Способ пламенно-струйного эжектирования


 


Владельцы патента RU 2405977:

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической теплотехники ОАО "ВНИИМТ" (RU)
Зайнуллин Лик Анварович (RU)

Способ пламенно-струйного эжектирования предназначен для откачки газов, преимущественно агрессивных и запыленных. Способ включает создание эжектирующего потока путем сжигания газового или жидкого топлива высокого давления в горелочном устройстве, встроенном в рабочее сопло эжектора. Новый технический результат, достигаемый изобретением, заключается в значительном упрощении всей системы эжектирования за счет использования исходной энергии высокого давления природного газа и соответственно замены такого оборудования, как вентиляторы и дымососы, компрессоры, паровые котлы специальной конструкции, за счет исключения системы подготовки воды для парового котла, а также за счет исключения использования электроэнергии. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к энерготехнологическому оборудованию различных отраслей производства и может быть использовано для откачки газов, преимущественно агрессивных и запыленных. Для откачки (удаления) газов широко известны вентиляторы и дымососы. Однако для откачки газов, содержащих агрессивные примеси и твердые частицы, вентиляторы приходится изготавливать из дорогостоящих материалов, например из титана, и защищать от налипания твердых частиц, которые зачастую являются причиной вибраций, приводящих к разрушению подшипниковых узлов вентиляторов.

Известны способы эжектирования, применяемые в струйных аппаратах (Е.Я.Соколов, Н.М.Зингер, Струйные аппараты. Энергия, М., 1970 г.) /1/, в которых эжектирование осуществляют за счет компрессорного воздуха, перегретого или насыщенного пара, воды высокого давления. Для реализации известных способов кроме эжектора необходимо иметь компрессор высокого давления или паровой котел с системой очистки воды при использовании пара в качестве рабочей среды.

Известен способ пламенно-струйного эжектирования, включающий создание эжектирующего потока путем сжигания газового или жидкого топлива. SU 900089 А, 23.01.1982.

Недостатком известного способа является слабый эжектирующий эффект при сжигании топлива низкого давления.

Задача изобретения заключается в повышении эжектирующего эффекта.

Поставленная задача решается тем, что в способе пламенно-струйного эжектирования, включающем создание эжектирующего потока, эжектирующий поток создают путем сжигания газового или жидкого топлива высокого давления.

А также задача решается тем, что топливо высокого давления сжигают в горелочном устройстве, встроенном в сверхзвуковое реактивное рабочее сопло эжектора.

Выполнение рабочего сопла сверхзвуковым позволит поднять кпд устройства и глубину разрежения в линии инжектируемой среды. Камера смещения, диффузор и сверхзвуковое реактивное рабочее сопло могут быть выполнены водоохлаждаемыми, что увеличит срок их службы. При наличии в инжектируемой среде твердых пылевидных частиц, приводящих к износу металлических стенок эжектора, быстроизнашиваемые узлы могут быть изготовлены из огнеупорной керамики.

Таким образом, для создания эжектирующего потока используется потенциальная энергия уже имеющегося сжатого природного газа и энергия от сжигания этого топлива, причем получаемая непосредственно, а не опосредованно, как при эжекции посредством нагнетателей или пара, характерных для известных способов и устройств, при том, что на большинстве предприятий имеется газ высокого давления (0,6 МПа). Преимущество заявленного изобретения заключается и в том, что для его реализации требуется простое и отлаженное по конструкции устройство - горелка для сжигания топлива. Продукты сжигания газового или жидкого топлива в горелочном устройстве, помещенном в рабочее сопло эжектора, проходя через это сопло, превращаются в эжектирующий поток довольно простым способом, не требующим больших затрат на изготовление оборудования и его эксплуатацию. При определенных условиях возможно найти способ использования тепла продуктов сжигания топлива, выходящих из диффузора эжектора и повысить эффективность использования топлива. Необходимость в механических устройствах для побуждения эффекта эжекции отпадает.

Новый технический результат, достигаемый изобретением, заключается в значительном упрощении всей системы эжектирования за счет использования исходной энергии высокого давления природного газа и соответственно замены такого оборудования, как вентиляторы и дымососы, компрессоры, паровые котлы специальной конструкции, за счет исключения системы подготовки воды для парового котла, а также за счет исключения использования электроэнергии.

Заявленный способ реализован в устройстве пламенно-струйного эжектирования, показанном на чертеже, следующим образом.

