RU2569473C2 - Method of vortex reduction of gas pressure - Google Patents

Method of vortex reduction of gas pressure Download PDF

Info

Publication number
RU2569473C2
RU2569473C2 RU2013152453/06A RU2013152453A RU2569473C2 RU 2569473 C2 RU2569473 C2 RU 2569473C2 RU 2013152453/06 A RU2013152453/06 A RU 2013152453/06A RU 2013152453 A RU2013152453 A RU 2013152453A RU 2569473 C2 RU2569473 C2 RU 2569473C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
flow
hot
stream
cold
Prior art date
Application number
RU2013152453/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013152453A (en
Inventor
Вячеслав Александрович Смирнов
Мария Вячеславовна Смирнова
Original Assignee
Вячеслав Александрович Смирнов
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 Вячеслав Александрович Смирнов filed Critical Вячеслав Александрович Смирнов
Priority to RU2013152453/06A priority Critical patent/RU2569473C2/en
Publication of RU2013152453A publication Critical patent/RU2013152453A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2569473C2 publication Critical patent/RU2569473C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: method of vortex reduction of gas pressure involves separation of a part of hot flow behind conical surface of blast pipe, while the remaining part of hot flow and cold axial flow is mixed through a hole in the central part of the blast pipe, and a part of hot flow can be supplied to axial zone through the central hole both directly and via additional tangential nozzle inlet for that flow; the central hole is conical, and gas is injected to separation chamber at an angle to the inlet axis.
EFFECT: gas pressure reduction without temperature reduction, significant gas saving during transportation and distribution in main pipelines and gas transmission and distribution stations.
2 dwg

Description

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к вихревым преобразователям энергии перепада давлений на газоперекачивающих и газораспределительных станциях магистральных трубопроводов, и служит для понижения давления газа без понижения его температуры при редуцировании.The invention relates to the gas industry, in particular to vortex energy differential pressure transducers at gas pumping and gas distribution stations of main pipelines, and serves to lower the gas pressure without lowering its temperature during reduction.

Известен способ подогрева расширяющегося потока газа и устройство для его реализации, заключающийся в том, что в первом варианте пропускают поток расширившегося газа через теплообменник. Во втором варианте газ пропускают через двухпоточную вихревую трубу, а получаемый после нее холодный поток направляют в теплообменник. В третьем варианте газ перед подачей в вихревую трубу делят на две части и одну часть отводят в рекуператор, затем - в дроссель и теплообменник, после чего эту часть объединяют с холодным потоком из вихревой трубы и направляют в рекуператор, а затем объединяют с горячим потоком из вихревой трубы. В четвертом варианте газ после рекуператора и дросселя объединяют с холодным потоком из вихревой трубы и направляют в теплообменник.A known method of heating an expanding gas stream and a device for its implementation, which consists in the fact that in the first embodiment a flow of expanded gas is passed through a heat exchanger. In the second embodiment, gas is passed through a two-flow vortex tube, and the resulting cold stream is sent to a heat exchanger. In the third embodiment, the gas is divided into two parts before being fed into the vortex tube and one part is discharged to the recuperator, then to the throttle and heat exchanger, after which this part is combined with the cold stream from the vortex tube and sent to the recuperator, and then combined with the hot stream from vortex tube. In the fourth embodiment, the gas after the recuperator and throttle is combined with the cold stream from the vortex tube and sent to the heat exchanger.

(см. патент №2143650, кл. F25В 9/02, F25В 9/04).(see patent No. 2143650, class F25B 9/02, F25B 9/04).

Работает способ и устройство следующим образом.The method and device works as follows.

Во втором варианте поток газа пропускают через двухпоточную вихревую трубу, где он дросселируется и разделяется на два потока - холодный и горячий. Холодный поток из вихревой трубы пропускают через теплообменник, который, поглощая тепло из окружающей среды, подогревается, после чего его смешивают с горячим потоком вихревой трубы. В результате смешанный выходной поток имеет температуру более высокую, нежели чем в первом варианте.In the second embodiment, the gas stream is passed through a two-flow vortex tube, where it is throttled and divided into two streams - cold and hot. The cold stream from the vortex tube is passed through a heat exchanger, which, absorbing heat from the environment, is heated, after which it is mixed with the hot stream of the vortex tube. As a result, the mixed output stream has a temperature higher than in the first embodiment.

