10.08.2015
216.013.6ba5

ГАЗОВЫЙ ЭЖЕКТОР

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: 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.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к газовым эжекторам и может быть использовано в газовой промышленности, в которой применяются приборы струйной техники.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является газовый эжектор, содержащий 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 (см. патент РФ №2151920, кл. F04F 5/14, 27.06.2000).

Недостатками известного устройства являются низкая надежность и низкая эффективность его функционирования при повышенных давлениях в потоках газов.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является устранение указанных недостатков, а именно повышение надежности и эффективности его функционирования при повышенных давлениях в потоках газов.

Данный технический результат достигается за счет того, что газовый эжектор содержит корпус с патрубками подачи потоков активного и пассивного газов и с установленным в нем сменным соплом подачи потока активного газа, сменную камеру смешения потоков газов и сообщенный с ней диффузор. 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 сообщается 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. Кроме того, между торцом патрубка подачи потока активного газа и кольцевым выступом, выполненным на наружной боковой поверхности сопла подачи потока активного газа, установлена, по меньшей мере, одна тарельчатая металлическая пружина.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид газового эжектора, на фиг. 2 - вид места соединения сопла потока активного газа и камеры смешения потоков газов с помощью втулки с боковыми прорезями (вид А на фиг. 1). На фиг. 3 показан общий вид места герметичного соединения камеры смешения с диффузором через деформируемую прокладку (вид Б на фиг. 1).

Газовый эжектор содержит корпус 1, патрубок 2 подачи потока активного газа, патрубок 3 подачи потока пассивного газа, сопло 4 подачи потока активного газа, камеру 5 смешения потоков газов, диффузор 6 (может быть конической формы), втулку 7 с боковыми прорезями 8, по меньшей мере, одну тарельчатую металлическую пружину 9, фланцы 10 для соединения между собой секций, из которых может быть выполнен диффузор 6 (например, из двух секций, соединенных между собой фланцами 10), фланец 11 диффузора 6 для закрепления на корпусе 1 и деформируемую прокладку 12. На фигуре 1 также приняты следующие обозначения:

d - диаметр проточной части камеры 5 смешения и диффузора 6 в месте их сопряжения;

dкс - внутренний диаметр цилиндрической части камеры 5 смешения;

α - угол расширения конуса диффузора 6.

Между активным соплом 4 и камерой 5 смешения закреплена враспор втулка 7 с прорезями 8 (см. фиг. 2). Торцевые части втулки 7 охватывают цилиндрические ответные проточки сопла 4 и камеры 5, что обеспечивает высокую соосность и точность сборки проточной части эжектора. На крайних участках камеры смешения 5 выполнены центрирующие пояски (на фигурах не показаны) с возможностью обеспечения максимальной соосности камеры 5 относительно корпуса 1 и диффузора 6 соответственно. Камера 5 смешения установлена с радиальным зазором и за одно целое с диффузором 6, который прикреплен к корпусу 1 при помощи фланца 11. Сопрягающиеся между собой торцевые части камеры 5 смешения и диффузора 6 выполнены конусными с возможностью образования уплотнения типа конус по конусу (см. фиг. 3). После сборки место уплотнения шлифуется, что обеспечивает формирование идеально гладкого канала для прохода газа.

Сопло 4 подачи потока активного газа, камера 5 смешения потоков газов и втулка 7 могут быть выполнены сменными. При этом втулка 7 является тем элементом, который центрирует относительно друг друга сопло 4 подачи потока активного газа и камеру 5 смешения потоков газов. Корпус 1 представляет собой цилиндрическую деталь, в которой выполнена полость. В полости корпуса 1 размещено сменное сопло 4 подачи потока активного газа, направленное узкой частью в полость камеры 5 смешения потоков газов. Камера 5 смешения потоков газов частично расположена в полости корпуса 1. Широкая часть сопла 4 подачи потока активного газа направлена в сторону полости прикрепленного к корпусу 1 патрубка 2 подачи потока активного газа. На противоположной относительно места расположения патрубка 2 стороне корпуса 1 прикреплена камера 5 смешения потоков газов. Полость диффузора 6 сообщается с полостью камеры 5 смешения потоков газов. Диффузор 6 может иметь коническую форму.

Полость корпуса 1 выполнена сообщающейся с полостью патрубка 3 подачи потока пассивного газа, который закреплен на корпусе 1 таким образом, что направления подачи потоков пассивного и активного газов в соответствующих патрубках 2 и 3 перпендикулярны друг другу. В полости корпуса 1 размещена втулка 7 с боковыми прорезями 8. Одним своим основанием втулка 7 опирается на торец уступа, выполненного на наружной боковой поверхности камеры 5 смешения потоков газов в виде цилиндрической расточки, диаметр которой меньше наружного диаметра камеры 5. Другим основанием втулка 7 опирается на торец опорного выступа, выполненного в виде кольца, охватывающего наружную поверхность сопла 4 подачи потока активного газа и образующего с ним одно целое.

На торец выступа опирается один торец, по меньшей мере, одной тарельчатой металлической пружины 9, которая надета на сопло 4 подачи потока активного газа в его широкой части, выполненной в виде цилиндрической расточки. Другим своим торцом данная пружина опирается в поверхность кромки полости корпуса 1, находящейся вблизи места крепления к корпусу 1 патрубка 2 подачи потока активного газа.

Для повышения эффективности работы газового эжектора проточная часть (полость) камеры 5 смешения потоков газов может быть выполнена конической формы, при этом для обеспечения оптимального газопотока часть камеры 5 смешения потоков газов выполняется расширяющейся в направлении перемещения потока газа в диффузоре 6. Профилирование полости камеры 5 смешения потоков газов (в случае выполнения ее сменной) позволяет изменять (в частном случае оптимизировать) ход процесса эжектирования газа.

Из соображений технологичности изготовления и снижения габаритов газового эжектора в транспортном положении конический диффузор 6 может быть выполнен из нескольких секций, например двух, соединенных между собой фланцами 10. Диффузор 6 закрепляется на корпусе 1 с помощью фланца 11.

Для упрощения технологии изготовления и обеспечения возможности повторного использования камеры смешения 5 в месте ее сопряжения с диффузором 6 дополнительно может быть установлена деформируемая (тонкая металлическая) прокладка 12 (см. фиг. 3). Прокладка 12 может быть выполнена с возможностью пластической деформации при поджатии к диффузору 6 и образования герметичного сопряжения между диффузором 6 и камерой 5 за счет ее беззазорного размещения в деформированном состоянии между сопрягаемыми торцевыми коническими поверхностями диффузора 6 и камеры 5 (см. фиг. 3). При этом следует отметить, что прокладка 12 используется и для оптимизации конструкции уплотнения. В рабочем состоянии она имеет коническую форму и толщину 1-1,5 мм.

Таким образом, в рабочем состоянии патрубок 2 подачи потока активного газа, сопло 4 подачи потока активного газа, камера 5 смешения потоков газов и диффузор 6 установлены по оси эжектора. Сопло 4 подачи потока активного газа сцентрировано по отношению к камере 5 смешения потоков газов с помощью втулки 7. Камера 5 смешения потоков газов сообщается через боковые прорези 8 во втулке 7 с патрубком 3 подачи потока пассивного газа.

Камера 5 смешения потоков газов своей боковой наружной поверхностью образует с внутренней поверхностью диффузора 6 зазор, причем своей торцевой поверхностью упирается в уступ на внутренней поверхности диффузора 6.

Важным моментом при оптимальном функционировании эжектора является обеспечение соосности сопла 4 и камеры 5 смешения. Наличие стороны меньшего расстояния между соплом 4 и стенкой камеры 5 смешения вследствие увеличения градиента скоростей в зазоре между периферией центральной струи и стенкой происходит увеличение потерь на трение на стенке камеры 5. Со стороны большего расстояния между соплом 4 и стенкой камеры 5 возникают паразитные обратные токи, уменьшающие коэффициент эжекции и давление смешанного потока. Поэтому необходимо предусматривать конструктивные мероприятия для обеспечения соосности сопла 4 и камеры 5 смешения, а также диффузора 6.

Работа газового эжектора происходит следующим образом.

Поток пассивного газа поступает через патрубок 3 подачи потока пассивного газа и втулку 7 с боковыми прорезями 8 в пространство, образованное соплом 4 и профилированной частью камеры 5 смешения потоков газов, где эжектируется потоком активного газа. Поток активного газа поступает из сопла 4, в которое газ поступает через патрубок 2 подачи потока активного газа. При этом поток активного газа смешивается с потоком пассивного газа в камере 5 смешения потоков газов. Давление этой газовой смеси выравнивается и становится по величине больше, чем величина давления в потоке пассивного газа. Далее смешанный поток активного и пассивного газов из камеры 5 смешения потоков газов поступает в диффузор 6 (который может быть конической формы), где происходит повышение статического давления в смешанном потоке газов.

Для обеспечения возможности работы газового эжектора в широком диапазоне изменения расходов и давлений газов он может быть снабжен комплектом сменных сопел 4, сменных втулок 7 и сменных камер 5 смешения потоков газов различного типоразмера.

Следует отметить, что в данной конструкции газового эжектора отсутствуют сварные соединения. Это существенно повышает его надежность при работе с газами высоких давлений. Благодаря приведенному на фиг. 1 и 2 расположению узлов газового эжектора увеличивается ресурс его работы и снижается уровень шума во время его функционирования.

Для снижения газодинамического сопротивления эжектора выходная проточная часть камеры 5 смешения выполнена с углом α расширения конического диффузора 6.

Для минимизации конструктивного зазора между камерой 5 смешения и диффузором 6 их сопряжение выполнено по диаметру

где

d - диаметр проточной части камеры 5 смешения и диффузора 6 в месте их сопряжения;

dкс - внутренний диаметр цилиндрической части камеры 5 смешения.

Для снижения газодинамического сопротивления эжектора на сопрягающейся с диффузором 6 торцевой конической части камеры 5 смешения может быть выполнен тонкий кольцевой буртик (на фигурах не показан) с возможностью пластической деформации последнего при поджатии к диффузору 6 и образования герметичного сопряжения между диффузором 6 и камерой 5 смешения. Сопрягаемая с камерой 5 смешения торцевая часть диффузора 6 выполнена с углом друг α расширения конуса его торцевой части, который равен величине из промежутка значений 20°-30°. Также следует отметить, что обеспечение максимальной герметизации места соединения камеры 5 смешения с диффузором 6 осуществляется с помощью деформируемой прокладки (фиг. 3).

Размещение патрубка 2 потока активного газа по оси эжектора, а также сцентрированные втулкой 7 сопло 4 и камера 5 смешения потоков газов позволяют в конечном итоге снизить потери газа и повысить КПД газового эжектора. Обеспечение зазора между диффузором 6 и камерой 5 смешения потоков газов, а также герметизация торцевой выходной поверхности тела диффузора 6 позволяют исключить утечки газа при его работе и смене находящихся в проточном канале эжектора деталей во время его ремонта. Это, в свою очередь, снижает стоимость эжектора при его длительной эксплуатации.

Для регулирования работы газового эжектора в узком диапазоне изменения расходов и давлений в его конструкции предусмотрена возможность изменения геометрии проточной части.

Таким образом, данное устройство обладает возможностью перенастройки режимов своего функционирования в широком диапазоне рабочих условий путем замены всех основных элементов (сопла 4, камеры 5 смешения потоков газа, втулки 7 с боковыми прорезями), составляющих газодинамический тракт. Центрирование функциональных узлов проточной части с возможностью оптимальной настройки, малое газодинамическое сопротивление всех участков проточной части газового эжектора обеспечивают его высокий КПД. Применение втулки 7 позволяет обеспечить соосность узлов эжектора за счет их центрирования в процессе монтажа и ремонта.

Использование деформируемой прокладки 12 в месте уплотнения диффузора 6 с камерой 5 смешения потоков газа обеспечивает возможность повторного использования последней, так как ее сопрягаемая с диффузором 6 торцевая часть не подвергается деформации (деформируется тонкослойная прокладка 12).

Следует отметить, что в предлагаемой конструкции эжектора отсутствуют сварные соединения. Это существенно повышает надежность эжектора при работе с газами высоких давлений. Благодаря плотному (безлюфтовому) креплению деталей проточной части эжектора увеличивается ресурс его работы и снижается шум.

Использование данного изобретения позволяет создать компактный, простой по конструкции, надежный и удобный в монтаже и эксплуатации газовый эжектор с высокоточной соосностью функциональных элементов. При этом он способен работать при повышенных давлениях активной и пассивной сред, обладает возможностью легкой перенастройки для широкого диапазона рабочих условий путем замены всех функциональных элементов, определяющих газодинамический тракт. Также предлагаемый эжектор позволяет регулировать положения всех функциональных элементов относительно друг друга и корпуса.

Высокоточное центрирование функциональных деталей проточной части эжектора с возможностью оптимальной настройки, малое газодинамическое сопротивление всех участков его проточной части обеспечивают высокий КПД эжектора. Применение втулки 7 позволяет обеспечить высокоточную соосность деталей проточной части эжектора за счет их самоцентрирования в процессе монтажа, что значительно упрощает и удешевляет технологию изготовления эжектора в целом.

Использование данного изобретения повышает надежность и эффективность функционирования газового эжектора при повышенных давлениях в потоках газов, а также позволяет увеличить ресурс его эксплуатации.


ГАЗОВЫЙ ЭЖЕКТОР
ГАЗОВЫЙ ЭЖЕКТОР
ГАЗОВЫЙ ЭЖЕКТОР
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 36.
20.01.2013
№216.012.1db4

Способ определения местоположения источника блуждающего тока

Изобретение относится к области защиты подземных металлических сооружений от коррозии блуждающими токами и может быть использовано в нефтяной и газовой отраслях промышленности для определения наличия и местоположения источника блуждающих токов. Сущность: выбирают не менее двух участков вблизи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473098
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.06.2013
№216.012.48e5

Способ заканчивания газовой скважины

Изобретение относится к области сооружения газовых скважин на месторождениях и подземных хранилищах природного газа, попутного нефтяного газа, гелия, углекислого и других газов и может быть использовано при цементировании газовых скважин. Способ заканчивания газовой скважины включает бурение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484241
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.11.2013
№216.012.82ab

Способ ликвидации скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для ликвидации скважин на месторождениях и подземных хранилищах газа. Способ ликвидации скважины включает глушение скважины и создание газонепроницаемой изолирующей перемычки. Способ включает следующие стадии:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499127
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.12.2013
№216.012.9164

Способ трубопроводной транспортировки гелийсодержащего природного газа удаленным потребителям

Изобретение относится к области транспортировки гелия и природного газа от месторождений потребителям. Удаленным потребителям общий поток добываемого с месторождения гелиесодержащего природного газа до транспортировки его в двухниточный магистральный газопровод направляют на установку для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502913
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.01.2014
№216.012.93b9

Способ очистки земли от загрязнений нефтепродуктами

Изобретение относится к микробиологическим способам очистки окружающей среды. В предложенном способе в загрязненную среду вводят консорциум нефтеокисляющих микроорганизмов с одновременным внесением минеральной питательной среды. В качестве нефтеокисляющих микроорганизмов используют штамм...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503511
Дата охранного документа: 10.01.2014
27.02.2014
№216.012.a6ea

Способ ликвидации подземного хранилища природного газа

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к способам ликвидации подземных хранилищ газа. Способ включает отбор активного объема газа и последующий отбор буферного объема газа. Буферный объем газа отбирают до полного его вытеснения углекислым газом или азотом, закачку которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508445
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.03.2014
№216.012.a941

Комбинированный способ эксплуатации подземных хранилищ газа

Изобретение относится к области эксплуатации подземных хранилищ природного и других газов. Способ эксплуатации подземных хранилищ газа включает периодическую закачку компрессорами поступающего из магистрального газопровода газа через эксплуатационно-нагнетательные скважины подземного хранилища...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509044
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.05.2014
№216.012.c2c7

Способ проведения газогидродинамических исследований и установка для его осуществления

Группа изобретений относится к области газовой промышленности и может быть использована для проведения газогидродинамических исследований движения газожидкостных потоков с включением механических примесей, например, процессов добычи газа в нефтегазовой отрасли, связанной с изучением процессов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515622
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c5c9

Способ определения трещинной пористости пород

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для оценки трещинной пористости горных пород. В предлагаемом способе формируют набор образцов исследуемой породы, экспериментально определяют общую пористость каждого из упомянутых образцов в атмосферных условиях, определяют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516392
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.08.2014
№216.012.ea2f

Способ частичного сжижения природного газа (варианты)

Группа изобретений относится к области сжижения природных газов высокого давления и их смесей. В способе частичного сжижения природного газа прямой поток после охлаждения дросселируют и разделяют на продукционный и технологический потоки. Продукционный поток охлаждают, дросселируют, разделяют в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525759
Дата охранного документа: 20.08.2014
Показаны записи 1-10 из 41.
20.01.2013
№216.012.1db4

Способ определения местоположения источника блуждающего тока

Изобретение относится к области защиты подземных металлических сооружений от коррозии блуждающими токами и может быть использовано в нефтяной и газовой отраслях промышленности для определения наличия и местоположения источника блуждающих токов. Сущность: выбирают не менее двух участков вблизи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473098
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.06.2013
№216.012.48e5

Способ заканчивания газовой скважины

Изобретение относится к области сооружения газовых скважин на месторождениях и подземных хранилищах природного газа, попутного нефтяного газа, гелия, углекислого и других газов и может быть использовано при цементировании газовых скважин. Способ заканчивания газовой скважины включает бурение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484241
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.11.2013
№216.012.82ab

Способ ликвидации скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для ликвидации скважин на месторождениях и подземных хранилищах газа. Способ ликвидации скважины включает глушение скважины и создание газонепроницаемой изолирующей перемычки. Способ включает следующие стадии:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499127
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.12.2013
№216.012.9164

Способ трубопроводной транспортировки гелийсодержащего природного газа удаленным потребителям

Изобретение относится к области транспортировки гелия и природного газа от месторождений потребителям. Удаленным потребителям общий поток добываемого с месторождения гелиесодержащего природного газа до транспортировки его в двухниточный магистральный газопровод направляют на установку для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502913
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.01.2014
№216.012.93b9

Способ очистки земли от загрязнений нефтепродуктами

Изобретение относится к микробиологическим способам очистки окружающей среды. В предложенном способе в загрязненную среду вводят консорциум нефтеокисляющих микроорганизмов с одновременным внесением минеральной питательной среды. В качестве нефтеокисляющих микроорганизмов используют штамм...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503511
Дата охранного документа: 10.01.2014
27.02.2014
№216.012.a6ea

Способ ликвидации подземного хранилища природного газа

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к способам ликвидации подземных хранилищ газа. Способ включает отбор активного объема газа и последующий отбор буферного объема газа. Буферный объем газа отбирают до полного его вытеснения углекислым газом или азотом, закачку которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508445
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.03.2014
№216.012.a941

Комбинированный способ эксплуатации подземных хранилищ газа

Изобретение относится к области эксплуатации подземных хранилищ природного и других газов. Способ эксплуатации подземных хранилищ газа включает периодическую закачку компрессорами поступающего из магистрального газопровода газа через эксплуатационно-нагнетательные скважины подземного хранилища...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509044
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.05.2014
№216.012.c2c7

Способ проведения газогидродинамических исследований и установка для его осуществления

Группа изобретений относится к области газовой промышленности и может быть использована для проведения газогидродинамических исследований движения газожидкостных потоков с включением механических примесей, например, процессов добычи газа в нефтегазовой отрасли, связанной с изучением процессов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515622
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c5c9

Способ определения трещинной пористости пород

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для оценки трещинной пористости горных пород. В предлагаемом способе формируют набор образцов исследуемой породы, экспериментально определяют общую пористость каждого из упомянутых образцов в атмосферных условиях, определяют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516392
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.08.2014
№216.012.ea2f

Способ частичного сжижения природного газа (варианты)

Группа изобретений относится к области сжижения природных газов высокого давления и их смесей. В способе частичного сжижения природного газа прямой поток после охлаждения дросселируют и разделяют на продукционный и технологический потоки. Продукционный поток охлаждают, дросселируют, разделяют в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525759
Дата охранного документа: 20.08.2014
+ добавить свой РИД