Устройство содержит горелочное устройство 1, встроенное в рабочее сопло 2, камеру смешения 3, диффузор 4. В горелочное устройство 1 подают газ с расходом Gr и воздух для горения с расходом GB под давлением при включенном запальнике (на чертеже не показан). После начала горения на рабочем сопле 2 устанавливается рабочий режим эжектирующего потока, состоящего из продуктов горения с расходом Gp. Потоки рабочей Gp и эжектируемой сред Gн поступают в камеру смешения 3, где происходит выравнивание их скоростей, сопровождающееся повышением давления. Из камеры смешения поток смеси Gc поступает в диффузор 4, где происходит дальнейший рост давления. Применение пламенно-струйного эжектирования позволяет значительно упростить систему эжектирования. Для повышения экономической эффективности использования топлива непосредственно для эжектирования перед выбрасыванием отработанной смеси в атмосферу рекомендуется установить теплообменник для использования тепла высокотемпературной смеси (500-700°С) как вторичного тепла. Дополнительным экологическим эффектом использования высокотемпературных продуктов горения может служить эффект температурной нейтрализации вредных примесей, содержащихся в инжектируемой среде. Согласно изобретению возможно сжигать не только газовое, но жидкие и другие виды топлива, что расширяет рамки использования технического решения.

1. Способ пламенно-струйного эжектирования, включающий создание эжектирующего потока, отличающийся тем, что эжектирующий поток создают путем сжигания газового или жидкого топлива высокого давления.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что топливо высокого давления сжигают в горелочном устройстве, встроенном в сверхзвуковое реактивное рабочее сопло эжектора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области струйной техники, более конкретно к струйным аппаратам, действие которых основано на обработке и перекачке одной среды с помощью другой, и может быть использовано для разогрева жидкостей, находящихся при низкой температуре в высоковязком или застывшем состоянии, таких как минеральные масла, мазут, битум, жиры, помещенные в автоцистернах, железнодорожных цистернах, емкостях с помощью горячей маловязкой жидкости или газа (пара), а также для разгрузки этих емкостей и очистки их от остатков высоковязкой или застывшей жидкости.

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к парожидкостным струйным аппаратам, используемым в системах отопления и подачи горячей воды. .

Изобретение относится к струйным насосам. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в качестве парового кинетического насоса для подачи жидкости без использования механического насоса при повышении давления жидкости за счет использования кинетической энергии теплоносителя (пара) при одновременном использовании его в качестве парового контактного теплообменника.

Изобретение относится к области процессов и аппаратов, преимущественно к жидкостно-газовым эжекторам, и может быть использовано в процессах, где происходит контакт жидкости с газом.

Изобретение относится к передвижным аппаратам для очистки газов при нейтрализации вредных составляющих посредством их концентрации на гранулированном насыпном сорбенте в стандартных слоях.

Изобретение относится к области струйной техники. .

Изобретение относится к области струйной техники. .

Изобретение относится к струйной технике. .

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для контактного нагрева воды паром при одновременном использовании кинетической энергии пара для вращения воды, передаваемой на силовой вал, передающий энергию на транспортирование нагретой воды, и, при необходимости, на привод электрогенератора, вырабатывающий электроэнергию

Изобретение относится к струйной технике, преимущественно к газоструйным аппаратам для вентиляции и транспортировки сред с включением твердых материалов

Изобретение относится к газовым эжекторам и может быть использовано в газовой промышленности, в которой применяют приборы струйной техники. Газовый эжектор содержит корпус с патрубками подачи потоков активного и пассивного газов и установленные в нем сменные сопло подачи потока активного газа и камеру смешения потоков газов, связанную с диффузором, при этом патрубок подачи потока активного газа, сопло подачи потока активного газа, камера смешения потоков газов и диффузор установлены по оси эжектора, при этом сопло подачи потока активного газа сцентрировано по отношению к камере смешения потоков газов с помощью втулки, имеющей боковые прорези, через которые патрубок подачи потока пассивного газа сообщен с камерой смешения потоков газов, образующей своей наружной боковой поверхностью с внутренней поверхностью диффузора по длине их сопряжения зазор и упирающейся торцевой поверхностью в уступ на внутренней поверхности диффузора, обеспечивающий герметизацию его стыка с камерой смешения потоков газов. Технический результат: повышение надежности и эффективности функционирования газового эжектора при повышенных давлениях в потоках газов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способу теплоизоляции скважин, в том числе для скважин, осуществляющих совместно раздельную добычу промышленных пластовых вод и углеводородов многопластового месторождения. В способе снижения теплообмена в скважине при разработке многопластового месторождения осуществляют термостатирование колонны в интервале от вероятного начала процесса кристаллизации до устья скважины за счет формирования замкнутого герметичного затрубного пространства, между кондуктором и эксплуатационной колонной, соединенного через устьевую обвязку с внутренним пространством эксплуатационной колонны. Термостатирование осуществляют путем создания в сформированном замкнутом герметичном затрубном пространстве вакуума за счет процесса инжекции, осуществляемого посредством струйного насоса, расположенного в устьевой обвязке, в качестве рабочего агента для которого используют продукцию скважины. Техническим результатом является предупреждение солеобразования при эксплуатации нефтяных и газоконденсатных скважин с одновременно-раздельной добычей углеводородов и пластовых промышленных вод многопластового месторождения и снижение эксплуатационных затрат. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх