ЭЖЕКТОР

Полезная модель относится к области струйной техники и может быть использована для эжектирования газа из низкодебитных газоконденсатных скважин и подачи его в межпромысловый газопровод при обеспечении требуемого режима эксплуатации скважин.
Наиболее близким по технической сущности является включенный в состав скважинной насосной установки струйный аппарат, содержащий корпус, выполненный в виде ступенчатой втулки с наружными кольцевыми выступами, в соосно выполненных расточках которых, в осевом направлении расположены основное сопло с каналами подвода пассивной среды, камера смешения с входной наружной носовой частью дополнительного сопла, камеры смешения в начальную цилиндрическую часть и зазорами, образованными в зоне основного и дополнительного сопла, сообщенными с общей камерой подвода активной среды, образованной в расточке внутри корпуса струйного аппарата, между соосно выполненными расточками, которая сообщена с подводом активной среды через радиальные отверстия, выполненные в корпусе струйного аппарата установки и диффузор.
Основное сопло с каналом подвода пассивной среды и дополнительное сопло с камерой смешения установлены с возможностью осевого перемещения (регулирования кольцевых зазоров) в виде винтовой пары с гайкой. Для сообщения кольцевого зазора с общей камерой подвода активной среды выполнены расточка и радиальные отверстия над входной частью дополнительного сопла на корпусе диффузора [1].
Однако такое выполнение не дает возможности использования струйного аппарата как самостоятельного элемента наземного скважинного оборудования.
Задачей полезной модели является адаптация конструкции к условиям эксплуатации в составе наземного скважинного оборудования, а также расширение диапазона регулирования и, как следствие, увеличение КПД.
Поставленная задача решается тем, что корпус эжектора, содержащий патрубки подвода пассивной и активной среды, выполнен из последовательно соединенных между собой с помощью фланцев патрубков, в соосно выполненных расточках которых в осевом направлении установлены ходовой узел, состоящий из ходовой гайки с насаженным на нее маховиком, подшипником, выдвижным шпинделем с указателем, установленным на нем перпендикулярно шкале, закрепленной на корпусе, при этом выдвижной шпиндель жестко соединен с распределительным блоком, на наружной поверхности которого установлены уплотнительные кольца, включающим каналы подвода пассивной среды, обратный клапан, установленный в камере низкого давления, и пассивное сопло, переходник, наружная поверхность которого также снабжена уплотнительным кольцом, совместно со вставной втулкой образующие с наружной конической поверхностью пассивного сопла сверхзвуковое сопло Лаваля (активное сопло) с косым срезом, при этом активное сопло сообщено с камерой подвода активной среды, образованной внутри корпуса эжектора, которая сообщена с патрубком подвода активной среды и средством для измерения давления, расположенным на наружной части корпуса эжектора, и сменной камерой смешения, жестко установленной в переходнике и образующей с диффузором кольцевое сопло наддува,
при этом внутри диффузора в осевом направлении от входного до выходного сечения выполнены сквозные каналы, равнорасположенные по диаметру окружности, далее в корпусе эжектора расположены сменная распорная втулка и упорная гайка.
Существенными отличительными признаками заявленной полезной модели в сравнении с прототипом являются:
- корпус эжектора, содержащий патрубки подвода пассивной и активной среды, выполнен из последовательно соединенных между собой с помощью фланцев патрубков, в соосно выполненных расточках которых в осевом направлении установлены ходовой узел, состоящий из ходовой гайки с насаженным на нее маховиком, подшипником, выдвижным шпинделем с указателем, установленным на нем перпендикулярно шкале, закрепленной на корпусе, при этом выдвижной шпиндель жестко соединен с распределительным блоком;
- распределительный блок, на наружной поверхности которого установлены уплотнительные кольца, включающий каналы подвода пассивной среды, обратный клапан, установленный в камере низкого давления, и пассивное сопло;
- переходник, наружная поверхность которого снабжена уплотнительным кольцом, совместно со вставной втулкой образующие с наружной конической поверхностью пассивного сопла сверхзвуковое сопло Лаваля с косым срезом;
- камера подвода активной среды, образованная внутри корпуса эжектора, сообщена со средством для измерения давления, расположенным на наружной части корпуса регулируемого эжектора;
- сменная камера смешения, жестко установленная в переходнике и образующая с диффузором кольцевое сопло наддува;
- диффузор, внутри которого в осевом направлении от входного до выходного сечения выполнены сквозные каналы, равнорасположенные по диаметру окружности.
Указанные выше существенные отличительные признаки нам были неизвестны из патентной и научно-технической информации, т.е. полезная модель соответствует критерию «новизна» и существенные отличительные признаки являются «новыми».
Что же касается «промышленной применимости», то полезная модель соответствует этому критерию, т. к. на нее выполнены рабочие чертежи и испытан в промысловых условиях опытный образец.
На фиг.1 изображен предлагаемый эжектор, продольный разрез; на фиг.2 - выносной разрез А на фиг.1; на фиг.3 - выносной разрез Б на фиг.1.
Эжектор состоит из корпуса 1, содержащего патрубки подвода пассивной 2 и активной среды 3, выполненного из последовательно соединенных между собой с помощью фланцев патрубков 4, в соосно выполненных расточках которых в осевом направлении установлены ходовой узел, состоящий из ходовой гайки 5 с насаженным на нее маховиком 6, подшипниками 7, выдвижным шпинделем 8 с указателем 9, установленным на нем перпендикулярно шкале 10, закрепленной на корпусе 1 эжектора, при этом выдвижной шпиндель 8 жестко соединен с распределительным блоком 11, на наружной поверхности которого установлены уплотнительные кольца 12, включающим каналы подвода пассивной среды 13, обратный клапан 14, установленный в камере низкого давления 15, и пассивное сопло 16, переходник 17, наружная поверхность которого также снабжена уплотнительным кольцом 12, совместно со вставной втулкой 18 образующие с наружной конической поверхностью пассивного сопла 16 сверхзвуковое сопло Лаваля
(активное сопло) 19с косым срезом (фиг.2), при этом активное сопло 19 сообщено с камерой подвода активной среды 20, образованной внутри корпуса 1 эжектора, которая сообщена с патрубком подвода активной среды 3 и средством для измерения давления 21, расположенным на наружной части корпуса 1 эжектора, и сменной камерой смешения 22, жестко установленной в переходнике 17 и образующей с диффузором 23 кольцевое сопло наддува 24 (фиг.3), при этом внутри диффузора 23 в осевом направлении от входного до выходного сечения выполнены сквозные каналы 25, равнорасположенные по диаметру окружности, далее в корпусе 1 эжектора расположены сменная распорная 26 втулка и упорная гайка 27.
Работа эжектора.
Эжектор в составе наземного скважинного оборудования применяется для эжектирования газа из низкодебитных газоконденсатных скважин и подачи его в межпромысловый газопровод при обеспечении требуемого режима эксплуатации скважин.
Активный газ через патрубок 3 поступает в камеру подвода активной среды 20 и, расширяясь в сверхзвуковом сопле Лаваля 19, приобретает большую скорость. В сменной камере смешения 22 струя активного газа взаимодействует с пассивным газом, поступающим через каналы подвода пассивной среды 13, обратный клапан 14, установленный в камере низкого давления 15 и исключающий выброс газа из эжектора, исходящим из пассивного сопла 16, и, ускоряя его, увлекает в диффузор 23, где происходит сжатие образовавшейся смеси. У входного сечения диффузора через кольцевое сопло наддува 24 происходит наддув эжектируемой среды газом более высокого давления, отводимым через сквозные каналы 25, осуществляющими отсос пограничного слоя вблизи выходного сечения диффузора, что позволяет
сместить отрыв по потоку и снизить потери от неравномерности. Осевым перемещением пассивного сопла 16, с помощью элементов ходового узла, изменяется критическое сечение (геометрический параметр) активного сопла 19 и угол косого среза. Предусмотренная возможность замены камеры смешения 22, не требующая полной разборки эжектора, позволяет осуществлять подбор оптимальной длины камеры смешения 22. Для этого предусмотрена сменная распорная втулка 26, которая устанавливается между диффузором 23 и упорной гайкой 27 и корректирует длину сменной камеры смешения 22.
Заявленная полезная модель в сравнении с прототипом позволяет адаптировать конструкцию к условиям эксплуатации в составе наземного скважинного оборудования, а также расширить диапазон регулирования
Источник информации
1. Патент РФ №2171920, F 04 F 5/14, опубл. 10. 08. 2001, бюл. №22 (прототип).