В третьем варианте поток газа вначале (перед подачей в вихревую трубу) разделяют на два потока: первый подают на вход прямого канала рекуперативного теплообменника, второй - на вход двухпоточной вихревой трубы. При этом прямой поток, выходящий из рекуперативного теплообменника через дроссель и теплообменник наружного теплообмена, смешивают с холодным потоком вихревой трубы и подают на вход обратного канала рекуперативного теплообменника, после чего поток смешивают с горячим потоком вихревой трубы.In the third embodiment, the gas stream is first (before being fed into the vortex tube) divided into two streams: the first is fed to the inlet of the direct channel of the regenerative heat exchanger, the second to the inlet of the two-stream vortex tube. In this case, the direct flow leaving the recuperative heat exchanger through the throttle and the external heat exchanger heat exchanger is mixed with the cold stream of the vortex tube and fed to the inlet of the return channel of the regenerative heat exchanger, after which the stream is mixed with the hot stream of the vortex tube.

В четвертом варианте поток газа вначале (перед подачей в вихревую трубу) разделяют на два потока: первый подают на вход прямого канала рекуперативного теплообменника, второй - на вход двухпоточной вихревой трубы. При этом прямой поток, выходящий из рекуперативного теплообменника через дроссель и теплообменник наружного теплообмена, смешивают с холодным потоком вихревой трубы и подают на вход обратного канала рекуперативного теплообменникаIn the fourth embodiment, the gas stream at first (before being fed into the vortex tube) is divided into two streams: the first is fed to the inlet of the direct channel of the regenerative heat exchanger, the second to the inlet of the two-stream vortex tube. In this case, the direct flow coming out of the recuperative heat exchanger through the throttle and the external heat exchanger heat exchanger is mixed with the cold stream of the vortex tube and fed to the input of the return channel of the regenerative heat exchanger

В следующем варианте поступающий из холодного конца вихревой трубы холодный газ смешивается в смесителе (тройнике) с другим холодным потоком, поступающим от рекуперативного теплообменника, и через дроссель поступает в теплообменник. Однако смешение в тройнике-смесителе двух потоков - потока высокого давления и низкого давления уменьшает рабочее давление потока, поступающего в дроссель, что снижает эффективность дросселирования. Это является недостатком.In a further embodiment, cold gas coming from the cold end of the vortex tube is mixed in a mixer (tee) with another cold stream coming from a recuperative heat exchanger, and through a throttle enters the heat exchanger. However, mixing in a tee-mixer of two streams — a high pressure stream and a low pressure stream — reduces the working pressure of the stream entering the throttle, which reduces the throttling efficiency. This is a disadvantage.

Для исключения такого недостатка необходимо холодный поток низкого давления от вихревой трубы, через тройник-смеситель, минуя дроссель, сразу направить в теплообменник. Для этого необходимо перекрыть вентиль и открыть другой вентиль. В результате, если холодный газ из вихревой трубы направляется в теплообменник (через дроссель или сразу в теплообменник), минуя теплообменник, то количество холодного газа, поступающего в теплообменник (по сравнению с предыдущим вариантом), увеличивается.To eliminate such a drawback, it is necessary to direct the cold low-pressure stream from the vortex tube through the tee-mixer, bypassing the throttle, immediately direct to the heat exchanger. To do this, shut off the valve and open another valve. As a result, if cold gas from the vortex tube is sent to the heat exchanger (through the throttle or directly to the heat exchanger), bypassing the heat exchanger, the amount of cold gas entering the heat exchanger (compared with the previous version) increases.

Поэтому для обеспечения требуемого режима теплообмена необходимо увеличить площадь F) теплообменника.Therefore, to ensure the required heat transfer regime, it is necessary to increase the area F) of the heat exchanger.

