RU2279907C2 - Method and the device for dispersion of the gas-liquid mixture - Google Patents

Method and the device for dispersion of the gas-liquid mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2279907C2
RU2279907C2 RU2003112189/15A RU2003112189A RU2279907C2 RU 2279907 C2 RU2279907 C2 RU 2279907C2 RU 2003112189/15 A RU2003112189/15 A RU 2003112189/15A RU 2003112189 A RU2003112189 A RU 2003112189A RU 2279907 C2 RU2279907 C2 RU 2279907C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
liquid
liquid mixture
nozzle
dispersion
Prior art date
Application number
RU2003112189/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003112189A (en
Inventor
Николай Алексеевич Шестеренко (RU)
Николай Алексеевич Шестеренко
Original Assignee
Лобашинская Алла Владимировна
Николай Алексеевич Шестеренко
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 Лобашинская Алла Владимировна, Николай Алексеевич Шестеренко filed Critical Лобашинская Алла Владимировна
Priority to RU2003112189/15A priority Critical patent/RU2279907C2/en
Publication of RU2003112189A publication Critical patent/RU2003112189A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2279907C2 publication Critical patent/RU2279907C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: oil-producing industry; other industries; methods and the devices for dispersion of the gas-liquid mixture.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the field of oil-producing industry, in particular, to the method and the device for dispersion of the gas-liquid. The method and the device also may be used for transportation of the gas-liquid mixture in pipes as the air lift and as the mean for acceleration of the gas-liquid mixture up to the high speeds in the devices using the effect of the jet stream (turbines, propellers, washing and polishing machines, etc.). The gas-liquid stream is accelerated at the supersonic speed in Laval nozzles. As a result of the ejector vacuumization of the cavities, they form the conditions of the instantaneous start of boiling of the liquid phase at breaking its particles into the finer particles and transition of a part of the liquid phase into the gaseous phase. The gas-liquid stream gains the additional kinetic energy, that is very relevant for its transportation or for usage of this energy for performance of the certain operations, which can be used in various fields of engineering. The device contains in series connected Laval nozzles. The technical result of the invention is production of the superfine gas-liquid mixture.
EFFECT: the invention ensures production of the superfine gas-liquid mixture.
2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к технике диспергирования газожидкостной смеси для различных областей техники.The invention relates to techniques for dispersing a gas-liquid mixture for various fields of technology.

Известны «Способ и устройство Шестеренко эжекторного разгона газа с получением энергии из вакуума» по международной заявке PCT/RU 02/0039, опубликованной 27 марта 2003 года (номер международной публикации WO 03.025 379 А1), включающее в себя:The well-known "Method and device of the Gear of ejector acceleration of gas with energy from vacuum" according to the international application PCT / RU 02/0039, published March 27, 2003 (international publication number WO 03.025 379 A1), including:

1. Способ разгона газа с получением энергии, состоящий в том, что под действием источника принудительного прокачивания в сверхзвуковом эжекторном режиме потоком газа вакуумируют полость, в которой используют возникший в результате эжекции полости перепад давления в разгонной части эжектора и доразгоняют поток газа до больших скоростей и увеличивают этим эффект эжекции и вакуумирования полости и продолжают взаимное увеличение вакуумирования полости и ускорения потока газа до максимальных возможных пределов, отличающийся тем, что дополнительно полученную в результате ускорения потока газа кинетическую энергию отводят из полости с потоком газа через выводящую часть эжектора.1. A method of accelerating gas to produce energy, consisting in the fact that under the action of a forced pumping source in a supersonic ejector mode, a cavity is evacuated by a gas stream, in which the pressure drop resulting from the ejection of the cavity is used in the upper part of the ejector and the gas stream is accelerated to high speeds and this increases the effect of ejection and evacuation of the cavity and continues the mutual increase in evacuation of the cavity and acceleration of the gas flow to the maximum possible limits, characterized in that tively resulting kinetic energy by accelerating the flow of gas is withdrawn from the cavity with the gas flow through the excretory part of the ejector.

2. Способ по пункту 1, отличающийся тем, что после создания внутри полости устойчивого разрежения источник принудительного прокачивания газа устраняют от последующего процесса прокачивания и разгона газа, что осуществляют в эжекторном режиме самовакуумирования полости.2. The method according to paragraph 1, characterized in that after creating a stable vacuum inside the cavity, the source of forced gas pumping is eliminated from the subsequent gas pumping and acceleration process, which is carried out in the ejector mode of the cavity self-vacuuming.

