Установка для перекачки газосодержащей жидкости

 

Сущность изобретения: проточная часть патрубка подвода газосодержащей среды выполнена в виде системы последовательных ко нфузорных участков, узел сепарации в виде острых кольцевых кромок на выходе из участков с возможностью формирования вихревых зон между ними, Газоотводящий тракт выполнен в виде перепускных магистралей , сообщенных с центральными областями вихревых зон. Площадь выходного сечения каждого предыдущего участка больше. площади выходного, но меньше площади входного сечения последующего участка. За острой кромкой каждого участка образована кольцевая полость, открытая со стороны выхода патрубка и ограниченная с противоположной стороны поверхностью в сторону входа в патрубок с радиусом кривизны, уменьшающимся в сторону выхода патрубка . Каждая центральная область последующей вихревой зоны сообщена с входом в насос перепускной магистралью меньшего гидравлического сопротивления, чем предыдущая . 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 04 F 5/24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

-К ПАТЕНТУ

1 (21) 5017226/29 (22) 13.12 91

{46) 15.04.93. Бюл. № 14 (76) В,А.Калаев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 687268, кл, F 04 F 5/24, 1979, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ ГАЗОСОДЕРЖАЩЕЙ ЖИДКОСТИ (57) Сущность изобретения: проточная часть патрубка подвода гаэосодержащей среды выполнена в виде системы последовательных конфузорных участков, узел сепарации в виде острых кольцевых кромок на выходе из участков с возможностью формирования вихревых эон между ними, Газоотводящий тракт выполнен в виде перепускных магистИзобретение относится к энергетике и гидравлике и может быть использовано в процессах отделения газообразных сред от жидкости в машиностроительной, химической, пищевой и других отраслях хозяйства.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в интенсификации процесса выделения и сепарации газа, содержащегося в жидкости как в свободном, так и растворенном состоянии.

На чертеже представлена схема установки согласно настоящему изобретению.

Установка для перекачки гаэосодержащей жидкости содержит струйный насос (на чертеже не показан), патрубок 1 подвода гаэосодержащей жидкости с узлом сепарации газа, и газоотводящий тракт (позицией не обозначены), „„5UÄÄ 1809874 А3 ралей, сообщенных с центральными областями вихревых зон. Площадь выходного сечения каждого предыдущего участка больше. площади выходного. но меньше площади входного сечения последующего участка, За острой. кромкой каждого участка образована кольцевая полость, открытая со стороны выхода патрубка и ограниченная с противоположной стороны поверхностью в сторону входа в патрубок с радиусом кривизны, уменьшающимся в сторону выхода патрубка, Каждая центральная область последующей вихревой зоны сообщена с входом в насос перепускной магистралью меньшего гидравлического сопротивления, чем предыдущая. 4 э.п, ф-лы, 1 ил.

Проточная часть патрубка 1 выполнена в виде системы последовательных конфуэорных участков 2 и 3, узел сепарации — в виде острых кольцевых кромок 4 на выходе из них с возможностью формирования вихревых зон 5 между участками 2 и 3, а газоотводящий тракт — в виде перепускных магистралей 6, 7. сообщенных с центральными областями вихревых эон 5. При этом площадь fi выходного сечения. каждого предыдущего участка 2 больше площади f2 выходного, но меньше площади fg входного сечений последующего участка 3, 3а острой кромкой 4 каждого участка 2 и 3 образована кольцевая полость 8, открытая со стороны выхода патрубка 1, и ограниченная с противоположной стороны поверхностью 9, вогнутой в сторону входа в патрубок 1 с

1809874 ради„сом кривизны, уменьшающимся в сторону выхода патрубка 1.

Каждая центральная область последующей вихревой зоны 5 сообщена с входом в насос перепускной магистралью 7 меньшего гидравлического сопротивления, чем предыдущая магистраль 6, На внутренней поверхности патрубка 1 выполнены пилообразные кольцевые выступы 10 с вершинами 11, смещенными к одному иэ краев выступа 10 в сторону выхода патрубка 1, Острые кромки 4 выполнены на вершинах 11 выступов 10, конфузорные участки 2 и 3 образованы частями выступов 10, расположенными относительно вершины

11 со стороны входа в патрубок 1, а поверхности, ограничивающие кольцевые полости — поверхностями выступов 10, примыкающих к острым кромкам 4 со стороны выхода патрубка 1, Установка сообщена полым центральным телом 12, размещенным с зазором 13 в патрубке 1, на наружной поверхности которого выполнены кольцевые пилообразные выступы 14 с острыми кромками 15 на вершинах 16„смещенными к краю каждого из выступов 14 в сторону выхода патрубка 1, и образующими дополнительные вихреобразующие элементы с возможностью формирования вблизи острых кромок 15 дополнительных вихревых зон 17, при этом внутренняя полость 18 центрального тела

12 сообщена с входом в насос и с центральными областями дополнительных вихревых эон 17 магистралями 19 и 20 соответственно,.