Недостатком этого способа является следующее.The disadvantage of this method is the following.

Он не обеспечивает подогрев газа без дополнительных устройств (теплообменников) значительных габаритов.It does not provide gas heating without additional devices (heat exchangers) of significant dimensions.

Известна вихревая труба, узел регулирования которой, выполненный в виде продольно перемещаемого цилиндрического стакана, со стороны диафрагмы взаимодействующего с выходным сечением соплового ввода сжатого газа в камеру, на выходе которой расположен патрубок отвода горячего потока, имеющий тот же диаметр, что и камера, и образующий с ее концом кольцевую щель для вывода конденсата посредством охватывающей радиальной улитки, при этом за щелью, после турбулизатора и раскруточного диффузора труба отвода горячего потока своим выходом подключена к входу утилизирующего вихревого эжектора, выполненного в виде тангенциальных каналов в боковой стенке стакана, непосредственно за диафрагмой на холодном конце вихревой трубы.A vortex tube is known, the control unit of which, made in the form of a longitudinally movable cylindrical cup, from the side of the diaphragm interacting with the output section of the nozzle inlet of compressed gas into the chamber, at the outlet of which there is a branch pipe for exhausting a hot stream having the same diameter as the chamber and forming with its end, an annular slit for condensate discharge by means of a female radial cochlea, while behind the slit, after the turbulizer and spin-up diffuser, the hot flow outlet pipe connects Chen disposing the entrance of the vortex ejector constructed in the form of tangential channels in the side wall of the glass, directly behind the diaphragm at the cold end of the vortex tube.

(см. патент №2232359, кл. F25В 9/04).(see patent No. 2232359, CL F25B 9/04).

Вихревая труба работает следующим образом. При втекании сжатого газа через сопловой ввод в камеру образуется интенсивный круговой поток, приосевые слои которого охлаждаются и отводятся через отверстие диафрагмы в виде холодного потока, а периферийные слои подогреваются и втекают, минуя турбулизатор, в виде горячего высокоскоростного потока в раскруточный диффузор, например щелевой. Турбулизатор обеспечивает создание турбулентности формирующегося здесь вынужденного вихря приосевого холодного потока, что благоприятно для повышения эффективности энергообмена холодного и горячего потоков вихревой трубы. Диффузор является устройством для утилизации кинетической энергии горячего потока и преобразования ее в энергию давления. Его применение всегда целесообразно для восстановления давления горячего потока перед подачей последнего в утилизирующий эжектор. При этом горячий поток омывает стенку диафрагмы за счет теплопроводности и предотвращает обмерзание ее входных кромок.Vortex tube works as follows. When compressed gas flows through the nozzle inlet into the chamber, an intense circular flow is formed, the axial layers of which are cooled and discharged through the orifice of the diaphragm in the form of a cold flow, and the peripheral layers are heated and flow in, bypassing the turbulator, in the form of a hot high-speed flow into a spin diffuser, e.g., slotted. The turbulizer ensures the creation of turbulence of the induced vortex of the near-axis cold flow forming here, which is favorable for increasing the energy exchange efficiency of cold and hot vortex tube flows. The diffuser is a device for utilizing the kinetic energy of a hot stream and converting it into pressure energy. Its use is always advisable to restore the pressure of the hot stream before feeding the latter into the utilizing ejector. In this case, a hot stream washes the diaphragm wall due to thermal conductivity and prevents freezing of its inlet edges.

В сечении соплового ввода, в камере расширение газа является изэнтальпийным. Газ имеет температуру, аналогичную температуре в системе Джоуля-Томсона. Это значит, что даже плохо работающая вихревая труба по своим характеристикам всегда сможет соперничать с системой Джоуля-Томсона. При этом нагретые периферийные слои газа, подогревая стенку камеры и далее (за счет так называемой "растечки" тепла за счет теплопроводности) - узел регулирования, предотвращают возможное обмерзание его рабочих поверхностей в процессе дросселирования.In the nozzle inlet section, in the chamber, the gas expansion is isentalpic. The gas has a temperature similar to that in the Joule-Thomson system. This means that even a poorly working vortex tube in its characteristics can always compete with the Joule-Thomson system. In this case, the heated peripheral layers of gas, heating the chamber wall and further (due to the so-called “leakage” of heat due to thermal conductivity) —the control unit — prevent possible freezing of its working surfaces during the throttling process.

