БЛОК ЭЖЕКТОРНЫХ УСТАНОВОК

Полезная модель относится к оборудованию для сжатия (компримирования) газа и может быть использована в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности.
Известен аналог заявляемой полезной модели: способ совместного транспорта нефти и газа по трубопроводу по изобретению авт. свид. №1071867, F17D 1/12, опубл. 07.02.84 г. Бюл. №5, включающий смешение газа с жидкостью и транспортирование их под давлением, жидкость предварительно разгоняют на суженном участке трубопровода до скорости, при которой происходит кавитация, и в кавитирующий поток жидкости подают газ.
Общими признаками аналога и предлагаемого устройства является
- совместный транспорт газа и жидкости по трубопроводу;
- смешение газа с жидкостью и транспортирование их под давлением.
Недостатком прототипа является отсутствие сочетания приводного (жидкостно-газового) и не приводного (газо-газового) эжектора, вследствие чего отсутствует регулирование производительности по низконапорному газу и одновременное использование энергии высоконапорного газа.
Известен прототип предлагаемой полезной модели: насосно-эжекторная установка по изобретению авт. свид. №1439292, F04F 5/54, опубл. 23.11.88 г., Бюл. №43, содержащая подводящий трубопровод, первый сепаратор, жидкостно-газовый эжектор с патрубком подвода газообразной пассивной среды, насос, выход которого при помощи гидролинии подключен к активному соплу эжектора, а вход - к первому сепаратору, и второй сепаратор, подключенный при помощи перепускного трубопровода с регулирующим элементом к первому сепаратору и связанный по газу с патрубком подвода газообразной пассивной среды эжектора, причем выход эжектора подключен к первому сепаратору, гидролиния снабжена теплообменником, а подводящий трубопровод соединен с перепускным трубопроводом.
Общими для прототипа и предлагаемого устройства являются признаки:
- подводящий трубопровод;
- жидкостно-газовый эжектор с патрубком подвода низконапорного газа;
- насос, выход которого подключен к патрубку высоконапорной жидкости в жидкостно-газовый эжектор.
Недостатком прототипа являются большие потери энергии на приводе насоса, вследствие отсутствия не приводного (газо-газового) эжектора для сжатия низконапорного газа высоконапорным газом, отсутствие регулирования температуры жидкости, нагреваемой в насосе на входе в жидкостно-газовый эжектор.
Технической задачей полезной модели является повышение и регулирование расхода низконапорного газа без дополнительных потерь энергии на привод насоса, подающего жидкость в жидкостно-газовый эжектор, регулирование нагрева жидкости после насоса на входе в жидкостно-газовый эжектор.
Поставленная техническая задача решается тем, что блок эжекторных установок содержит газо-газовый эжектор и жидкостно-газовый эжектор, насос с приводом. К выходу из насоса, через трубопровод высоконапорной жидкости, подключен патрубок подвода жидкости в жидкостно-газовый эжектор, патрубок подвода низконапорного газа в жидкостно-газовый эжектор подключен к газопроводу низконапорного газа, газожидкостная смесь из жидкостно-газового эжектора выходит через сопло в коллектор смеси, газопровод низконапорного газа параллельно подключен к патрубку подвода низконапорного газа в газо-газовый эжектор, патрубок подвода высоконапорного газа в газо-газовый эжектор подключен к газопроводу высоконапорного газа, а сопло выхода смеси газов из газо-газового эжектора связано с коллектором смеси, объединяющем выходы из жидкостно-газового и газо-газового эжекторов, причем жидкостно-газовый эжектор регулируется по расходу низконапорного газа, для чего выход высоконапорной жидкости из насоса связан линией рециркуляции жидкости на вход насоса через трубопровод рециркуляции и запорно-регулирующие элементы, один на входе в патрубок подвода высоконапорной жидкости в жидкостно-газовый эжектор и второй на входе в насос. На выходе сопла жидкостно-газового эжектора, до коллектора смеси установлен сепаратор, часть жидкости из сепаратора, через патрубок рециркуляции, трубопровод рециркуляции и запорно-регулирующий элемент направляется на вход насоса, газ выходит в коллектор смеси газов и оставшаяся часть жидкости выходит в трубопровод жидкости и/или объединяется с газом в коллекторе смеси газов. На выходе из коллектора установлен сепаратор, часть жидкости из сепаратора, через патрубок рециркуляции, трубопровод рециркуляции и запорно-регулирующий элемент направляется на вход насоса, газ и оставшаяся часть жидкости выходят раздельно из сепаратора и/или объединяются в газожидкостной поток.
На рисунке Фиг.1 показан блок эжекторных установок по п.1 формулы полезной модели, который состоит из газо-газового эжектора 1, привода 2, насоса 3 и жидкостно-газового эжектора 4.
