RU106924U1 - Жидкостно-струйный компрессор - Google Patents
Жидкостно-струйный компрессор Download PDFInfo
- Publication number
- RU106924U1 RU106924U1 RU2011109055/06U RU2011109055U RU106924U1 RU 106924 U1 RU106924 U1 RU 106924U1 RU 2011109055/06 U RU2011109055/06 U RU 2011109055/06U RU 2011109055 U RU2011109055 U RU 2011109055U RU 106924 U1 RU106924 U1 RU 106924U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- confuser
- liquid
- nozzles
- section
- diameter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
1. Жидкостно-струйный компрессор, содержащий форкамеру с патрубками подвода низконапорного газа, высоконапорной жидкости и сопловым аппаратом с семью соплами, а также проточную часть с последовательно установленными конфузором, камерой смешения, конфузорным участком, цилиндрическим участком и диффузором, отличающийся тем, что в проточной части размеры элементов выполнены в следующей совокупности: ! конфузор с углом сужения α=(65±25)°; ! камера смешения с диаметром D1=(5÷8)·d; ! расстояние от соплового аппарата до конфузорного участка S1=(50÷105)·d; ! конфузорный участок с углом сужения β=(2±0,5)°; ! цилиндрический участок с диаметром D2=(4,6÷7)·d и длиной S2=(70÷105)·d; ! диффузор с углом расширения γ=(9±1)° и диметром выхода D3=(12÷19)·d, ! где d - диаметр отверстия выхода единичного сопла соплового аппарата. ! 2. Жидкостно-струйный компрессор по п.1, отличающийся тем, что форкамера с патрубками подвода низконапорного газа, проточная часть с последовательно установленными конфузором, камерой смешения, конфузорным участком, цилиндрическим участком и диффузором выполнены в виде единого корпуса, в котором размещены сопловой аппарат с патрубком подвода высоконапорной жидкости, выполненный с фланцевым разъемом, в котором размещена шайба с соплами.
Description
Полезная модель относится к струйной технике, а именно к компрессорам (эжекторам), в которых рабочей (активной) средой является высоконапорная жидкость, а нагнетаемой средой - газ.
Жидкостно-струйный компрессор (ЖСК) предназначен для сжатия газов жидкостью. Он может быть применен в частности для сбора низконапорных газов концевых ступеней сепарации нефти, утилизации сбросных (факельных) газов и пр.
Одним из близких к заявляемой полезной модели является жидкостно-струйный компрессор (эжектор) (Авт.св. СССР №985462, МКИ 3: F04F 5/04, опубл. 30.12.1982. Бюл. 48.) Он содержит форкамеру с патрубками подвода низконапорного газа, высоконапорной жидкости и сопловым аппаратом, включающую множество парных сопел, а также проточную часть с камерой смешения и диффузором, причем сопла наклонены под углом 2÷10° к оси камеры смешения.
Общими признаками у аналога с предлагаемым жидкостно-струйным компрессором являются:
- форкамеры с патрубками подвода низконапорного газа, высоконапорной жидкости и сопловым аппаратом;
- проточной части с камерой смешения и диффузором.
Недостатком вышеописанного ЖСК является наличие большого количества сопел в многосопловом аппарате, упорядоченных только попарно. В связи с этим, при работе ЖСК в камере смешения при взаимодействии струй образуется неравномерные скоростные поля, формируются вихревые и обратные потоки, на перемещение которых затрачивается большая часть энергии высоконапорной жидкости. В связи с этим величина к.п.д. процесса сжатия газа на практике очень мала.
Наиболее близким жидкостно-струйным компрессором по технической сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемой полезной модели является жидкостно-струйный компрессор (Донец К.Г. Гидроприводные струйные компрессорные установки - М.: Недра - с.41, рис.18), (прототип). Этот жидкостно-струйный компрессор содержит форкамеру с патрубками подвода низконапорного газа, высоконапорной жидкости и сопловым аппаратом с семью соплами, а также проточную часть с последовательно установленными конфузором, камерой смешения, конфузорным участком, цилиндрическим участком и диффузором.
