SU1048263A1 - Пульсационный охладитель газа - Google Patents

Abstract

1. ПУЛЬСАЦИОИНЫЙ ОХЛАДИТЕЛЬ ГАЗА, содержащий неподвижный корпус с газоподвод щим и газоотвод щим патрубками, размешенный в нем газорао преаепитепь с сойламй, подклк енный к газоподвод щему патрубку, и приемные трубки, обращенные к соплам входными отверсти ми, отличающийс  тем, что, с цепью увеличени  термодинамического КПД, приемные трубки установлены с возможностью вращени  относ|Ьтепьно корпуса с помощью привода. 2. Охладитель по П. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что сопла газораспр&депитеп  и входные участки приемных трубок расположены параллельно оси вращешы последних. (Л с 1-а 00 to ф Сдд Ейиг./

Description

I1 Изобретение относитс  к газовой и нефт ной промышпенности и может быть использовано в качестве генератора холода установок низкотемпературной сепарации природного и попутного газов на промыспах и газоперерабатывающих заводах , в холодиггьной и криогенной технике. Известен охпадйтепь газа, выполненный в виде турбодетандера с враща к шимс  ротором. Этот охпадйтепь обпадйет высокой эффективностью. Однако он сложен в изготовлении, ненадежен в эксплуатации. Известен также пульсационвый охпади те пь газа, содержащий неподвижный с газопойвод щим и газоотвод щим патрубками, размешенный в нем газорао предепктепь с соплами, подключенный к газоподвод щему патрубку, и приемные трубки, обращенные к соппам входными отверсти ми С2 . Однако у этого устройства относитель но низкий термодинамический КГЩ вследствие недостаточного теплосъема с наруж ной поверхности приемных трубок, Коэффйциент теплоотдачи с наружной поверхности которых на пор док меньше коэффициент теплоотдачи с внутренней поверхности. Цель изобретени  - увеличение термодинамического КПД, Поставленна  цепь достигаетс  тем,. что в пульсационном охладителе газа, со держащем неподвижный корпус с газоподвод щим и газоотвод щим патрубками, l aэkмeщeнньIй в нем газораспределитепь с соплами, подключенный к газоподвод щему патрубку/и приемные трубки, обращенные к соппам входными отверсти ми, приемные трубки установлены с возможиостыо вращени  относительно корпуса -С помощью {фивода Сопла газораспределител  и вхчэдные приемных трубок расположены параллельно оси вращени  последних. На фиг, 1 схематически показан пульсационный охладитель газа, в котором оси сопел неподвижного газ ораспреде лите л  и входных участков приемных трубок паралпепЕЬиы оси вращени  трубок, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг, 3 - пульсадионный охладитель, ja котором оси сопел неподвижного газораспределител  и входных участков прием г 1х .трубок перпендикул рны оси вращени , общий вид; на фиг. 4 - пульсационный охладитель, в котором вращаютс  приемные трубки и газораспредепитель 63 относительно друг друга в противоположном направлении, а оси входных участков приемных; трубок и сопел газораспредепител  перпендикул рны оси вращени  трубок , общий вид. Пульсационнь1й охладитель газа содер- . жит неподвижный корпус 1 с газоподвод щим 2 и газоотвод щим 3 патрубками, размещенный в нем газораспределитепь 4 с соплами 5, подключенный к газоподвод щему патрубку 2, и приемные трубки 6, обращенные к соплам S входными от-. версти ми. Приемные трубки 6 уставов- левы с возможностью вращени  от носите льдо корпуса 1 с псжлошью привода 7. ролла 5 газораспределш ел  4 и входные учТстки приемных трубок 6 расположены параппепьйо оси вращени  последних (фиг. 1). Гаэораспределитепь 4 установлен на стойках 8 и 9 корпус.а 1. В пространстве между дриемкыми трубками установлэнб лопатки 10 с торцовой перегородкой 11, Узел вращающихс  деталей огражден защитной сеткой 12, Во вращение приемные т1)убки и камера могут приводитьс  как за счет внешнего привода 7, так и за счет реактивной т ги струй, вытекающих из сопел газораспределигел . 4, В вариантах исполнени  (фиг, 3 и 4) оси входных участков приемных трубок 6 перпендикул рны оси их вращени , причем дл  варианта (фиг. 3) газоподвод щий и газоотвод щий патрубки жестко соед нены , образу  неподвижный вал, вокруг которого вращаетс  камера с приемными, трубками 6, Полости патрубков 2 и 3 (фиг. 3 разделены ш перечной перегородкой 13 а иопсдать камеры 14 соединена с полостью газос-твод щего патрубка перепускными отверстииу и 15, В варйаите исполнени  (фиг. 4) сопла 5 установлены ва газораспреде лйте ле 4, который вышкнен с возможностью вращеВИЯ относитедано продольной оси устройства с пса с аью привода 16, причем нащ)авпени  вращени  сопел и приемных трубок противопопожш 1. Газораспределитель сообдаетс  с газоподвод щим патрубком 2 через копьдев5 полость 17 и окна 18, Как вариант исполнени  лопатки 10 изготовлены в виде нескольких кольцевых решеток из плоских пластин, равномерно расположенных по длине межтрубного пространства. Устройство работает следующим обра-с зом.

