Способ отвода тепла от рабочей жидкости

 

ОПИСАН-ИЕ

ИЗОЬРЕ i ЕНИЯ (111 7Q

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н лат. саид-ау (22) Заявлено 19.09.78 (21) 2668781/24-06 (51) М. Кл.

F 28 С 3/04

F 28F 13/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80

Государственный комитет (53) УДК 621.694.3:

:66.045.1 (088.8) па делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

К. Г. Донец, И. И. Рошак и А. В. Городивский

Ивано-Франковский институт нефти и газа (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОТВОДА ТЕПЛА ОТ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к способам отвода тепла в насосно-эжекторных установках для охлаждения рабочей жидкости, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности для утилизации нефтяного газа.

Известен способ отвода тепла от рабочей жидкости в замкнутом циркуляционном контуре, включающем насос-эжектор и сепаратор, установки по перекачке попутного нефтяного газа, путем ее подохлаждения жидким теплоносителем перед вводом в эжектор (1).

Однако данныи способ отвода тепла от рабочей жидкости усложняет конструкцию и эксплуатацию насосно-эжекторной установки из-за теплообменной аппаратуры, требует значительного количества охлаждающего теплоносителя, в результате чего снижается технологичность установки вследствие нагрева рабочей жидкости, при преобразовании энергии, затрачиваемой на привод насоса, в тепловую.

Цель изобретения — повышение технологичности насосно-эжекторной установки.

Цель достигается тем, что подохлаждение рабочей жидкости ведут путем ее непосредственного смешивания с жидким теплоносителем с образованием дисперсной системы, массу которой в контуре после эжектора уменьшают на величину, равную массе вводимого в контур охлаждающего . теплоносителя.

На чертеже представлена схема насосноэжекторной установки для охлаждения ра5 бочей жидкости, работающей согласно описываемому спосооу.

У становка содержит насос 1, жидкостногазовый эжектор 2, сепаратор 3, всасывающии трубопровод 4 насоса, нагнетательный

1о трубопровод 5 насоса, трубопровод 6 для подачи газа низкого давления в эжектор, напорный трубопровод 7, газопровод 8, труоопровод 9 для отвода части рабочей жидкости из сепаратора.

15 Описываемый способ в вышеуказанной установке осуществляется следующим образом.

Насос 1 откачивает рабочую жидкость (техническую воду, несрть) из сепаратора 3

2О и подает ее по трубопроводу 5 к эжектору 2. Струя рабочей жидкости, вытекающая с большой скоростью из эжектора 2, эжектирует нефтяной газ низкого давления и при торможении в камере смешения

25 и диффузоре- эжектора сжимает его; образовавшаяся в эжекторе газожидкостная смесь поступает по напорному трубопроводу 7 в сепаратор 3, где происходит отделение газа от рабочей жидкости, которая

3о снова насосом 1 подается в эжектор 2. Та769279

3 ким образом, циркуляция рабочей жидкости осуществляется по замкнутому контуру насос — эжектор — сепаратор — насос, осуществляя при этом откачку и сжатие газа, причем объем ее постоянен. Отсепарированный нефтяной газ при заданном давлении поступает в газопровод.

Так как при циркуляции рабочей жидкости по замкнутому контуру происходит ее нагрев, то ее необходимо охлаждать, При этом возможны варианты однородности и неоднородности по химическим и физическим свойствам рабочей жидкости и охлаждающего теплоносителя.

В случае однородности их свойств, в непрерывно циркулирующую рабочую жидкость в любом месте (см. на чертеже стрелки I, II, 111, IV) установки, например, в трубопроводе 4 вводят непосредственно охлаждающий теплоноситель с образованием дисперсной системы, рабочая жидкость — охлаждающий теплоноситель; которую насосом 1 подают в эжектор 2, из которого совместно с газом она поступает в сепаратор 3. Так как объем рабочей жидкости в установке должен быть постоянным, то по трубопроводу 9 часть системы отводят в количестве, равном массе вводимого в контур охлаждающего теплоносителя.

Если рабочая жидкость и охлаждающий теплоноситель однородны по химическим и физическим свойствам, то их сепарация в сепараторе не производится.

В случае неоднородности, их смешение с образованием дисперсной системы, затем сепарация осуществляются непосредственно в сепараторе, а по замкнутому циркуляционному контуру циркулирует рабочая жидкость.

Если в качестве рабочей жидкости используется, например, нефть, а в качестве охлаждающего теплоносителя, например, техническая вода, то вследствие разности удельных весов нефти и воды, последняя, подаваемая в сепаратор обязательно в месте, противоположном установке всасывающего трубопровода насоса (стрела А), после барботажа и контактного теплообмена с нефтью будет накапливаться в нижней части сепаратора и отводиться через трубопровод 9.

4

Охлажденная рабочая жидкость подается насосом в эжектор и работа установки в этом случае аналогична варианту, описанному выше (вариант однородности свойств рабочей жидкости и охлаждающего теплоносителя).

Если в качестве рабочей жидкости будет использована техническая вода, а в качестве охлаждающего теплоносителя — нефть, то в этом случае подвод последнего осуществляется в нижней части сепаратора 3 (стрелка В), а отвод после барботажа и контактного теплооб мена с технической водой в верхней части сепаратора 3 (стрелка V), Охлажденная рабочая жидкость подается насосом ia эжектор. Работа установки аналогична в этом случае варианту, описанному выше. Изобретение позволит повысить экономичность установки на 20— бОф> и сократить расход охлаждающего теплоносителя в 2 раза, по сравнению с известными способами отвода тепла от рабочей жидкости.

Формула изобретения

Способ отвода тепла от рабочей жидкости в замкнутом циркуляционном контуре, включающем насос-эжектор и сепаратор для установки по перекачке попутного нефтяного газа, путем ее подохлаждения жидким теплоносителем перед вводом в эжектор, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности, подохлаждение жидкости ведут путем ее непосредственного смешивания с жидким теплоносителем с образованием дисперсной системы, массу которой в контуре после эжектора уменьшают на величину, равную массе вводимого в контур охлаждающего теплоносителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Информационный листок «Перекачка попутного нефтяного газа с помощью жидкостно-газовых эжекторов», Межотраслевой

Ивано-Франковский территориальный центр научно-технической информации и пропаганды, серия 6 Эксплуатация, ремонт и модернизация оборудования, 1977 г.

769279

Редактор Н. Тимонина

Заказ 374/11 Изд. № 583 Тираж 698 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Т. Юдина

Техред И. Заболотнова

Корректоры: Т. Трушкина и А. Степанова