При непрерывном движении газа вдоль оси камеры образуется все возрастающий градиент между внешним кольцевым и внутренним потоками. В результате работы сдвига в системе температура газа в приосевой зоне опускается ниже температуры процесса Джоуля-Томсона. Это падение температуры вызывает дополнительную конденсацию, что позволяет увеличить эффективность процесса сепарации в целом.With the continuous movement of gas along the axis of the chamber, an ever-increasing gradient is formed between the external annular and internal flows. As a result of the shear in the system, the gas temperature in the axial zone drops below the temperature of the Joule-Thomson process. This temperature drop causes additional condensation, which allows to increase the efficiency of the separation process as a whole.

Недостатком известного устройства, способа является следующее.A disadvantage of the known device, method is the following.

Он не обеспечивает подогрев газа без дополнительных устройств (теплообменников).It does not provide gas heating without additional devices (heat exchangers).

Наиболее близким решением по технической сущности, т.е. прототипом, является регулятор давления газа с положительной обратной связью (варианты), в котором, по второму варианту исполнения регулятора, подводящий трубопровод соединен с регулируемым тангенциальным соплом, соединенным с цилиндром температурного разделения и с диафрагмой, а отводящий трубопровод соединен с пилотным устройством, в котором цилиндр температурного разделения представляет собой самовакуумирующуюся вихревую трубу, содержащую крестовину с плавно выпрямляющими поток газа профилированными лопатками, регулирующий конус, причем цилиндр температурного разделения соединен с трубкой перепуска "горячего" газа в осевую зону регулируемого по высоте тангенциального сопла через отверстие диафрагмы, а трубка перепуска последовательно соединена с регулируемым дросселем и обратным клапаном, обеспечивающими работу вихревой трубы в режиме самовакуумирования.The closest solution to the technical nature, i.e. the prototype is a gas pressure regulator with positive feedback (options), in which, according to the second embodiment of the regulator, the inlet pipe is connected to an adjustable tangential nozzle connected to the temperature separation cylinder and to the diaphragm, and the outlet pipe is connected to a pilot device in which the temperature separation cylinder is a self-evacuating vortex tube containing a cross with smoothly straightening gas flow shaped blades that regulates mustache, and the temperature separation cylinder is connected to the bypass pipe of the "hot" gas into the axial zone of a height-adjustable tangential nozzle through the diaphragm hole, and the bypass pipe is connected in series with the adjustable throttle and check valve, ensuring the operation of the vortex tube in self-vacuum mode.

(см. пат. №2237918, кл. G05D 16/06).(see Pat. No. 2237918, CL G05D 16/06).

Регулятор работает следующим образом. Из подводящего трубопровода газ поступает в регулируемое по высоте тангенциальное сопло, затем в цилиндр температурного разделения, где происходит разделение газа на "горячий" и "холодный" потоки, причем "горячий" поток двигается по периферии, а "холодный" по оси цилиндра температурного разделения в направлении крестовины, на профилированных лопатках которой происходит выпрямление потоков. После прохождения крестовины часть "горячего" потока и "холодный" поток через регулирующий конус, необходимый для настройки вихревой трубы на режим самовакуумирования, поступают в отводящий трубопровод, а другая часть "горячего" потока поступает в трубку перепуска, и через регулируемый дроссель и обратный клапан, необходимые для обеспечения работы вихревой трубы в режиме самовакуумирования, а также через диафрагму поступает в центр "холодного" вихря для повышения температуры "холодного" потока, что, в свою очередь, приведет к повышению температуры газа на выходе из регулятора. Пилотное устройство управляет регулирующим клином, обеспечивая перепад давления на регуляторе таким образом, чтобы на выходе из регулируемого тангенциального сопла обеспечивалась критическая скорость газа для эффективного температурного разделения. Для более интенсивного перемешивания перепускаемого "горячего" и вакуумируюшего "холодного" потоков на оси регулируемого по высоте тангенциального сопла и цилиндра температурного разделения внутренняя поверхность диафрагмы может быть выполнена в виде винтового канала.The regulator operates as follows. From the supply pipe, gas enters a height-controlled tangential nozzle, then to the temperature separation cylinder, where the gas is divided into “hot” and “cold” flows, with the “hot” flow moving along the periphery, and the “cold” along the axis of the temperature separation cylinder in the direction of the cross, on the profiled blades of which the flow straightens. After the crosspiece passes, part of the “hot” stream and the “cold” stream through the control cone, necessary for setting the vortex tube to the self-evacuation mode, enter the outlet pipe, and the other part of the “hot” stream enters the bypass pipe, and through the adjustable throttle and check valve necessary to ensure the operation of the vortex tube in the self-vacuum mode, and also through the diaphragm enters the center of the “cold” vortex to increase the temperature of the “cold” flow, which, in turn, will increase perature gas at the outlet of the regulator. The pilot device controls the control wedge, providing a differential pressure across the regulator so that a critical gas velocity is provided at the outlet of the adjustable tangential nozzle for effective temperature separation. For more intensive mixing of the bypassed "hot" and evacuating "cold" flows on the axis of the height-adjustable tangential nozzle and temperature separation cylinder, the inner surface of the diaphragm can be made in the form of a helical channel.

Недостатком известного регулятора является невозможность поддержания минимальной разницы температур на входе и выходе регулятора, необходимой для предотвращения образования кристаллогидратов.A disadvantage of the known controller is the inability to maintain a minimum temperature difference at the input and output of the controller, necessary to prevent the formation of crystalline hydrates.

Отбор части "горячего" потока перед камерой регулирующего конуса не обеспечивает его большую величину. В таком положении возможен отбор не более 20% "горячего" потока, что ведет меньшему подогреву выходящего газа.The selection of part of the "hot" flow in front of the chamber of the control cone does not provide its large value. In this position, it is possible to select no more than 20% of the "hot" stream, which leads to less heating of the outgoing gas.

Целью предлагаемого способа регулирования давления газа является улучшение эксплуатационных характеристик при редуцировании за счет поддержания температуры газа на выходе выше температуры гидратообразования.The aim of the proposed method for regulating gas pressure is to improve operational characteristics during reduction by maintaining the outlet gas temperature above the hydrate formation temperature.

Указанная цель достигается тем, что отбор части "горячего" потока осуществляется за конусной поверхностью камеры регулирующего конуса, при этом смешивание оставшейся части "горячего" потока и "холодного" осевого потока осуществляется через отверстие в центральной части регулирующего конуса, а подача части "горячего" потока в осевую зону через центральное отверстие может осуществляться как напрямую, так и через дополнительный тангенциальный сопловый ввод для этого потока, при этом центральное отверстие выполнено конусным, а ввод газа в камеру разделения осуществляется наклонным к оси ввода.This goal is achieved by the fact that the selection of part of the "hot" flow is carried out behind the conical surface of the chamber of the control cone, while the remaining part of the "hot" flow and the "cold" axial flow are mixed through the hole in the central part of the control cone, and the supply of part of the "hot" flow into the axial zone through the Central hole can be carried out either directly or through an additional tangential nozzle inlet for this flow, while the Central hole is made conical, and the gas inlet to The separation measure is oblique to the input axis.

Сопоставительный анализ способа с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый «Способ вихревого редуцирования давления газа» обеспечивает повышение температуры газа и его редуцирование без использования подогревателей, в которых происходит сжигание газа.A comparative analysis of the method with the prototype allows us to conclude that the claimed "Method of vortex reduction of gas pressure" provides an increase in gas temperature and its reduction without the use of heaters in which gas is burned.