Общими признаками у прототипа с предлагаемым жидкостно-струйным компрессором являются:
- форкамеры с патрубками подвода низконапорного газа, высоконапорной жидкости и сопловым аппаратом с семью соплами;
- проточной части с последовательно установленными конфузором, камерой смешения, конфузорным участком, цилиндрическим участком и диффузором.
Недостатком взятого в качестве прототипа жидкостно-струйного компрессора является то, что он неэффективен по причине сложности подбора технологических параметров работы с повышенными значениями коэффициента полезного действия процесса сжатия газа.
Технической результат заключается в повышении эффективности работы жидкостно-струйного компрессора за счет оптимизации конструктивных параметров основных элементов проточной части, размеры которых выполнены в совокупности.
Технический результат достигается тем, что в жидкостно-струйном компрессоре, содержащем форкамеру с патрубками подвода низконапорного газа, высоконапорной жидкости и сопловым аппаратом с семью соплами, а также проточную часть с последовательно установленными конфузором, камерой смешения, конфузорным участком, цилиндрическим участком и диффузором, в проточной части размеры элементов выполнены в следующей совокупности:
- конфузор с углом сужения α=65±25°;
- камера смешения с диаметром D1=(5÷8)·d;
- расстояние от соплового аппарата до конфузорного участка S1=(50÷105)·d;
- конфузорный участок с углом сужения β=2±0,5°;
- цилиндрический участок с диаметром D2=(4,6÷7)·d и длиной S2=(70÷105)·d;
диффузор с углом расширения γ=9±1° и диметром выхода D3=(12÷19)·d;
где d - диаметр отверстия выхода единичного сопла соплового аппарата.
Форкамера с патрубками подвода низконапорного газа, проточная часть с последовательно установленными конфузором, камерой смешения, конфузорным участком, цилиндрическим участком и диффузором выполнены в виде единого корпуса, в котором размещены сопловой аппарат с патрубком подвода высоконапорной жидкости, снабженным фланцевым разъемом, в котором размещена шайба с соплами.
Выполнение в проточной части размеров элементов в следующей совокупности, а именно.
Выполнение конфузора с углом сужения α=65±25°, обеспечило течение низконапорного газа с минимальными газодинамическими потерями, что способствует повышению эффективности работы ЖСК.
Выполнение камеры смешения с диаметром D1=(5÷8)·d, обеспечило оптимальное распределение струйных течений и эффективный процесс захвата низконапорного газа жидкостью.
Выполнение расстояния от соплового аппарата до конфузорного участка
S1=(50÷105)·d, обеспечило процесс передачи захваченному газу кинетической энергии жидкости с максимальной эффективностью.
Выполнение конфузорного участка с углом сужения β=2±0,5°, обеспечило предотвращение формирования вихревых и обратных потоков, что способствует повышению эффективности работы ЖСК.
Выполнение цилиндрического участка с диаметром D2=(4,6÷7)·d и длиной S2=(70÷105)·d, обеспечило практически без гидравлических потерь выравнивание поперечного поля скоростей газожидкостного потока для дальнейшего эффективного расширения последнего в диффузоре.
Выполнение диффузор с углом расширения γ=9±1° и диметром выхода D3=(12÷19)·d, обеспечило эффективное расширение и торможение газожидкостного потока.
Где d - диаметр отверстия выхода единичного сопла соплового аппарата.
Выполнение форкамеры с патрубками подвода низконапорного газа, проточной части с последовательно установленными конфузором, камерой смешения, конфузорным участком, цилиндрическим участком и диффузором в виде единого корпуса, и размещение в нем соплового аппарата с патрубком подвода высоконапорной жидкости, который снабжен фланцевым разъемом, в котором размещена шайба с соплами, позволило такие детали как фланцевый разъем, фиксирующую шайбу, которые подвержены максимальному износу от эрозии сделать съемными и с минимальной материалоемкостью.
Заявителям и авторам не известны конструкции жидкостно-струйных компрессоров, в которых бы повышение эффективности работы достигалась бы путем оптимизации конструктивных параметров основных элементов его проточной частив в соответствующей совокупности.
На фиг.1, 3 представлена конструкция полезной модели жидкостно-струйный компрессор.
На фиг.2, разрез А - А на фиг 1
Жидкостно-струйный компрессор (фиг.1) содержит корпус 1 с форкамерой 2 снабженной патрубком подвода низконапорного газа 3, в корпусе размещены патрубок подвода высоконапорной жидкости 4, сопловой аппарат 5 с фланцевым разъемом 6, фиксирующим шайбу 7 с семью соплами 8 (фиг.2). Корпус 1, выполнен из последовательно соединенных: форкамеры 2, проточной части 9 (фиг.1) с последовательно установленными конфузором 10, камерой смешения 11, конфузорным участком 12, цилиндрическим участком 13 и диффузором 14. Размеры элементов в проточной части выполнены в следующей совокупности.
В проточной части 9, которого расположены: конфузор 10 с углом сужения α=65±25° и камера смешения 11 с диаметром D1=(5÷8)·d. Расстояние от соплового аппарата 5 до конфузорного участка 12 S1=(50÷105)·d. Конфузорный участок 12 выполнен с углом сужения β=2±0,5°. Цилиндрический участок 13 выполнен с диаметром D2=(4,6÷7)·d и длиной S2=(70÷105)·d. Диффузор 14 выполнен с углом расширения γ=9±1° и диметром выхода D3=(12÷19)·d. Где d - диаметр отверстия выхода единичного сопла 8 соплового аппарата 5.
Конфузор 10 с углом сужения α=65±25° обеспечивает течение низконапорного газа с минимальными газодинамическими потерями, что способствует повышению эффективности работы ЖСК.
Камера смешения 11 с диаметром D1=(5÷8)·d обеспечивает оптимальное распределение струйных течений 15 (фиг.3) и эффективный процесс захвата низконапорного газа жидкостью.
Расстояние от соплового аппарата 5 до конфузорного участка 12 S1=(50÷105)·d обеспечивает процесс передачи захваченному газу кинетической энергии жидкости с максимальной эффективностью. Экспериментальными исследованиями установлено, что изотермический к.п.д. - η каждого струйного течения 15 (фиг.3), истекающих из сопел 8 достигает максимума ηmax - графическая линия 16, в конце камеры смешения 11.
Конфузорный участок 12 с углом сужения β=2±0,5° предотвращает формирование вихревых и обратных потоков, что способствует повышению эффективности работы ЖСК.
Цилиндрический участок 13 с диаметром D2=(4,6÷7)·d и длиной S2=(70÷105)·d обеспечивает практически без гидравлических потерь выравнивание поперечного поля скоростей 17 (фиг.3) газожидкостного потока для дальнейшего эффективного расширения последнего в диффузоре 14.
Диффузор 14 с углом расширения γ=9±1° и диаметром выхода D3=(12÷19)·d обеспечивает эффективное расширение и торможение газожидкостного потока. При этом происходит восстановление полного давления, т.е. производится процесс сжатия газожидкостной смеси, в том числе и газа.
Таким образом, совокупность выполнения основных элементов проточной части с вышеописанной оптимизацией их конструктивных параметров приводит к повышению эффективности работы всей конструкции жидкостно-струйного компрессора.
Выполнение соединений соплового аппарата с форкамерой и с шайбой с соплами через фланцевые разъемы, позволило детали фланцевый разъем 6, фиксирующую шайбу 7, которые подвержены максимальному износу от эрозии сделать съемными и с минимальной материалоемкостью.
Жидкостно-струйный компрессор работает следующим образом.
