидравлическими сопротивлени ми

обеспечиваетс  снижение давлени  в вихревых зонах в направлении потока, что обеспечивает раздельный отбор разных по свойствам компонентов газовой фазы.

Наличие профилируемых пилообразных

выступов 10 обеспечивает формирование потока с минимальными потер ми, кольцевые острые кромки 4 и 15 усиливают вихре- образование и интенсификацию сепарации газа..

Наличие в полости патрубка 1 центрального тела 12 с профилированной поверхностью позвол ет создать систему концентричных кольцевых (горообразных) вихревых зон 5 и 17, обеспечивающих практически полное удаление газа из жидкости, как за счет увеличени  их количества, так и за счет обеспечени  оптимальной конфигурации ,

Экспериментальное испытание макета

за вленного устройства показало, что по сравнению с лучшим из известных устройств аналогичного назначени  было достигнуто повышение степени отделени  газа на 25% при снижении гидравлических

потерь на 8 -15%.

Claims (5)

1. Установка дл  перекачки газосодер- жащей жидкости, содержаща  струйный насос , патрубок подвода газосодержащей жидкости с узлом сепарации газа и газоот- вод щий тракт, отличающа с  тем, что проточна  часть патрубка подвода газосо- держащей среды выполнена в виде системы последовательных конфузорных участков, узел сепарации - в виде острых кольцевых кромок на выходе из них с возможностью формировани  вихревых зон между участка- ми, а газоотвод щий тракт - в виде перепускных магистралей, сообщенных с центральными област ми вихревых зонгпри этом площадь выходного сечени  каждого предыдущего участка больше площади выходного , но меньше площади входного сечени  последующего участка, а за острой кромкой каждого участка образована кольцева  полость, открыта  со стороны выхода патрубка и ограниченна  с противоположной стороны поверхностью, вогнутой в сто- рону входа в патрубок с радиусом кривизны, уменьшающимс  в сторону выхода патрубка .

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а  - с   тем, что кажда  центральна  область последующей вихревой зоны сообщена с входом в насос перепускной магистралью меньшего гидравлического сопротивлени , -чем предыдуща .

3. Установка по п.1 или 2, отличаю-

щ а   с   тем,что на внутренней поверхности патрубка подвода газосодержащеи жидкости выполнены пилообразные кольцевые выступы с вершинами, смещенными к одному из краев выступа в сторону выхода пат- рубка, при этом острые кромки выполнены на вершинах выступов, конфузорные участки образованы част ми выступов, распложенными относительно вершины со стороны входа в патрубок, а поверхности, ограничивающие кольцевые полости - поверхност ми выступов, примыкающих к острым кромкам со стороны выхода патрубка.

4. Установка по п.1, или п.2 или п.З, о г- ли чающа с  тем, что она снабжена полым центральным телом, размещенным с зазором в патрубке подвода газосодержащеи жидкости, на наружной поверхности которого выполнены кольцевые пилообразные выступы с острыми кромками на вершинах , смещенными к краю каждого из выступов в сторону выхода патрубка, и образующими дополнительные вихреобразу- ющие элементы с возможностью формировани  вблизи острых кромок дополнительных вихревых зон, при этом внутренн   полость центрального тела сообщена с входом в насос и с центральными облоаст ми дополнительных вихревых зон.

5. Установка по п.4, отличающа - с   тем, что поверхность каждого из выступов на центральном теле, примыкающа  к острой кромке со стороны выхода патрубка подвода газосодержащеи жидкости, вогнута в сторону его .входа с образованием кольцевой торообразйой выемки в теле выступа , прилегающей к острой кромке и имеющей радиус кривизны, уменьшающийс  к выходу патрубка, а острые кромки на патрубке и центральном теле размещены напротив одна другой.