Следовательно, заявляемый способ соответствует критерию «Новизна». Сравнение заявляемого способа не только с прототипом, но и с другими способами в данной области техники не позволяет выявить в них признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «Изобретательский уровень».Therefore, the claimed method meets the criterion of "Novelty." Comparison of the proposed method not only with the prototype, but also with other methods in the art does not allow them to identify signs that distinguish the claimed method from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "Inventive step".

Особенности описываемого способа подтверждаются чертежами, на которых изображено:Features of the described method are confirmed by the drawings, which depict:

на рис.1 изображен способ вихревого редуцирования газа с дополнительной подачей "горячего" газа в осевую зону;Fig. 1 shows a method of vortex gas reduction with an additional supply of “hot” gas to the axial zone;

на рис.2 изображен способ вихревого редуцирования газа с дополнительной подачей "горячего" газа в дополнительный тангенциальный сопловый ввод.Fig. 2 shows a method of vortex gas reduction with an additional supply of “hot” gas to an additional tangential nozzle inlet.

Способ вихревого редулирования давления газа состоит в следующем. Газ подается в тангенциальный сопловый ввод 1. Из сопла он поступает в камеру разделения 2 по наклонной поверхности 3 (с углом α). В камере разделения происходит разделение газа на "горячий" и "холодный" потоки, причем "горячий" поток двигается по периферии, а "холодный" по оси камеры разделения 1 в направлении крестовины 4, на лопатках которой происходит выпрямление потоков. После прохождения крестовины часть "горячего" потока и "холодный" поток через центральное отверстие 5 регулирующего конуса 6, необходимого для настройки вихревой трубы на режим самовакуумирования, поступают в отводящий трубопровод 7, а другая часть "горячего" потока, которая отбирается за конусной поверхностью камеры 8 регулирующего конуса 6, поступает в трубку перепуска 9. Из нее через центральное конусное отверстие 10 (с углом β) поступает в центр "холодного" потока для повышения температуры "холодного" потока, что, в свою очередь, приведет к повышению температуры газа на выходе из регулятора. Величина отбора части "горячего" потока регулируется размером L.The method of vortex gas pressure regulation is as follows. Gas is supplied to the tangential nozzle inlet 1. From the nozzle, it enters the separation chamber 2 along an inclined surface 3 (with an angle α). In the separation chamber, gas is divided into “hot” and “cold” flows, with the “hot” flow moving along the periphery, and the “cold” along the axis of the separation chamber 1 in the direction of the cross 4, on the blades of which the flows are straightened. After the cross has passed, part of the "hot" stream and the "cold" stream through the central hole 5 of the control cone 6, necessary for setting the vortex tube to the self-vacuum mode, enter the outlet pipe 7, and the other part of the "hot" stream, which is selected behind the conical surface of the chamber 8 of the control cone 6, enters the bypass tube 9. From it through the central conical hole 10 (with angle β) it enters the center of the “cold” flow to increase the temperature of the “cold” flow, which, in turn, will lead to increasing the gas temperature at the outlet of the regulator. The amount of selection of part of the "hot" flow is regulated by size L.

По рисунку 2 часть горячего потока поступает в центр "холодного" вихря через дополнительный тангенциальный сопловый ввод 11, в котором происходит его дополнительная закрутка и разделение на еще более нагретые "горячий " и "холодный" потоки. Более нагретый поток еще сильнее нагревает "холодный" поток в камере разделения, а он, в свою очередь, влияет на "горячий" поток, что ведет к подогреву выходящего из трубы смешенного потока.According to Figure 2, part of the hot flow enters the center of the “cold” vortex through an additional tangential nozzle inlet 11, in which it further twists and divides into even more heated “hot” and “cold” flows. A warmer stream heats the "cold" stream in the separation chamber even more strongly, and it, in turn, affects the "hot" stream, which leads to heating of the mixed stream coming out of the pipe.

Ввод газа в камеру разделения может быть и по криволинейной поверхности 12.The gas inlet into the separation chamber can also be along a curved surface 12.