Работа жидкостно-струйного компрессора характеризуется основными технологическими безразмерными параметрами, а именно:
- объемным коэффициентом эжекции К0=G/L, где G - объемный расход низконапорного газа на входе ЖСК при исходном давлении (м3/с), L - объемный расход жидкости (м3/с);
- степенью повышения давления газа φ=PLG/PG, где PLG - давление газожидкостной смеси на выходе из диффузора ЖСК (Па), РG - исходное давление низконапорного газа (Па);
- изотерическим коэффициентом полезного действия , где PL давление жидкости на входе ЖСК (Па).
При выполненных в проточной части ЖСК: конфузоре 10 (фиг.1) с углом сужения α=65±25°; конфузорного участка 12 с углом сужения β=2±0,5° и диффузоре 14 с углом расширения γ=9±1° жидкостно-струйный компрессор имеет: размеры D1 - диаметр камеры смешения 11, S1 - расстояние от соплового аппарата 5 до конфузорного участка 12, D2 и S2 - соответственно, диаметр и длину цилиндрического участка 13, выраженных относительно d - диаметра отверстия выхода единичного сопла 8 соплового аппарата 5, которые представлены в таблицах 1 и 2 в зависимости от основных технологических безразмерных параметров: объемного коэффициента эжекции KO, степени повышения давления газа φ, изотермического коэффициента полезного действия η.
Таблица 1 | ||||||||
№ЖСК | К0 | φ | η | D1/d | S1/d | D2/d | S2/d | D3/d |
1 | 2 | 4 | 0,46 | 5,0 | 50 | 5,0 | 70 | 12 |
2 | 3 | 4 | 0,46 | 6,0 | 60 | 5,3 | 80 | 14 |
3 | 4 | 4 | 0,46 | 6,7 | 70 | 6,0 | 90 | 16 |
4 | 5 | 4 | 0,46 | 7,4 | 80 | 6,5 | 100 | 17 |
5 | 6 | 4 | 0,46 | 8,0 | 105 | 7 | 105 | 19 |
Таблица 2 | ||||||||
№ЖСК | К0 | φ | η | D1/d | S1/d | D2/d | S2/d | D3/d |
1 | 2 | 4,00 | 0,46 | 5,0 | 50 | 5,0 | 70 | 12 |
2 | 3 | 3,24 | 0,52 | 6,0 | 60 | 5,3 | 80 | 14 |
3 | 4 | 2,79 | 0,57 | 6,7 | 70 | 6,0 | 90 | 16 |
4 | 5 | 2,49 | 0,60 | 7,4 | 80 | 6,5 | 100 | 17 |
5 | 6 | 2,28 | 0,64 | 8,0 | 105 | 7 | 105 | 19 |
Из таблиц 1 и 2 видно, что пять жидкостно-струйных компрессоров, выполненных с оптимизированными конструктивными параметрами основных элементов их проточных частей в совокупности, обеспечивают высокий изотермический коэффициент полезного действия сжатия газа, находящийся в пределах от 0,46 до 0,64 при различных расходных (К0 от 2 до 6) и напорных (φ от 2,28 до 4) параметрах.
Таким образом, предложенная конструкция жидкостно-струйного компрессора, позволила обеспечить технической результат заключающийся в повышении эффективности работы жидкостно-струйного компрессора путем оптимизации конструктивных параметров основных элементов его проточной части, а именно выполнение их размеров в соответствующей совокупности.
Claims (2)
1. Жидкостно-струйный компрессор, содержащий форкамеру с патрубками подвода низконапорного газа, высоконапорной жидкости и сопловым аппаратом с семью соплами, а также проточную часть с последовательно установленными конфузором, камерой смешения, конфузорным участком, цилиндрическим участком и диффузором, отличающийся тем, что в проточной части размеры элементов выполнены в следующей совокупности:
конфузор с углом сужения α=(65±25)°;
камера смешения с диаметром D1=(5÷8)·d;
расстояние от соплового аппарата до конфузорного участка S1=(50÷105)·d;
конфузорный участок с углом сужения β=(2±0,5)°;
цилиндрический участок с диаметром D2=(4,6÷7)·d и длиной S2=(70÷105)·d;
диффузор с углом расширения γ=(9±1)° и диметром выхода D3=(12÷19)·d,
где d - диаметр отверстия выхода единичного сопла соплового аппарата.
2. Жидкостно-струйный компрессор по п.1, отличающийся тем, что форкамера с патрубками подвода низконапорного газа, проточная часть с последовательно установленными конфузором, камерой смешения, конфузорным участком, цилиндрическим участком и диффузором выполнены в виде единого корпуса, в котором размещены сопловой аппарат с патрубком подвода высоконапорной жидкости, выполненный с фланцевым разъемом, в котором размещена шайба с соплами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011109055/06U RU106924U1 (ru) | 2011-03-11 | 2011-03-11 | Жидкостно-струйный компрессор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011109055/06U RU106924U1 (ru) | 2011-03-11 | 2011-03-11 | Жидкостно-струйный компрессор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU106924U1 true RU106924U1 (ru) | 2011-07-27 |
Family
ID=44753844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011109055/06U RU106924U1 (ru) | 2011-03-11 | 2011-03-11 | Жидкостно-струйный компрессор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU106924U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2630952C1 (ru) * | 2016-05-27 | 2017-09-14 | Акционерное Общество "Ордена Ленина Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Энерготехники Имени Н.А. Доллежаля" | Струйный термонасос |
RU2634654C1 (ru) * | 2016-12-26 | 2017-11-02 | Акционерное Общество "Ордена Ленина Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Энерготехники Имени Н.А. Доллежаля" | Струйный термонасос |
-
2011
- 2011-03-11 RU RU2011109055/06U patent/RU106924U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2630952C1 (ru) * | 2016-05-27 | 2017-09-14 | Акционерное Общество "Ордена Ленина Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Энерготехники Имени Н.А. Доллежаля" | Струйный термонасос |
RU2634654C1 (ru) * | 2016-12-26 | 2017-11-02 | Акционерное Общество "Ордена Ленина Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Энерготехники Имени Н.А. Доллежаля" | Струйный термонасос |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106064122B (zh) | 锯齿喷射式抽空器 | |
EP2180162A3 (en) | Gas turbine ejector and method of operation | |
CN108204382A (zh) | 一种基于中心射流和环形射流相结合的复合射流泵 | |
RU106924U1 (ru) | Жидкостно-струйный компрессор | |
CN102435017A (zh) | 一种采用多效复叠引射方式的喷射式热泵及大压比真空泵 | |
CN203578057U (zh) | 蒸汽升压喷射器 | |
CN103611642A (zh) | 蒸汽升压喷射器 | |
CN206881951U (zh) | 一种自引射循环回流超音速旋流分离器 | |
CN202040129U (zh) | 一种汽轮机射水抽气器空气吸入装置 | |
Meakhail et al. | Experimental study of the effect of some geometric variables and number of nozzles on the performance of a subsonic air—Air ejector | |
RU47770U1 (ru) | Смеситель для жидкостей и газов | |
CN108050111B (zh) | 多级多管高效射流泵 | |
CN102797552A (zh) | 射流掺混增压发动机 | |
RU64718U1 (ru) | Струйный насос | |
TWI557023B (zh) | 噴水推進裝置增加推力之方法 | |
RU118376U1 (ru) | Эжекционное устройство | |
CN212497286U (zh) | 一种陆地水上高效清洗旋转气蚀射流生成阀 | |
CN109915339A (zh) | 一种高压喷射泵 | |
CN216199320U (zh) | 一种油气井井口降回压装置 | |
CN216588629U (zh) | 一种建筑工地用喷枪及具有其的喷浆机 | |
RU2011022C1 (ru) | Струйная гидрокомпрессорная установка | |
CN211586070U (zh) | 一种新型高压高效水射器 | |
RU2180711C1 (ru) | Многоступенчатый струйный аппарат | |
RU2387885C1 (ru) | Парожидкостный струйный аппарат | |
CN215805441U (zh) | 一种双吸入管旋流降噪蒸汽喷射器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180312 |