Газ под лежащий окпаждению, по газоподвод щему патрубку 2 направл ют в i гаэораспредепитепьные сопла 5, в которых происходит ускорение потока до звуковых скоростей. При вращении приемных s трубок 6 происходит периодическое проникновение , порции газа высокого давпетш, истекающего вз сопеп, flo входные участки приемных трубок. В пределах входного участка приемной трубки отдельные вопны 0 сжат.и , образующиес  при проникновении в него струи, аккумулируютс  в ударную волну, котора , распростра ет сь к закрытому концу трубки, сжимает и - нагревает наход щийс  в ней газ, Terino от нагре- 15 того газа через стенки трубок отводитс  в окружаклцую среду.. /.

Газ струи, отдав часть своей э нергии на сжатие и нагрев газа в приемных труб-, ках 6, охлаждаетс  и вьгводитгс  из уст- 20 ройства по; патрубку 3 при этом- его температура существенно ниже той, кото-, рую он имел в тазоподвод щем патрубке 2, Благодар  вращению приемных трубок 6 значительно упучшаетс  теппосъем. Так 25 дл  случа , когда вращаетс  только газораспредепитепь с соплами, а приемные трубки неподвижшЧ отвод тепла осуществ льетс  естественной конвекцией)коэффициент теппоотдачИ от горизонтальных зо приемных трубок равен 13 ккап/м ч. град , i при дшметре трубок 20 мм и перепаде температур ), а дл  вертикальных

трубок коэ(М)Ициент теплоотдачи равен 9,2 ккал/м ч.град.

В спучае, когда приемные трубки вращаютс  со скоростью 30 об/с, при расположении трубок на диаметре 500 мм, коэффициент теплоотдачи с наружной поверхности трубок равен 52 ккал/мт.град При сохранении коэффициента теплоотдачи с внутренней поверхности трубок дл  сравниваемых вариантов исполнени  аа уровне 26-ЗО ккал/м, град, темпер атурный перепад снижаетс  до 7О-80°С, а коэффициент теплопередачи увеличиваетс  с 9 ккал/м ч, град до 17 ,ккап/м ч. град. Наличие лопаток, пртлыкающих к враща1ощимс  трубкам и создающих обдув трубок , дополнительно улучшает теппЬсъем с приемных трубок,

Все это увеличивает термодинамичеог кий КПД на 15-20% по сравнению с известным пульсационньш охладителем. При использовании на объектах, имеющих свободный перепад давлений (например, попутмый нефт ной газ, воздух систем термостатировани  и т.д.), предлагаемого пупьсадионного .охладител  газа вместо примен емых турбодетандеров, экономи- , ческий эффект за счет снижени  капиташу ных и эксплуатационйь1х затрат и повышени  эксплуатационной надёжности составл ет 50-г450гыс.р. на один аппаратв зависимости от его производительности , V, .

-/

t/г.

А

1

t- --.

0fff.J

t$ J

п f

Claims (2)

1. ПУЛЬСАЦИОННЫЙ ОХЛАДИТЕЛЬ ГАЗА, содержащий неподвижный корпус с газоподводящим и газоотводящим патрубками, размешенный в нем газорао* предепитепь с сойпами, подключенный к газоподводящему патрубку, и приемные трубки, обращенные к соплам входными отверстиями, отличающийся тем, что, с цепью увеличения термодинамического КПД. приемные трубки установлены с возможностью вращения относительно корпуса с помощью привода.

2. Охладитель по π. 1, о т л и наго щ и й с я тем, что сопла газораспреде пите ля и входные участки приемных трубок расположены параллельно оси вращения последних.

SU ..1048263

1 1048263 2