Выполнение отбора части "горячего" потока за конусной поверхностью камеры регулирующего конуса улучшает и увеличивает отбор части "горячего" потока.Performing the selection of part of the "hot" stream behind the conical surface of the chamber of the control cone improves and increases the selection of part of the "hot" stream.

Выполнение смешивания оставшейся части "горячего" потока и "холодного" осевого потока через отверстие в центральной части регулирующего конуса обеспечивает их лучшее смешивание.Mixing the remainder of the “hot” flow and the “cold” axial flow through the hole in the central part of the control cone ensures their best mixing.

Выполнение подачи части "горячего" потока в осевую зону отверстия через дополнительный тангенциальный сопловый ввод для этого потока ведет к подогреву выходящего из трубы смешенного потока.Performing the supply of a part of the “hot” flow to the axial zone of the hole through an additional tangential nozzle inlet for this flow leads to heating of the mixed flow emerging from the pipe.

Выполнение центрального отверстия конусным обеспечивает лучшее смешивание части "горячего" потока и "холодного" потока в камере разделения и улучшает условия режима самовакуумирования трубы.The implementation of the Central hole conical provides better mixing of the part of the "hot" stream and "cold" stream in the separation chamber and improves the conditions of the self-vacuum pipe.

Выполнение ввода газа в камеру разделения наклонным к оси ввода обеспечивает улучшение режима самовакуумирования.Performing a gas injection into the separation chamber inclined to the input axis provides an improvement in the self-evacuation mode.

Таким образом, предлагаемый способ вихревого редуцирования газа позволяет без затрат топлива и посторонних источников энергии выполнять редуцирование транспортируемого газа без образования кристаллогидратов и обмерзания аппаратуры, в том числе и в холодное время года, что положительно отражается на надежности работы, экологичности и рентабельности ГРС.Thus, the proposed method of vortex gas reduction allows reducing the transported gas without the formation of crystalline hydrates and freezing of equipment without the expense of fuel and extraneous energy sources, including during the cold season, which positively affects the reliability, environmental friendliness and profitability of gas distribution systems.

Claims (1)

Способ вихревого редуцирования давления газа путем тангенциального соплового ввода газа в камеру разделения, разделения его на приосевой и периферийный потоки, введения дополнительного закрученного потока газа по трубке перепуска в осевую зону тангенциального сопла через центральное отверстие, последующее соединение двух потоков и применение режима самовакуумирования вихревой трубы, отличающийся тем, что отбор части "горячего" потока осуществляется за конусной поверхностью камеры регулирующего конуса, при этом смешивание оставшейся части "горячего" потока и "холодного" осевого потока осуществляется через отверстие в центральной части регулирующего конуса, а подача части "горячего" потока в осевую зону через центральное отверстие может осуществляться как напрямую, так и через дополнительный тангенциальный сопловый ввод для этого потока, при этом центральное отверстие выполнено конусным, а ввод газа в камеру разделения осуществляется наклонным к оси ввода. The method of vortex gas pressure reduction by tangential nozzle gas injection into the separation chamber, its separation into axial and peripheral flows, introducing an additional swirling gas flow through the bypass pipe into the axial zone of the tangential nozzle through the central hole, the subsequent connection of the two flows and the application of the vortex tube self-vacuuming mode, characterized in that the selection of part of the "hot" stream is carried out behind the conical surface of the chamber of the control cone, while mixing the remaining I part of the "hot" flow and the "cold" axial flow through the hole in the Central part of the control cone, and the supply of part of the "hot" flow in the axial zone through the Central hole can be carried out either directly or through an additional tangential nozzle inlet for this flow, the central hole is conical, and the gas is introduced into the separation chamber inclined to the axis of entry.
RU2013152453/06A 2013-11-26 2013-11-26 Method of vortex reduction of gas pressure RU2569473C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013152453/06A RU2569473C2 (en) 2013-11-26 2013-11-26 Method of vortex reduction of gas pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013152453/06A RU2569473C2 (en) 2013-11-26 2013-11-26 Method of vortex reduction of gas pressure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013152453A RU2013152453A (en) 2015-06-10
RU2569473C2 true RU2569473C2 (en) 2015-11-27