Поверхность каждого иэ выступов 14 на центральном теле 12, примыкающая к острой кромке 15 со стороны выхода патрубка

1, вогнута в сторону его входа с образованием кольцевой торообразной выемки 21 в теле выступа 14, прилегающей к острой кромке 15 и имеющей радиус кривизны, уменьшающийся к выходу патрубка 1, а острые кромки 4 и 15 на патрубке 1 и центральном теле 12 размещены напротив друг друга, Каждая из магистралей 19 снабжена обратным клапаном 22, Активная среда под давлением подается от источника в струйный насос, Одновременно в патрубок 1 подается газосодержащая жидкость, которая протекает через систему конфузорных участков 2 и 3, последовательно обтекая кольцевые кромки 4 и 15, За каждой из этих кромок образуется вихревая зона 5, или 17, в полостях 8 и 21, где давление понижается. В эти зоны диффундирует растворенный гаэ, паровая фаза, а также поступаютуже образовавшиеся или находящиеся в потоке пузырьки свободно о газа. Иэ вихревых зон

5 и 17 свободная газовая фаза по перепускным магистралям 6, 7 и 20 отсасывается струйным насосом через магистрали 19. 3аявленное соотношение площадей fi, fz u fa обеспечивает сохранение вихревых эон в широком диапазоне режимов работы аппарата.

Смесь активной среды с откачанным свободным газом отводится струйным насосом и утилизируется, 5

При сообщении вихревых зон со струйным насосом магистралями с уменьшающимся гидравлическими сопротивлениями

15 обеспечивается снижение давления в вихревых зонах в направлении потока, что обеспечивает раздельный отбор разных по свойствам компонентов газовой фазы, Формула изобретения

1. Установка для перекачки гаэосодержащей жидкости, содержащая струйный насос, патрубок подвода газосодержащей жидкости с узлом сепарации газа и газоотводящий тракт, от л и ч а ю щ а я с я тем, что проточная часть патрубка подвода газосодержащей среды выполнена в виде системы последовательных конфузорных участков, узел сепарации — в виде острых кольцевых кромок на выходе из них с возможностью формирования вихревых зон между участками, а газоотводящий тракт — в виде перепускных магистралей, сообщенных с центральными областями вихревых зон гпри этом площадь выходного сечения каждого предыдущего участка больше площади выходного, но меньше площади входного сече45

Наличие профилируемых пилообразных

20 выступов 10 обеспечивает формирование потока с минимальными потерями, кольцевые острые кромки 4 и 15 усиливают вихреобразование и интенсификацию сепарации газа, Наличие в полости патрубка 1 центрального тела 12 с профилированной поверхностью позволяет создать систему концентричных кольцевых (торообразных) вихревых зон 5 и 17, обеспечивающих прак30 тически полное удаление газа из жидкости, как за счет увеличения их количества, так и эа счет обеспечения оптимальной конфигурации.

Экспериментальное испытание макета

35 заявленного устройства показало, что по сравнению с лучшим из известных устройств аналогичного назначения было достигнуто повышение степени отделения газа на 25 при снижении гидравлических

40 потерь íà 8 — 15 .

1809874 ууюол:т алсос

Составитель В.Калаев

Редактор А.Купрякова Техред М.Моргентал Корректор М,Куль

Заказ 1298 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушс1ая наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ния последующего участка, а за острой кромкой каждого участка образована кольцевая полость, открытая со стороны выхода патрубка и ограниченная с противоположной стороны поверхностью, вогнутой в сторону входа в патрубок с радиусом кривизны, уменьшающимся в сторону выхода патрубка.

2, Установка по п.1. о т л и ч а ю щ а яс я тем, что каждая центральная область последующей вихревой зоны сообщена с входом в насос перепускной магистралью меньшего гидравлического сопротивления, нем предыдущая.

3. Установка по п.1 или 2, о т л и ч а ющ а я с я тем,что на внутренней поверхности патрубка подвода газосодержащеи жидкости выполнены пилообразные кольцевые выступы с вершинами, смещенными к одному из краев выступа в сторону выхода патрубка, при этом острые кромки выполнены на вершинах выступов, конфузорные участки образованы частями выступов, распложенными относительно вершины со стороны входа в патрубок, а поверхности, ограничивающие кольцевые полости — поверхностями выступов, примыкающих к острым кромкам со стороны выхода патрубка, 4. Установка по п.1, или п,2 или п.З, î г-л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена полым центральным телом, размещенным r. зазором в патрубке подвода газосодержа5 щей жидкости, на наружной поверхности которого выполнены кольцевые пилообразные выступы с острыми кромками на вершинах, смещенными к краю каждого из выступов в сторону выхода патрубка, и об10 разующими дополнительные вихреобразующие элементы с возможностью формирования вблизи острых кромок дополнительных вихревых зон, при этом внутренняя полость центрального тела со15 общена с входом в насос и с центральными облоастями дополнительных вихревых зон.

5. Установка поп4, отл ича ю щаяс я тем, что поверхность каждого из выступов на центральном теле, примыкающая к

20 острой кромке со стороны выхода патрубка подвода гэзосодержащей жидкости, вогнута в сторону его .входа с образованием кольцевой торообразной выемки в теле выступа, прилегающей к острой кромке и име25 ющей радиус кривизны, уменьшающийся к выходу патрубка, а острые кромки нэ патрубке и центральном теле размещены напротив одна другой,