SU1732005A1 - Насосно-эжекторна установка - Google Patents

Abstract

Использование: в струйной технике дл  утилизации нефт ного газа, дл  откачки сжати  взрывоопасных газов с помощью передвижных мобильных установок. Сущность изобретени  корпус снабжен патрубком (П) отвода жидкости. Сепарирующий П выполнен коническим перфорированным , размещен в приемном П и установлен меньшим диаметром на рабочем колесе соосно последнему и вихревой камере. Газоотборный П выполнен коническим, установлен в сепарирующем П соосно осевому соплу и размещен меньшим входным отверстием в зоне передних кромок лопаток рабочего колеса. Тарельчатый дефлектор установлен на выходе газоотборного П, соосно ему с образованием с корпусом и вихревой камерой кольцевого канала. Камера установлена на приемном П и подключена тангенциальным П к диффузору. Выходной участок приемного П выполнен перфорированным . Теплообменник установлен в кольцевом канале между корпусом и дефлектором. 1 з.п ф-лы, 3 ил сл с

Description

Изобретение относитс  к струйной технике , преимущественно к насосно-эжектор- ным установкам дл  утилизации нефт ного газа, дл  откачки и сжати  взрывоопасных газов с помощью передвижных мобильных установок.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности насосно-эжектор- ной установки.

На фиг.1 схематически изображена на- сосно-эжекторна  установка; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 центробежного насоса в плане с газожидкостным эжектором, встроенным в напорный патрубок насоса; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг 1 вихревой камеры , размещенной в корпусе насосно-эжек- торной установки.

Насосно-эжекторна  установка содержит корпус 1 с установленными в нем теплообменником 2, газоотборным диффузор- ным патрубком 3, патрубком 4 отвода газообразной среды и центробежным насосом 5 с рабочим колесом 6, напорным 7 и приемным 8 патрубками и приводным валом 9 и жидкостно-газовый эжектор 10с активным соплом 11, установленным на выходе напорного патрубка 7 насоса 5, патрубком 12 подвода пассивной газообразной среды, камерой 13 смешени  и диффузором 14, сообщенным с приемным патрубком 8.

Установка снабжена сепарирующим патрубком 15, тарельчатым дефлектором 16, регул тором 17 уровн  жидкости и вихревой камерой 18 с тангенциальным патрубком 19 подвода газожидкостной среды с осевым соплом 20. Корпус 1 снабжен патрубком 21 отвода жидкости. При этом сепарирующий патрубок 15 выполнен в виде конического

4 Ы Ю О О

сл

перфорированного патрубка, размещенного в приемном патрубке 8 и установленного меньшим диаметром на рабочем колесе 6 соосно последнему и вихревой камере 18, газоотборный патрубок 3 выполнен кониче- ским, установлен в сепарирующем патрубке 15 соосно осевому соплу 20 и размещен меньшим входным отверстием в зоне передних кромок 22 лопаток 23 рабочего колеса 6 насоса 5, тарельчатый дефлектор 16 уста- новлен на выходе газообразного патрубка 3, соосно последнему с образованием с корпусом 1 и вихревой камерой 18 кольцевого канала 24, вихрева  камера 18 установлена на приемном патрубке 8 и подключена тан- генциальным патрубком 19 к диффузору 14 эжектора 10, выходной участок 25 приемного патрубка 8 выполнен перфорированным, а теплообменник 2 установлен в кольцевом канале между корпусом и дефлектором 16. Регул тор 17 уровн  жидкости выполнен в виде кольца 26, охватывающего приемный патрубок 8 и установленного в зоне его перфорации с возможностью осевого перемещени , и тороидального поплавка 27, охватывающего приемный патрубок 8 и кинематически св занного с кольцом 26, а корпус 1 снабжен гидрозатвором 28.

Перед началом работы сепарирующий патрубок 15, приемный патрубок 8 и корпус 1 заполн ютс  рабочей жидкостью, через теплообменник 2 подаетс  охлаждающа  среда. Во врем  работы установки жидкостна  среда рабочим колесом 6 насоса 5 подаетс  в активное сопло 11 жидкостно-газового эжектора 10, в котором потенциальна  энерги  давлени  преобразуетс  в кинематическую энергию струи. Истека  из сопла 11, жидкостна  среда увлекает в камеру 13 смешени  перекачива- емую газообразную среду. При этом в камере 13 смешени  происходит перемешивание газа с жидкостью, конденсаци  и частичное растворение, что дополнительно понижает давление всасывание и увеличивает коэффициент эжекции. В диффузоре 14 газожидкостной поток тормозитс , пузырьки газа сжимаютс  окружающей жидкостью и через тангенциальный патрубок 19 поступает в вихревую камеру 18, где он разгон етс  и закручиваетс , и далее поступает в осевое сопло 20, где давление в потоке падает, причем чем меньше радиус вращени  потока, тем меньше давление.

Из сопла 20 двухфазный вращающийс  поток поступает в сепарирующий патрубок 15, где за счет трени  он получает дополнительную закрутку. Более плотна  фракци  конденсата и жидкость под действием центробежной силы перемещаютс  к перифе-

рии и вверх вдоль внутренней стенки сепарирующего патрубка 15 к перфорированной его части, где через отверсти  вынос тс  в приемный патрубок 8, тогда как жидкость, насыщенна  пузырьками газа и легкими фракци ми конденсата перемещаетс  к центру вниз, где попадает в газоотборный диффузорный патрубок 3, по которому жидкость вместе с пузырьками газа поднимаетс  и выноситс  в корпус 1.

Под действием градиента давлени  между выходом из эжектора 10 и давлением в магистрали потребител  газа, отсепармро- ванный газ из корпуса 1 через кольцевой зазор между тарельчатым дефлектором 16 и корпусом 1 поступает в теплообменник 2,где охлаждаетс . Образовавшийс  конденсат сливаетс  через кольцевой зазор в корпус 1, а охлажденный высокопотенциальный газ через патрубок 4 отвода газообразной среды подаетс  потребителю, при этом в корпусе 1 в нижней части собираетс  жидкость, а над ней - более легкий конденсат, в котором находитс  тороидальный поплавок 27 регул тора 17 уровн . При достижении уровн  жидкости, определ емого гидрозатвором 28, отсепарированный газовый конденсат отводитс  через патрубок 21 отвода жидкости с определенным секундным расходом. Если жидкости поступает больше или уровень конденсата повышаетс , срабатывает регул тор 17 уровн  жидкости, который перепускает жидкость в приемный патрубок 8 насоса 5, обеспечива  чистоту отбираемого конденсата. Если расход конденсата уменьшитс , то уровень его также уменьшитс  и слив жидкости в насос прекратитс , что восстановит уровень и предотвратит прорыв газа через гидрозатвор 28.

Из приемного патрубка 8 жидкость с мелкодиспергированными газовыми включени ми всасываетс  насосом, центробежное рабочее колесо 6 которого выполнено г, лопатками 23, загнутыми вперед по вращению . Благодар  дроблению газовых включений при прохождении перфорированной части вращающего сепарирующего патрубка 15, газожидкостна  смесь не подвержена сепарации в проточной части рабочего колеса 6 и благодар  большой скорости потока в межлопаточных каналах пузырьки вынос тс  в напорный патрубок, что повышает допустимое газосодержание в насосе 5. Затем высокоскоростной газожидкостной поток ускор етс  в сопле 11 и высокоскоростна  стру  истекает в камеру смешени  ЖГЭ.

Поскольку в этом потоке имеютс  сжатые пузырьки газа, стру  расшир етс , увеличива  поверхность захвата дл  пассивного газа с минимальными потер ми

кинетической энергии на распад эжектиру- ющей струи, что увеличивает коэффициент эжекции по сравнению с режимом работы на однородной жидкости и повышает КПД эжектора, и чем больше допустимое газосо- держание в жидкости, вход щей и выход щей из насоса, тем больше КПД эжектора, тем меньше габариты сепарирующего устройства , а с уменьшением габаритов уменьшаетс  врем  пребывани  смеси в зоне действи  инерционных сил и ухудшаетс  разделение смеси, что и увеличивает газосодержание на входе в насос.

Claims (2)

1. Насосно-эжекторна  установка, содержаща  корпус с установленным в нем теплообменником, газоотборным диффу- зорным патрубком, патрубком отвода газообразной среды и центробежным насосом с рабочим колесом, напорным и приемным патрубками и приводным валом и жидкост- но-газовый эжектор с активным соплом, ус- тановленным на выходе напорного патрубка насоса, патрубком подвода пас- сивной газообразной среды, камерой смешени  и диффузором, сообщенным с приемным патрубком, отличающа с  тем, что, с целью повышени  производительности , она снабжена сепарирующим патрубком, тарельчатым дефлектором, регул тором уровн  жидкости и вихревой камерой с тангенциальным патрубком подвода

газожидкостной среды с осевым соплом, а корпус снабжен патрубком отвода жидкости , при этом сепарирующий патрубок выполнен в виде конического перфорированного патрубка, размещенного в приемном патрубке и установленного меньшим диаметром на рабочем колесе со- осно последнему и вихревой камере, газоотборный патрубок выполнен коническим, установлен в сепарирующем патрубке соос- но осевому соплу и размещен меньшим входным отверстием в зоне передних кромок лопаток рабочего колеса насоса, тарельчатый дефлектор установлен на выходе газоотборного патрубка, соосно последнему с образованием с корпусом и вихревой камерой кольцевого канала, вихрева  камера установлена на приемном патрубке и подключена тангенциальным патрубком к диффузору эжектора, выходной участок приемного патрубка выполнен перфорированным , а теплообменник установлен в кольцевом канале между корпусом и дефлектором .

2. Установка по п.1, отличающа - с   тем, что регул тор уровн  жидкости выполнен в виде кольца, охватывающего приемный патрубок и установленного в зоне его перфорации с возможностью осевого перемещени , и тороидального поплавка, охватывающего приемный патрубок и кинематически св занного с кольцом, а корпус снабжен гидрозатвором.

т

4.

5

Щи г.I

/

fff