Family

ID=53285026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013152453/06A RU2569473C2 (en) 2013-11-26 2013-11-26 Method of vortex reduction of gas pressure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2569473C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2204759C1 (en) * 2002-05-07 2003-05-20 Гайдукевич Вадим Владиславович Method of utilization of potential energy of gas at reducing at gas distributing stations and device for realization of this method
DE10234541A1 (en) * 2002-07-30 2004-02-19 Continental Teves Ag & Co. Ohg Master cylinder for hydraulic brake system has means to keep valve shut-off component open following closing pressure difference resulting from evacuation of brake system, and to allow movement into closed position during braking
RU2237918C1 (en) * 2003-05-19 2004-10-10 Открытое акционерное общество Институт технологии и организации производства Pressure regulator
RU2282885C1 (en) * 2005-09-27 2006-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Изотерма" Vortex adjuster of gas pressure
RU2431883C1 (en) * 2010-05-12 2011-10-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Vortex pressure controller

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2204759C1 (en) * 2002-05-07 2003-05-20 Гайдукевич Вадим Владиславович Method of utilization of potential energy of gas at reducing at gas distributing stations and device for realization of this method
DE10234541A1 (en) * 2002-07-30 2004-02-19 Continental Teves Ag & Co. Ohg Master cylinder for hydraulic brake system has means to keep valve shut-off component open following closing pressure difference resulting from evacuation of brake system, and to allow movement into closed position during braking
RU2237918C1 (en) * 2003-05-19 2004-10-10 Открытое акционерное общество Институт технологии и организации производства Pressure regulator
RU2282885C1 (en) * 2005-09-27 2006-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Изотерма" Vortex adjuster of gas pressure
RU2431883C1 (en) * 2010-05-12 2011-10-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Vortex pressure controller

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013152453A (en) 2015-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Eames A new prescription for the design of supersonic jet-pumps: the constant rate of momentum change method
Ruangtrakoon et al. Experimental studies of a steam jet refrigeration cycle: effect of the primary nozzle geometries to system performance
CN101169293B (en) Refrigerant cycle device
CN102937345B (en) Heat pump type vortex tube and heat exchange system with same
Guo et al. Experimental investigation on a novel pressure-driven heating system with Ranque–Hilsch vortex tube and ejector for pipeline natural gas pressure regulating process
CN102563351B (en) A kind of gas decompression heating equipment and gas decompression heating means
CN104676943A (en) CO2 high-temperature heat pump system
CN101435664B (en) Large caliber acoustic velocity-variable supercharging heat-exchanging system
US4302949A (en) Refrigeration and heating system
Wang et al. Experimental investigation of a double-slider adjustable ejector under off-design conditions
CN106288477A (en) Ejector system and operation method
CN101144616A (en) Dynamic adjustment type sonic velocity variable supercharging heat-exchanging device
RU2569473C2 (en) Method of vortex reduction of gas pressure
RU2586232C2 (en) Method for vortex gas pressure reduction
CN102748332B (en) Pressure reducing device with temperature recovery function
RU2282885C1 (en) Vortex adjuster of gas pressure
RU2431883C1 (en) Vortex pressure controller
RU2204759C1 (en) Method of utilization of potential energy of gas at reducing at gas distributing stations and device for realization of this method
RU2737214C1 (en) Thermoacoustic pressure regulator
RU2237918C1 (en) Pressure regulator
EP3327399B1 (en) Method for operating a heat exchange system with a bypass duct and heat exchange system with a bypass duct
Attalla et al. An experimental investigation of the optimum geometry for energy separation of the Ranque-Hilsch vortex tube
RU2326360C1 (en) Method of hypersonic flow preparation for aerodynamic research and device for its implementation (variants)
US20180259227A1 (en) Vortex tube
RU2379578C1 (en) Gas distribution station

Legal Events

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

Effective date: 20171127