Пульсационный охладитель газа

 

1. ПУЛЬСАЦИОННЫЙ ОХЛАДИТЕЛЬ ГАЗА, содержащий корпус с газоподводящими и газоотводящими патрубками, внутри которого размещен подвижный газораспределитель с соплом, соединенный с газоподводящим патрубком. и подключенные к корпусу рецепторы, обращенные к соплу входными отверстиями , отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения, газораспределитель установлен с возможностью возвратнопоступательного перемещения относительно входного отверстия рецептора, причем сопло газораспределителя выполнено в виде кольцевой щели. 2.Охладитель газа по п.1, о т личающийся тем, что рецептор выполнен в виде пучка трубок с веерообразными входными и торцовыми участками прямоугольного сечения , причем торцовые участки объедиi нены общей концевой емкостью дискового типа. (Л 3.Охладитель газа по п.1, о т личающийся , что рецептор выполнен в виде одной замкнутой двустенной цилиндрической оболочки с плоскими торцовыми участками.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Ц50 F 25 B 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ бССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABT0PCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ . . I

;t

",ъ 4

=:! ) (21) 3443493/23-06 (22) 05.04.82 (46) 07.05.84. Бюл. 9 17 (72) Д.М.Бобров, Л.М.Курбатов, Ю.А.Лаухин, A.Ì.Ñèðoòèí и Л.М.Челикиди (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов (53) 621.565.3 (088.8) (56) 1.3арницкий Г.Э. Теоретические основы использования энергии давления природного газа. М., "Недра", 1968, с. 122-144.

2.Воронин Г.И.Конструирование машин и агрегатов систем кондиционирования. N.,"Ìàøèíoñòðoåíèå", 1978, с. 179, рис. 2 ° 47а. (54)(57) 1. ПУЛЬСАЦИОННЫИ ОХЛАДИТЕЛЬ

ГАЗА, содержащий корпус с газоподводящими и газоот водящими патрубками, внутри которого размещен подвижный газораспределитель с соплом, соединенный с газоподводящим патрубком, „„SU„„.1090984 А и подключенные к корпусу рецепторы, обращенные к соплу входными отверстиями, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения, газораспределитель установлен с возможностью возвратнопоступательного перемещения относительно входного отверстия рецептора, причем сопло газораспределителя выполнено в виде кольцевой щели.

2. Охладитель газа по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что рецептор выполнен в виде пучка трубок с веерообразными входными и торцовыми участками прямоугольного сечения, причем торцовые участки объединены общей концевой емкостью дискового типа.

3. Охладитель газа по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что рецептор выполнен в виде одной замкнутой двустенной цилиндрической оболочки с плоскими торцовыми участками.

1090984

Изобретение относится к холодиль= ной технике и может быть использонано в газовой про>ышленности в качестве генераторов холода устано-. вок низкотемпературной сепарации природнога и попутного газов на 5 промыслах, газо- и нефтеперерабатывающих заводах, н холодильной технике.

Изнестен турбодетандер для охлаждения — àçà, включающий корпус с па- 1г> трубками ввода и вывода газа и турбину, установленную в корпусе и механически связанную с нагрузкой (компрессором или электрогенератором) (11

I5

Недостатками TóðáoäåòàêäåðB являются сложность изготовления и технического обслуживания, неудовлет-. ворительная эксплуатационная надежность.

Из вестен также пульсационный охладитель газа, содержащий корпус с газоподводящим и газоотводящим патрубками, внутри которого размещен подвижный газораспределитель с соплом, соединенный с газоподводящим патрубкам, и подключенные к KGp пусу рецепторы, обращенные к соглу входными отверстиями (21

Недостатком известного пульсационного охладителя является низкая эффективность охлаждения вследствие того, что тепловыделение в рецепторах обусловлено наличием плоских ударных волн.

Цель изобретения — интенсификация Зз процесса охлаждения.

Указанная цель дое†:è.ãàåòñÿ тем„ чтО в пульсациОннОМ Охладителе газа,содержащем корпус с газоподводящим и газоотводящим патрубка>зл, внутри @; которогo размещен подвижный газооаспределитель с соплом, соединенный с газоподводящим патрубксм, и подклю.Ченные к корпусу рецепторы,. Обращен-ные к соплу нходны>>и отверстиями, Я l" газораспределитель установлен с воз.-можностью воз врат но-поступательного перемещения относительно входного отверстия рецептора, причем сопла газораспределителя выполнено н ниде

5(3 кольцевой щели.

Кроме того, рецептор выполнен в виде пучка трубок с веерообразными входными и торцовыми участками прямоугольного сечения, г.ричем торцовые участки объединены общей концевой емкостью дискового типа.

Рецептор может быть выполнен в виде одной замкнутой днустенной циЛИНЦРическОЙ ОбОлОчки с ПЛОСКИМИ торцовыми участками. 6О

На фиг. 1 схематически показан пульсационный охладчтель газа; на, фиг, 2 — нид А на фиг., 1; на фиг. 3 вариант исполнения рецепторов в виде одной замкнутой двъ стенной ци— линдрической оболочки с плоским торцовым участком.

Пульсационный охладитель газа содержит корпус 1 цилиндрической .";ормы с закрепленными на нем газоподзодящим 2 и газоотнодящим 3 пагрубками.Внутри корпуса размещен подвижный газораспределитель 4 с соплом 5, выполненным в виде кольцевой щели, когорая образована тороидальным донышком 6 и обечайкой 7, соединенными полой втулкой 8 с лопатками 9.

Внутренняя полость газораспределителя 4 сообщается с газоподводящим патрубком 2, а выходное сечение

"oпла 5 обрашено навстречу входной части рецепторов 10, подключенных к корпусу 1. Газораспределитель 4 соединен с полым штоком 11 и закрепленным на штоке поршнем 12, снаружи .орпуса и ш.. ока установлены пружина 13 и .кулачок 14. Полость корпуса газораспределителя, ограниченная поршнем 12 и поверхностью корпуса 1, обращенной к кулачку 14, соединена

< выходной полостью 15 корпуса 1

- . рез центральное отверстие 16 в штоке 11 и газораспределителе 4.

Рецепторы 10 выполнены в ниде пу ка трубок с неерообразными входными и торцовыми участками прямоугольного c: †.÷åíèÿ, гричем торцовые участки объединены общей концевой емкостью дисконого типа. Рецепторы 10 могут быть выполнены в виде одной .замкнутой двустенной цилиндрической оболочки с плоскими торцовыми участками. ГОРячий газ иэ рецептора 10 можно отводить через штуцер 17. устройс=Bo работает следующим образом.

Газ„подлежащий охлаждению,поступаеТ г.о газоподводящЕму патрубку 2 в корпус 1 .-л затем B сопла 5,. ныполнен-! ос B ниде кольцевой щели с возможностью нОзнрэтнО-лОс::упательнОГО движения от любого привода. При голожении сопла газораспределителя гротиз входных отверстий рецепторов в них поступает газ. Отдельные волны сжатия, образующиеся при проникновении газа, аккумулируются

B ударнук> волну, которая,распространяясь по рецептору, сжимает и нагревает находящийся в ней газ.

Тепло от нагретого газа ;-ерез стенки рецептора отводится в окружающую среду. Охлаждейный газ выводится из охладителя по патрубку 3, при зтo .его температура существенно ниже температуры газа на входе в пульсационный охладитель, так как

-BcTü сваей энергии он затрачивает на работу сжатия и нагрена газа н рецепторе. уменьшение мощности двигателя, устранение дополнитель-:.ь>х нагрузок

1090984

tPuz. 2

Составитель Г. Куклинова

Редактор И. Николайчук Техред С.Мигунова Корректор Г.Огар

Заказ 3050/36

Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5!

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная,4 на подвижные узлы устройства, упрощение и повышение надежности уплотнений достигается путем выполнения штока полым с отверстием, благодаря которому при перемещении штока в полости корпуса, ограниченной поршнем 12 и поверхностью корпуса, обращенной к кулачку, подлерживается давление, равное давлению на выходе.

Выполнение сопла в виде кольцевой щели с возможностью возвратнопоступательного перемещения относительно входных отверстий рецептора позволяет организовать фронт ударной волны по всему сечению рецептора одновременно. В концевой емкости дискового типа (или в рецепторе, выполненном в виде одной замкнутой двустенной цилиндрической оболочки с плоскими торцовыми участками) эти волны формируются в сходящиеся цилиндрические волны, что значительно повышает эффективность охлаждения, так как давление и температура за фронтом цилиндрической сходящейся ударной волны значительно выше указанных параметров за фронтом плоской волны.

Эффективность охлаждения повышается также за счет того, что зона наибольших температур удалена от входного конца рецептора„ что сводит к минимуму возможные перетоки тепла к охлаждаемому газу. Все это

10 позволит увеличить эффективность охлаждения на 15-20% и использовать предлагаемый .пульсационный охладитель на объектах, имеющих свободный перепад давления газа (например, низ15 конапорные газы ГПЗ, попутный нефтяной газ, воздух систем термостатирования и т.д.),вместо применяемых в настоящее время турбодетандеров.

Экономический эффект за счет снижения капитальных и эксплуатационных .затрат и повышения эксплуатационной надежности составит 50-450 тыс.руб. на один аппарат в зависимости от его производительности.