Газо-газовый эжектор 1 снабжен:
- патрубком 5 для входа низконапорного газа,
- патрубком 6 для входа высоконапорного газа,
- соплом 7 для выхода смеси газов.
Жидкостно-газовый эжектор 4 снабжен:
- патрубком 8 для входа низконапорного газа,
- патрубком 9 для входа высоконапорной жидкости,
- соплом 10 для выхода газожидкостной смеси.
Газо-газовый эжектор 1 и жидкостно-газовый эжектор 4 подключены параллельно через патрубки 5 и 8 для входа низконапорного газа из линии 11 низконапорного газа. Патрубок 6 для входа высоконапорного газа в газовый эжектор 1 подключен к линии 12 высоконапорного газа. Жидкость через трубопровод 13 поступает в насос 3 далее с повышенным давлением поступает через трубопровод 14 в патрубок 9 для входа высоконапорной жидкости в жидкостно-газовый эжектор 4. Сопло 7 для выхода смеси газов из газо-газового эжектора 1 и сопло 10 для выхода газожидкостной смеси из жидкостно-газового эжектора 4 соединены с коллектором 15 смеси. В трубопроводе 14 предусмотрено регулирование расхода жидкости, подаваемой в жидкостно-газовый эжектор 4 запорно-регулирующим элементом 16, установленным на трубопроводе 14, и запорно-регулирующим элементом 17, установленным на трубопроводе 18, подающим жидкость из выхода на вход насоса 3.
На выходе газожидкостной смеси из сопла 10 жидкостно-газового эжектора 4, до коллектора 15 по п.2 формулы полезной модели установлен сепаратор 19, в котором имеется патрубок 20 выхода газа в коллектор 15, жидкость из сепаратора 19 выходит через патрубки 21 и 22. Из патрубка 22, через запорно-регулирующий элемент 23 и трубопровод 24 часть жидкости подается на рециркуляцию на вход насоса 3. Сжатый газ от коллектора 15 поступает газопровод 25 на транспорт сжатого газа. Оставшаяся часть жидкости из патрубка 21 подается в трубопровод 26 на транспорт жидкости.
По п.3 формулы полезной модели, Фиг.2, имеется блок эжекторных установок по п.1, на выходе газожидкостной смеси из коллектора 15 установлен сепаратор 19, в котором происходит разделение газожидкостной смеси с более высоким газосодержанием, чем по п.2 формулы полезной модели, подача газа и жидкости далее происходит по тем же трубопроводам и через запорно-регулиющей элемент 23, что по п.2 формулы полезной модели.
Блок эжекторных установок работает следующим образом.
На Фиг.1 низконапорный газ поступает из линии 11 низконапорного газа в патрубок 5 газо-газового эжектора 1 и в патрубок 8 жидкостно-газового эжектора 4. Высоконапорный газ поступает из линии 12 высоконапорного газа в патрубок 6 газо-газового эжектора 1. Жидкость поступает на насос 3, из насоса 3 под действием привода 2 высоконапорная жидкость поступает через трубопровод 14 в патрубок 9 в жидкостно-газовый эжектор 4. Газовая смесь газов истекает через сопло 7 газо-газового эжектора 1 и газожидкостная смесь через сопло 10 жидкостно-газового эжектора 4. Они поступают в коллектор 15 смеси. Регулирование количества жидкости и газа, поступающих в жидкостно-газовый эжектор 4 производится запорно-регулирующими элементами 16 и 17, частичным закрытием проходного сечения элемента 16 и частичным открытием проходного сечения элемента 17. Жидкость в насосе в результате повышения давления подогревается. Рециркулируя по трубопроводу 18, подогретая жидкость подогревает газ при образовании газожидкостной смеси в эжекторе 4 и охлаждается газом, смешивается и охлаждается смесью газов, истекающих из газо-газового эжектора 1, в коллекторе 15. Из жидкостно-газового эжектора 4 газо-жидкостная смесь через сопло 10 попадает сепаратор 19, где разделяется на жидкость и газ, часть жидкости направляется через запорно-регулирующий элемент 23 и трубопровод 24 на рециркуляцию на вход насоса 3.
На Фиг.2 сепаратор 19 установлен после коллектора 15 газожидкостной смеси, часть тепла газожидкостной смеси, истекающей из жидкостно-газового эжектора 4, передается смеси газов, истекающей из газо-газового эжектора 1. Охлаждение рециркулируемой из сепаратора 19 жидкости в этой схеме выше, чем в предыдущей, благодаря большему количеству газа в разделяемой в сепараторе 19 газожидкостной смеси.
Таким образом, за счет сочетания газо-газового с жидкостно-газовым эжектором в данном блоке эжекторов осуществляется повышение и регулирование расхода низконапорного газа без дополнительных потерь энергии на привод насоса, подающего жидкость в жидкостно-газовый эжектор. