RU18945U1 - Вихревая труба - Google Patents

Abstract

1. Вихревая труба, содержащая корпус с входным патрубком и выходными патрубками горячего и холодного потоков газа, узел регулирования площади тангенциального соплового ввода и сборник конденсата, отличающаяся тем, что патрубок горячего потока расположен внутри сборника конденсата, а на его начальном участке выполнены отверстия, отбортованные навстречу закрутки горячего потока газа.2. Вихревая труба по п.1, отличающаяся тем, что начальный участок патрубка горячего потока газа выполнен с возможностью замены.3. Вихревая труба по п.1, отличающаяся тем, что патрубок горячего потока газа установлен вертикально.

Description

МПК:6В01 J8/16

Вихревая труба.

Изобретение относится к вихревым устройствам и может быть иснользовано в газовой, нефтяной и химической нромышленности для получения холода и тепла и для одновременной очистки технологического газа от конденсирующих примесей.

Известен вихревой анпара (Патент №2035990, РФ, МПК: В 01 J 8/16, приоритет 7.12.1993г.), содержащий корпус с входным патрубком, тангенциальный сопловый ввод прямоугольного сечения, устройство для регулирования расхода сжатого газа, рабочий орган, расположенный в сопловом вводе и взаимодействующий со штоком, установленным с возможностью возвратно-поступательного движения, причем рабочий орган вьшолнен в виде тела, имеющего сечение, неравномерно убывающее по ходу газа.

Недостатком этого вихревого аппарата является то, что генерируемое за счет вихревого эффекта тепло не используется для очистки газа от жидкой фазы (конденсата).

Наиболее близким по технологической сущности к предлагаемому изобретению является вихревая труба для выделения жидких углеводородов (Журнал «Oil & Gas Journal, Sept.8.1997, стр. 76-83, ФРГ) (прототип), содержащая корпус, соединенный трубками с коллектором сбора конденсата, четырехсопельный вводный патрубок с контрольными вентилями (клапанами), выходной патрубок горячего потока газа и устройство для регулирования расхода сжатого газа, причем четырехсопельный вводный патрубок присоединен к устройству для регулирования расхода сжатого газа, а в последнем - выполнено отверстие для вывода холодного потока газа.

Данная конструкция вихревой трубы обеспечивает увеличение выхода газожидкостной смеси и улучшает осущку газа по сравнению с известными системами Джоуля-Томсона, но имеет следующие недостатки:

а) выход газожидкостной смеси, а не жидкости, потребовал необходимость установок сепаращ1онного ресивера и контрольного сепаратора, что усложняет конструкцию вихревой трубы, требует определенных материальных и трудовых затрат при изготовлении и ухудшает условия эксплуатации;

lj j io3-9

б)горизонтальное расположение вихревой трубы не нозволяет накапливать и автоматически удалять из нее конденсат, для этого потребовалось изготовление коллектора сбора конденсата;

в)наличие многосопельного вводного патрубка, оборудованного контрольными вентилями (клапанами), усложняет конструкцию вихревой трубы.

Вышеперечисленные недостатки увеличивают материалоемкость и стоимость известной конструкции, а также усложняют условия ее эксплуатации.

Целью изобретения является повышение степени очистки газовых смесей от конденсирующихся фракций и упрошение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в вихревой трубе, содержашей корпус с входным патрубком и выходными патрубками горячего и холодного потоков газа, узел регулирования площади тангенциального соплового ввода и сборник конденсата, патрубок горячего потока расположен внутри сборника конденсата, а на его начальном участке выполнены отверстия, отбортованные навстречу закрутки горячего потока газа.

Начальный участок патрубка горячего потока газа выпо.1шен с возможностью его замены.

Патрубок горячего потока газа установлен вертикально.

3. {05 3 9 S

Заявителю неизвестны конструкции вихревых труб, в которых бы путем расноложения патрубка горячего потока внутри сборника конденсата и вьтолнения его начального участка с отверстиями отбортованными навстречу закрутки горячего потока газа, повышалась степень очистки газовых смесей от конденсирующихся фракций.

На фигуре 1 представлен чертеж вихревой трубы.

На фигуре 2 - разрез А - А на фигуре 1.

На фигуре 3 - вид Б на фигуре 1.

Вихревая труба (фиг. 1 )содержит корпус 1 с входным патрубком 2 и выходными патрубками горячего потока газа 3 и холодного потока газа 4, разделите.льную камеру 5 (фиг. 2) с тангенциальным сопловым вводом 6 и узлом регулирования 7 его площади, а также сборник конденсата 8 (фиг. 1) с уровнеметром 9 и трубопроводом вьшода конденсата 10. Натрубок горячего потока 3 расположен внутри сборника конденсата 8 и установлен вертикально. Начальный участок 11 патрубка горячего потока 3 выполнен с отверстиями 12 (фиг. 3), отбортованными навстречу закрутки горячего потока газа. Начальный участок 11 патрубка горячего потока газа 3 может быть выполнен с возможностью замены.

Вихревая труба работает следующим образом.

Газ высокого давления входит через входной патрубок 2 и

4.Ш 1о5Эд

через тангенциальный сонловый ввод 6 ностунает в разделительную камеру 5. В разделительной камере 5, в силу ее конструктивных особенностей, газ разделяется на два потока - холодный, поступающий в патрубок холодного потока газа 4 и горячий, поступающий в патрубок горячего потока 3. Регулирование холодного и горячего потоков газа по температурным и расходным параметрам осуществляется узлом регулирования 7, путем перекрывания требуемой площади тангенциального соплового ввода 6. Сепарирование частиц жидкости (конденсирующихся фракций) происходит в зоне образования конденсата, приходящегося на начальный участок 11 патрубка горячего потока газа 3. Частицы жидкости (конденсат), закрученные в вихревом потоке газа и отбрасываемые за счет центробежной силы к периферии начального участка 11 патрубка 3, выдавливаются через отбортованные отверстия 12 потоком газа и скапливаются в сборнике конденсата 8. Количество конденсата в сборнике конденсата 8 контролируется уровнемером 9. Выводится конденсат из сборника конденсата 8 по трубопроводу вывода конденсата 10. Далее осушенный газ по патрубку горячего потока 3 проходит на смешение с холодным потоком газа, поступающим по патрубку холодного потока газа 4, и, затем, после смешивания с заданной температурой и требуемым расходом направляется потребителю.

Для улучшения процесса сбора конденсата, образующегося

на начальном участке 11 патрубка горячего нотока газа 3, и упрощения конструкции, патрубок горячего потока газа 3 расположен внутри сборника конденсата 8 вертикально.

Для обеспечения возможность выбора требуемого по производительности сепарирующего начального участка 11 патрубка горячего потока 3 в зависимости от требуемой нагрузки по газу, начальный участок 11 патрубка горячего потока газа 3, вьшолнен с возможностью замены.

Отверстия 12 на заменяемом начальном участке 11 патрубка горячего потока газа 3 могут быть разной конфигуращ1и, например, в форме длинных щелей или отверстий другой формы, расположенных в несколько рядов продольно, по спирали или в шахматном порядке. Конфигурация отверстий обеспечивает необходимую сепарацию при изменении нагрузки.

Исполнение патрубка горячего потока 3 с заменяемым начальным участком 11, позволяет увеличить технологические возможности вихревой трубы.

Таким образом, выполнение вихревой трубы с патрубком горячего потока, расположенным внутри сборника конденсата, и с отверстиями на его начальном участке, которые отбортованы навстречу закрутки горячего потока газа, обеспечило интенсификацию отделения конденсата, повысило степень осушки ростить конструкцию вихревой трубы. входящего газа и позволило уп

Claims (3)

1. Вихревая труба, содержащая корпус с входным патрубком и выходными патрубками горячего и холодного потоков газа, узел регулирования площади тангенциального соплового ввода и сборник конденсата, отличающаяся тем, что патрубок горячего потока расположен внутри сборника конденсата, а на его начальном участке выполнены отверстия, отбортованные навстречу закрутки горячего потока газа.

2. Вихревая труба по п.1, отличающаяся тем, что начальный участок патрубка горячего потока газа выполнен с возможностью замены.

3. Вихревая труба по п.1, отличающаяся тем, что патрубок горячего потока газа установлен вертикально.