3. Способы по пунктам 1 и 2, отличающиеся тем, что источником принудительного прокачивания газа создают или в полости, или в последовательно размещенных полостях дозвуковую скорость потока газа, которым в эжекторном дозвуковом режиме вакуумируют или полость, или полости и который вакуумом или этой полости, или этих полостей сначала разгоняют до скорости звука, а затем до сверхзвуковых скоростей.3. The methods according to paragraphs 1 and 2, characterized in that the source of forced pumping of gas is created either in the cavity or in successively placed cavities, a subsonic velocity of the gas flow, which in the ejector subsonic mode evacuate either the cavity or cavities and which vacuum or this cavity, or these cavities are first accelerated to the speed of sound, and then to supersonic speeds.

4. Способ по пунктам 1, 2 и 3, отличающийся тем, что оптимизируют эффект эжекции и разгона газа за счет изменения или расстояния между критическими сечениями, или изменения геометрий внутри эжектора, или изменения площади критических сечений или их сочетания.4. The method according to paragraphs 1, 2 and 3, characterized in that they optimize the effect of ejection and acceleration of the gas due to changes in either the distance between the critical sections, or changes in the geometries inside the ejector, or changes in the area of critical sections or in a combination thereof.

5. Устройство для осуществления способа по пунктам 1 и 2 содержит сверхзвуковые сопла, герметично соединенные между собой, причем критическое сечение каждого сверхзвукового сопла не меньше критического сечения первого по ходу движения газа сверхзвукового сопла.5. The device for implementing the method according to paragraphs 1 and 2 contains supersonic nozzles hermetically connected to each other, and the critical section of each supersonic nozzle is not less than the critical section of the first supersonic nozzle along the gas.

6. Устройство по пункту 5, отличающееся тем, что не менее чем одно сопло или жестко, или с возможностью осевого перемещения введено коаксиально в последующее по ходу движения сопло с образованием полости и выполнено в виде сверхзвукового сопла, или в виде трубки Вентури, или в виде их комбинации, или в виде расширяющего сопла, при этом полость (полости) или являются автономно-герметичной, или не менее чем одна полость сообщена через устройство перекрытия или с окружающей средой, или с труборессивером (емкостями), который сообщен через устройство перекрытия или с источником принудительного прокачивания газа (разрежения), или с окружающей средой, или с тем и другим.6. The device according to paragraph 5, characterized in that at least one nozzle is either rigidly, or axially movable, inserted coaxially into the nozzle subsequent to the movement with the formation of a cavity and is made in the form of a supersonic nozzle, or in the form of a venturi, or in the form of a combination thereof, or in the form of an expanding nozzle, while the cavity (s) are either autonomously sealed, or at least one cavity is communicated through an overlap device or with the environment, or with a piperesressor (containers), which is communicated through the device in overlapping or with a source of forced pumping of gas (rarefaction), or with the environment, or with both.

7. Устройство по пунктам 5 и 6, отличающееся тем, что или входное, или выходное, или входное и выходное сечение (сечения) устройства установлено (установлены) в резервуаре (резервуарах), который сообщен магистралью с источником принудительного прокачивания газа, при этом магистраль снабжена устройством перекрытия магистрали, а резервуар снабжен или отверстием, или сужающимся соплом, или сверхзвуковым соплом, или патрубком, который, в свою очередь, снабжен устройством перекрытия и имеет критическое сечение не меньше первого по ходу газа сопла устройства, причем устройство перекрытия сообщено либо с окружающей средой, либо с газопроводом закольцовывания газовых потоков установки.7. The device according to paragraphs 5 and 6, characterized in that either the input, or output, or input and output section (s) of the device are installed (installed) in a tank (s), which is communicated by a highway with a source of forced pumping of gas, while equipped with a shut-off device for the line, and the tank is equipped with a hole, or a tapering nozzle, or a supersonic nozzle, or a pipe, which, in turn, is equipped with a shut-off device and has a critical cross section not less than the first nozzle along the gas devices, the overlap device being communicated either with the environment or with the gas loop looping gas flows of the installation.

8. Устройство по пункту 7, отличающееся тем, что магистраль, соединяющая резервуар с источником принудительного прокачивания (разрежения) газа, снабжена не менее чем одним дополнительным устройством, причем каждое последующее по ходу газа дополнительное устройство меньше предыдущего, а первое по ходу газа сопло каждого последующего устройство сообщено с магистралью каждого предыдущего устройства.8. The device according to paragraph 7, characterized in that the line connecting the reservoir to the source of forced pumping (rarefaction) of gas is equipped with at least one additional device, with each subsequent additional gas being smaller than the previous one, and the first nozzle of each the subsequent device is communicated with the trunk of each previous device.

9. Устройство по пунктам 5 и 6, отличающееся тем, что в первом по ходу движения газа сопле негерметично и коаксиально или жестко, или с возможностью осевого передвижения установлено или дозвуковое, или сверхзвуковое возбуждающее сопло, сообщенное с источником повышенного давления через газовод или не менее чем однократно возбуждающее сопло выполнено в виде устройства по пункту или 6 или 9, но меньшего размера по сравнению с каждым последующим по ходу движения газа устройством.9. The device according to paragraphs 5 and 6, characterized in that in the first nozzle in the direction of gas leakage and coaxial or rigid, or with the possibility of axial movement, either a subsonic or supersonic exciting nozzle is connected, connected to a source of increased pressure through the gas duct or not less than a once exciting nozzle is made in the form of a device according to paragraph 6 or 9, but smaller in comparison with each subsequent device in the direction of gas movement.

10. Устройство по пунктам 5, 6, 7, 8, 9, отличающееся тем, что не менее чем одно сопло выполнено с возможностью изменения или критического сечения сопла, или угла наклона образующих сопла по отношению к направлению движения потока газа или их сочетания.10. The device according to paragraphs 5, 6, 7, 8, 9, characterized in that at least one nozzle is configured to change either the critical section of the nozzle or the angle of inclination of the nozzles forming with respect to the direction of gas flow or a combination thereof.

Недостатком прототипа является неиспользование его в качестве диспергатора.The disadvantage of the prototype is its non-use as a dispersant.

Известно авторское свидетельство СССР №1426642, дополнительное к №1422248, в котором насадок состоит из сверхзвуковых сопел, соединенных между собой герметично, и снабжен по меньшей мере одним дополнительным соплом, критическое сечение которого выбрано меньшим критического сечения предыдущего по ходу движения газа сопла, но не меньшим критического сечения первого сверхзвукового сопла. У аналога недостаток в том, что он не используется в качестве диспергатора.The USSR author's certificate No. 1426642 is known, additional to No. 1422248, in which the nozzle consists of supersonic nozzles interconnected tightly and is equipped with at least one additional nozzle, the critical section of which is chosen smaller than the critical section of the nozzle previous in the direction of gas movement, but not smaller critical section of the first supersonic nozzle. The analogue has the disadvantage that it is not used as a dispersant.

Аналог 2Analog 2

Известно авторское свидетельство СССР №1242248, в котором насадок содержит соосно установленные сверхзвуковые сопла, критическое сечение каждого из которых не меньше критического сечения предыдущего по ходу движения аэрозоля сопла, причем сверхзвуковые сопла связаны между собой с образованием герметичного соединения.The USSR author's certificate No. 1242248 is known in which the nozzle contains coaxially mounted supersonic nozzles, the critical section of each of which is not less than the critical section of the nozzle aerosol previous in the direction of travel, and the supersonic nozzles are interconnected to form an airtight joint.

Однако вышеуказанный аналог 2 не используется в качестве диспергатора.However, the above analogue 2 is not used as a dispersant.

Аналог 3Analog 3

Известны диспергаторы механические в виде распылителей жидкостей (инжектирование), например распыление жидкого топлива в форсунках. Также известны диспергаторы, основанные на применении вибрационных методов (воздействия колебаний достаточно высокой частоты и малой амплитуды), применяемых в вибромельницах. К этой группе относятся диспергаторы, работающие в дозвуковых и ультразвуковых полях (см. Большая Советская Энциклопедия, том 14, стр.434-436).Mechanical dispersants are known in the form of liquid atomizers (injection), for example atomization of liquid fuel in nozzles. Also known dispersants based on the use of vibrational methods (exposure to vibrations of a sufficiently high frequency and small amplitude) used in vibratory mills. This group includes dispersants operating in subsonic and ultrasonic fields (see Big Soviet Encyclopedia, Volume 14, pp. 434-436).

Известные диспергаторы не могут в процессе диспергирования придать материалу сверхзвуковую скорость, что ограничивает их применение.Known dispersants cannot disperse the material at a supersonic speed during the dispersion process, which limits their use.

Целью изобретения является получение высокодисперсной газожидкостной смеси. Цель достигается тем, что:The aim of the invention is to obtain a highly dispersed gas-liquid mixture. The goal is achieved in that:

1. Применяется способ Шестеренко эжекторного разгона газа в качестве способа диспергирования газожидкостной смеси.1. The method of Gear ejector acceleration of gas is applied as a method of dispersing a gas-liquid mixture.

2. Применение устройства Шестеренко эжекторного разгона газа в качестве диспергатора газожидкостной смеси.2. The use of the Shesterenko device of ejector acceleration of gas as a dispersant of a gas-liquid mixture.

Предлагаемый способ и устройство поясняются на фиг.1, 2, 3, 4, 5 и 6. На фиг.1 изображен вариант диспергатора, состоящего из сопел Лаваля 1, 2, 3 и 4, которые имеют критические сечения 5, 6, 7 и 8 соответственно. Герметичное соединение между соплами Лаваля 1, 2, 3 и 4 осуществляется при помощи болтов 9, гаек 10 и резиновых прокладок 11. Сопло Лаваля 1 введено в сопло Лаваля 2 коаксиально и установлено при помощи плоскости 12. Между плоскостью 12 и соплами Лаваля 1 и 2 образована герметичная полость 13. Сопло Лаваля 1 имеет входное сечение 14. Сопло Лаваля 4 имеет выходное сечение 15.The proposed method and device are illustrated in figures 1, 2, 3, 4, 5 and 6. Figure 1 shows a variant of the dispersant, consisting of Laval nozzles 1, 2, 3 and 4, which have critical sections 5, 6, 7 and 8 respectively. The tight connection between the Laval nozzles 1, 2, 3 and 4 is carried out using bolts 9, nuts 10 and rubber gaskets 11. The Laval nozzle 1 is inserted into the Laval nozzle 2 coaxially and installed using the plane 12. Between the plane 12 and the Laval nozzles 1 and 2 an airtight cavity is formed 13. The Laval nozzle 1 has an inlet section 14. The Laval nozzle 4 has an outlet section 15.

На фиг.2 изображен вариант, когда на плоскости 12 установлено сужающееся дозвуковое сопло 16, имеющее критическое сечение 17 и входное сечение 18.Figure 2 shows a variant when a tapering subsonic nozzle 16 having a critical section 17 and an inlet section 18 is mounted on a plane 12.

На фиг.3 изображен вариант, когда между дозвуковым сужающимся соплом 16 и соплом Лаваля 2 установлены дозвуковое сужающееся сопло 19, имеющее критическое сечение 20, и сужающееся сопло 21, имеющее критическое сечение 22. Сужающиеся сопла 19 и 21 установлены при помощи плоскостей 23 и 24, которые аналогичны плоскости 12. Между сужающимися соплами 16, 19, 21 и соплом Лаваля 2, а также плоскостями 12, 23 и 24 образованы соответственно полости 25, 26 и 27.Figure 3 shows the option when between the subsonic tapering nozzle 16 and the Laval nozzle 2 there is a subsonic tapering nozzle 19 having a critical section 20, and a tapering nozzle 21 having a critical section 22. The tapering nozzles 19 and 21 are installed using planes 23 and 24 which are similar to plane 12. Between the tapering nozzles 16, 19, 21 and the Laval nozzle 2, as well as the planes 12, 23 and 24, cavities 25, 26 and 27 are respectively formed.

На фиг.4 изображен вариант, когда сопла Лаваля 1, 2, 3 и 4 установлены с последовательным увеличением расстояния и объема внутренних полостей между критическими сечениями 5, 6, 7 и 8. Причем критические сечения 6 и 7 прогрессивно увеличиваются по сравнению с критическим сечением 5, которое является наименьшим. Критическое сечение 8 может быть меньше или равным критических сечений 6 и 7 или быть больше их, что определяется задачами и физическими параметрами обрабатываемых газожидкостных смесей. Сечение 28 соответствует расчетному сечению при заданном сверхзвуковом перепаде давления на входе в сечение 14. Линия 29 соответствует движению оторванной от стенок сопла Лаваля 1 газожидкостной смеси в расчетном режиме. Сечение 30 показывает место, где газожидкостная смесь на расчетном режиме касается сопла Лаваля 2 и притормаживается в нем перед критическим сечением 6. Полость 31 показывает зону, которая вакуумируется за счет эффекта эжекции. Сечение 32 соответствует месту отрыва газожидкостной смеси от сопла Лаваля 2 после приращения кинетической энергии в сопле Лаваля 1 за счет вакуумирования полости 31. Линия 33 соответствует движению потока газожидкостной смеси до сечения 34, за которым находится область торможения перед критическим сечением 7. Герметичная полость 35 является областью вакуумирования.Figure 4 shows the option when the Laval nozzles 1, 2, 3 and 4 are installed with a sequential increase in the distance and volume of the internal cavities between the critical sections 5, 6, 7 and 8. Moreover, the critical sections 6 and 7 progressively increase compared to the critical section 5, which is the smallest. The critical section 8 can be less than or equal to the critical sections 6 and 7 or be greater than them, which is determined by the tasks and physical parameters of the processed gas-liquid mixtures. Section 28 corresponds to the calculated section for a given supersonic pressure drop at the inlet to section 14. Line 29 corresponds to the movement of the gas-liquid mixture torn from the walls of the Laval nozzle 1 in the calculated mode. Section 30 shows the place where the gas-liquid mixture in the calculated mode touches the Laval nozzle 2 and brakes in it before the critical section 6. The cavity 31 shows the zone that is evacuated due to the ejection effect. Section 32 corresponds to the place of separation of the gas-liquid mixture from the Laval nozzle 2 after the kinetic energy is incremented in the Laval nozzle 1 due to the evacuation of the cavity 31. Line 33 corresponds to the movement of the gas-liquid mixture flow to section 34, behind which there is a braking region before the critical section 7. The sealed cavity 35 evacuation area.

Аналогично предыдущему сечение 36 соответствует сечению отрыва потока газожидкостной смеси от стенок сопла Лаваля 3. Причем этот поток уже получил приращение кинетической энергии за счет вакуумирования полости 35. Линия 37 соответствует линии движения оторванного потока газожидкостной смеси до сечения 38, когда поток тормозится на стенках сопла Лаваля 4 перед критическим сечением 8. Герметичная полость 39 является областью вакуумирования за счет эффекта эжекции.Similarly to the previous section, 36 corresponds to the cross-section of the separation of the gas-liquid mixture flow from the walls of the Laval nozzle 3. Moreover, this flow has already received an increase in kinetic energy due to the evacuation of the cavity 35. Line 37 corresponds to the line of motion of the separated flow of the gas-liquid mixture to section 38 when the flow is inhibited on the walls of the Laval nozzle 4 before the critical section 8. The pressurized cavity 39 is a vacuum region due to the ejection effect.

На фиг.5 изображена схема применения устройства, где изображен смеситель 40, газоподающий коллектор 41, отстойник 42, один из вариантов устройства диспергирования газожидкостной смеси (диспергатор) 43, трубопроводы 44, отвод 45 и накопитель твердых частиц 46, насос 47, отвод 48 газа к компрессору 49, который возвращает газ в газоподающий коллектор 50 и смеситель 51, за которым идет диспергатор 43, а за ним идет трубопровод 44.Figure 5 shows a diagram of the application of the device, which shows a mixer 40, a gas supply manifold 41, a sump 42, one of the variants of a device for dispersing a gas-liquid mixture (dispersant) 43, pipelines 44, outlet 45 and a storage of solid particles 46, pump 47, outlet 48 of gas to the compressor 49, which returns the gas to the gas supply manifold 50 and the mixer 51, followed by the dispersant 43, and followed by the pipeline 44.

На фиг.6 изображен вариант уже известных элементов, которые могут являться самостоятельным комплектом насоса, который может быть использован в различных отраслях техники для подачи газожидкостной смеси с большой скоростью. Предлагаемые способ и устройство работают следующим образом.Figure 6 shows a variant of already known elements, which can be an independent pump kit, which can be used in various fields of technology for supplying a gas-liquid mixture at high speed. The proposed method and device work as follows.

Под действием давления, создаваемого компрессорами, подается газожидкостная смесь через сечение 14 в сопло Лаваля 1, где разгоняется до сверхзвуковой скорости. Поток газожидкостной смеси перед критическим сечением 6 притормаживается и за ним опять разгоняется. Аналогичное происходит в соплах Лаваля 3 и 4. При этом газожидкостная смесь перед критическим сечением 5 за счет возрастания скорости и сильного падения давления в потоке попадает в режим кавитации. Жидкая фракция закипает, переходя в газообразную, а затем концентрируясь в виде более мелких частичек жидкости.Under the pressure created by the compressors, a gas-liquid mixture is fed through section 14 into the Laval nozzle 1, where it accelerates to supersonic speed. The flow of the gas-liquid mixture before the critical section 6 is braked and accelerated again after it. A similar situation occurs in Laval nozzles 3 and 4. In this case, the gas-liquid mixture before the critical section 5 due to the increase in velocity and a strong pressure drop in the flow enters the cavitation mode. The liquid fraction boils, turning into a gaseous one, and then concentrating in the form of smaller particles of liquid.

За критическим сечением 5 в сопле Лаваля 1 процесс закипания жидкой фракции почти мгновенно усиливается. Если газожидкостная смесь состоит из перегретого пара и нефти, то легкие фракции нефти превращаются в газ, причем при закипании фракций нефти происходит интенсивный разрыв ее частиц на мелкие частички. Перед критическим сечением 6 поток газожидкостной смеси притормаживается и затем в сопле Лаваля 2 опять разгоняется до сверхзвуковой скорости. За счет эффекта эжекции полость 13 вакуумируется, что увеличивает перепад давления в сопле Лаваля 1 и за счет этого скорость потока перед критическим сечением 6 в виде перерасширения бочки увеличивается при увеличении эффекта разрыва частиц жидкой фракции на более мелкие частицы. Аналогичное происходит в соплах Лаваля 2,3 и 4. Причем сопла Лаваля 2 и 3 выполнены в режиме перерасширения газа, что позволяет в режиме эжекторного вакуумирования межкритических герметичных пространств в соплах Лаваля 2, 3 и 4 создать максимально возможную скорость потока газожидкостной смеси, создав максимальный эффект разрыва частиц жидкой фракции, повторяя это многократно, пока весь поток не превратится в устойчивый туман (высокодисперсную газожидкостную систему). При этом закипание жидкости и конденсация ее происходит поочередно и многократно.Beyond the critical cross section 5 in the Laval nozzle 1, the process of boiling the liquid fraction almost instantly intensifies. If the gas-liquid mixture consists of superheated steam and oil, the light fractions of the oil turn into gas, and when the fractions of oil boil, their particles break up into small particles. Before critical section 6, the gas-liquid mixture flow is braked and then again accelerated to a supersonic speed in the Laval nozzle 2. Due to the ejection effect, the cavity 13 is evacuated, which increases the pressure drop in the Laval nozzle 1, and due to this, the flow rate before the critical section 6 in the form of barrel overexpansion increases with an increase in the effect of the rupture of particles of the liquid fraction into smaller particles. A similar situation occurs in Laval nozzles 2,3 and 4. Moreover, Laval nozzles 2 and 3 are made in a gas over-expansion mode, which makes it possible to create the maximum possible flow rate of a gas-liquid mixture in the ejector vacuum mode of intercritical pressurized spaces in Laval nozzles 2, 3 and 4, creating the maximum the effect of the rupture of particles of the liquid fraction, repeating this many times, until the whole stream turns into a stable fog (highly dispersed gas-liquid system). In this case, the boiling of the liquid and its condensation occurs alternately and repeatedly.

Аналогичное происходит и в варианте, изображенном на фиг.2 и 3. Только на фиг.2 за счет максимального приближения критического сечения 17 сужающегося сопла 16 к критическому сечению 6 выход на режим эжекции происходит при меньших перепадах давления. Это можно осуществить или в жесткой фиксации, или при осевом перемещении сопла 16 (на фиг. не показано). За счет вакуумирования полости 13 в сужающемся сопле 16 перепад давления возрастает, выводя режим истечения продукта на сверхзвуковой режим.A similar situation occurs in the embodiment depicted in FIGS. 2 and 3. Only in FIG. 2, due to the maximum approximation of the critical section 17 of the tapering nozzle 16 to the critical section 6, the ejection mode is reached at lower pressure drops. This can be done either in rigid fixation or with axial movement of the nozzle 16 (not shown in FIG.). Due to the evacuation of the cavity 13 in the tapering nozzle 16, the pressure drop increases, bringing the product outflow mode to supersonic mode.

В момент запуска газовой фазы должно быть достаточно, чтобы выйти на сверхзвуковой режим, а на рабочем режиме суммарное количество газовой фазы с учетом закипания жидкости также должно обеспечивать сверхзвуковой режим работы устройства. На фиг.3 вакуумируются полости 25, 26 и 27 в момент запуска. На рабочем режиме жидкая фракция прибавляется. Причем за счет вакуумируемых полостей 25, 26 и 27 закипание жидкой фракции и разрыв ее частиц на более мелкие усиливается. На фиг.4 показано, как можно увеличить эффект приращения кинетической энергии за счет последовательного вакуумирования полостей 31, 35 и 39. При этом эффект разрыва более крупных частиц жидкой фазы на мелкие за счет закипания жидкости усиливается и диспергация увеличивается, превращая газожидкостную смесь в поток тумана (или высокую дисперсию смеси).At the time of starting the gas phase, it should be enough to enter the supersonic mode, and in the operating mode, the total amount of the gas phase, taking into account the boiling of the liquid, should also ensure the supersonic mode of operation of the device. In Fig.3, the cavities 25, 26 and 27 are evacuated at the time of launch. In operating mode, the liquid fraction is added. Moreover, due to the evacuated cavities 25, 26 and 27, the boiling of the liquid fraction and the breaking of its particles into smaller ones is enhanced. Figure 4 shows how to increase the effect of kinetic energy increment due to the successive evacuation of cavities 31, 35 and 39. The effect of breaking up the larger particles of the liquid phase into small ones due to boiling of the liquid increases and the dispersion increases, turning the gas-liquid mixture into a fog stream (or high dispersion of the mixture).

На фиг.5 изображен вариант, когда по стрелке А компрессором подается жидкость в смеситель 40, где через коллектор 41 подается компрессором сжатый газ (пар). В отстойнике 42 из газожидкостной смеси твердые фракции (песок, камешки) оседают и удаляются через отвод 45 в накопитель твердых частичек 46. Отвод осуществляется непрерывно или периодически. На фиг.5 механизм отвода частиц не показан. Далее газожидкостная смесь подается давлением в диспергатор 43 и далее в трубопровод 44. В трубопроводе 44 постепенно по мере прохождения его из смеси выделяется газ, который через отвод 48 компрессором 49 подается в коллектор 50. Газожидкостная смесь компрессором 47 подается в смеситель 51, а далее стоит опять диспергатор. Таким образом, можно транспортировать газожидкостную смесь. При этом приращение энергии за счет вакуумирования полостей используется на диспергирование и разгон смеси.Figure 5 shows a variant when, along arrow A, the compressor supplies liquid to the mixer 40, where compressed gas (steam) is supplied through the compressor 41 to the compressor. In the sump 42 of the gas-liquid mixture, solid fractions (sand, pebbles) are deposited and removed through the outlet 45 into the accumulator of solid particles 46. The removal is carried out continuously or periodically. 5, a particle removal mechanism is not shown. Next, the gas-liquid mixture is supplied by pressure to the dispersant 43 and then to the pipe 44. In the pipe 44, gas gradually liberates from the mixture as it passes through the outlet 48 by the compressor 49 to the manifold 50. The gas-liquid mixture is supplied by the compressor 47 to the mixer 51, and then it stands dispersant again. Thus, it is possible to transport a gas-liquid mixture. In this case, the increment of energy due to the evacuation of the cavities is used to disperse and disperse the mixture.

На фиг.6 изображен вариант, когда трубопровод 44 выполнен в виде диффузора. Жидкость насосом 47 подается в смеситель 51, а газ в него подается компрессором 49 через коллектор 50. Газожидкостная смесь подается в диспергатор 43, где разгоняется до больших скоростей. По стрелке Б движется поток диспергированной газожидкостной смеси со сверхзвуковой скоростью, на пути которой может быть либо полируемый предмет, либо порода размываемого грунта, либо лопатка турбины. Это устройство также может служить реактивным движетелем для спортивных лодок или морских и речных судов, а также может служить эрлифтом при строительных и других работах. Предлагаемое изобретение может быть использовано для подготовки жидкого горючего перед форсункой. Например, обработанная таким образом нефть горит лучше мазута. Практически все пункты прототипа «Способа и устройства Шестеренко эжекторного разгона газа» в той или иной мере могут быть применены в качестве способа и устройства диспергирования газожидкостной смеси. Однако на фигурах и в описаниях они рассматриваются не все. Допустим вариант, когда через коллектор 41 не подается газ, тогда за счет энергии кавитации жидкость в насадке частично переходит в газообразную фазу (например, холодный крекинг сырой нефти) и ее достаточно для процесса.Figure 6 shows a variant when the pipeline 44 is made in the form of a diffuser. Liquid is pumped into the mixer 51 by the pump 47, and gas is supplied to it by the compressor 49 through the manifold 50. The gas-liquid mixture is supplied to the dispersant 43, where it is accelerated to high speeds. The arrow B moves the flow of the dispersed gas-liquid mixture at a supersonic speed, in the path of which there can be either a polished object, or a rock of eroded soil, or a turbine blade. This device can also serve as a jet propulsor for sports boats or sea and river vessels, and can also serve as an airlift during construction and other works. The present invention can be used to prepare liquid fuel in front of the nozzle. For example, oil treated in this way burns better than fuel oil. Almost all the points of the prototype “Method and device Gear ejector acceleration of gas” to one extent or another can be applied as a method and device for dispersing a gas-liquid mixture. However, in the figures and in the descriptions they are not considered all. Suppose that when gas is not supplied through the manifold 41, then due to the cavitation energy, the liquid in the nozzle partially passes into the gaseous phase (for example, cold cracking of crude oil) and it is sufficient for the process.

Технический эффект заключается в том, что в результате эжекторного вакуумирования полостей создаются условия мгновенного закипания жидкой фазы при разрыве ее частичек на более мелкие и перевод части жидкой фазы в газообразную фазу. При этом газожидкостный поток получает дополнительную кинетическую энергию, что очень важно для транспортировки ее или использования этой энергии для выполнения определенной работы, которая может быть использована в различных областях техники.The technical effect consists in the fact that as a result of ejector evacuation of the cavities, conditions are created for instant boiling of the liquid phase when its particles break into smaller ones and the transfer of part of the liquid phase to the gaseous phase. In this case, the gas-liquid flow receives additional kinetic energy, which is very important for transporting it or using this energy to perform certain work, which can be used in various fields of technology.

Claims (2)

1. Применение способа Шестеренко эжекторного разгона газа в качестве способа диспергирования газожидкостной смеси.1. The application of the method of Gear ejector acceleration of gas as a method of dispersing a gas-liquid mixture. 2. Применение устройства Шестеренко эжекторного разгона газа в качестве диспергатора газожидкостной смеси.2. The use of the Shesterenko device of ejector acceleration of gas as a dispersant of a gas-liquid mixture.
RU2003112189/15A 2003-04-28 2003-04-28 Method and the device for dispersion of the gas-liquid mixture RU2279907C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003112189/15A RU2279907C2 (en) 2003-04-28 2003-04-28 Method and the device for dispersion of the gas-liquid mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003112189/15A RU2279907C2 (en) 2003-04-28 2003-04-28 Method and the device for dispersion of the gas-liquid mixture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003112189A RU2003112189A (en) 2004-10-27
RU2279907C2 true RU2279907C2 (en) 2006-07-20

Family

ID=37028821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003112189/15A RU2279907C2 (en) 2003-04-28 2003-04-28 Method and the device for dispersion of the gas-liquid mixture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2279907C2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471820C2 (en) * 2009-11-12 2013-01-10 Владимир Павлович Лобко Method of producing rubber mixture for making car tyres
RU2479603C2 (en) * 2009-11-12 2013-04-20 Владимир Павлович Лобко Method of producing rubber mixture for making car tyres
RU2479604C2 (en) * 2009-11-12 2013-04-20 Владимир Павлович Лобко Method of producing rubber mixture for making car tyres
RU2566784C1 (en) * 2014-04-02 2015-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (ФГБОУ ВПО "СГТУ имени Гагарина Ю.А.") Production of viscoelastic mix and device to this end
RU2618183C2 (en) * 2012-01-23 2017-05-02 Сергей Николаевич Шестеренко Heat exchanger heating method of the houses heating system and other objects and device for the method implementation
RU2755238C1 (en) * 2021-02-09 2021-09-14 Юрий Павлович Кондрашов Steam turbine power plant with supercritical expansion of working steam
RU2779348C1 (en) * 2021-03-09 2022-09-06 Юрий Павлович Кондрашов Steam turbine unit of a double-circuit nuclear power plant

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471820C2 (en) * 2009-11-12 2013-01-10 Владимир Павлович Лобко Method of producing rubber mixture for making car tyres
RU2479603C2 (en) * 2009-11-12 2013-04-20 Владимир Павлович Лобко Method of producing rubber mixture for making car tyres
RU2479604C2 (en) * 2009-11-12 2013-04-20 Владимир Павлович Лобко Method of producing rubber mixture for making car tyres
RU2618183C2 (en) * 2012-01-23 2017-05-02 Сергей Николаевич Шестеренко Heat exchanger heating method of the houses heating system and other objects and device for the method implementation
RU2566784C1 (en) * 2014-04-02 2015-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (ФГБОУ ВПО "СГТУ имени Гагарина Ю.А.") Production of viscoelastic mix and device to this end
RU2755238C1 (en) * 2021-02-09 2021-09-14 Юрий Павлович Кондрашов Steam turbine power plant with supercritical expansion of working steam
RU2779348C1 (en) * 2021-03-09 2022-09-06 Юрий Павлович Кондрашов Steam turbine unit of a double-circuit nuclear power plant
RU2784272C1 (en) * 2021-09-06 2022-11-23 Юрий Павлович Кондрашов Closed-cycle gas turbine installation with fire heater
RU2784572C1 (en) * 2022-08-10 2022-11-28 Юрий Павлович Кондрашов Steam turbine plant with jet ejector and exhaust steam recovery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102513237B (en) Cavitation type ultrahigh pressure water hammer type water gun sprayer
EP2831406B1 (en) Injection of heavy and particulate laden fuels
RU2279907C2 (en) Method and the device for dispersion of the gas-liquid mixture
US20070095946A1 (en) Advanced Velocity Nozzle Fluid Technology
FR2677706A1 (en) EJECTOR STATOREACTOR.
CN102536512A (en) Method and apparatus for variable exhaust nozzle exit area
EP3145843B1 (en) Vortex effect production device and method for improved transport of materials through a tube, pipe, or cylinder structure
JPH04362124A (en) Residual stress improvement by water jet peening
JPH0647672A (en) Nozzle for cavitation jet
JP3343371B2 (en) Cavitation injection device
JP3712588B2 (en) Jet collision device
RU2272678C2 (en) Nozzle assembly
JP6990848B2 (en) Injection nozzle and injection method
Lee et al. Studies on ejector systems for hydrogen fuel cell
JP3227040U (en) Feng Shui Unit
EP3817846B1 (en) Cavitation process for water-in-fuel emulsions
RU2345926C2 (en) Water-jet propeller of vessel
EA008458B1 (en) Shesterenko nozzle
RU2386829C1 (en) Hypersonic turbo ejector engine
RU2246391C2 (en) Method for abrasive-gas treatment and nozzle apparatus for performing the same
RU207682U1 (en) WATER JET TURBO ENGINE
RU2223167C2 (en) Method for hydraulic gas-abrasive treatment and apparatus for performing the same
RU2536460C2 (en) Thrust generation in jet engine and jet nozzle to this end
RU2137593C1 (en) Method of abrasive-air treatment of surface and gun intended for its realization
TWM558759U (en) Jet structure of water injection boat

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120429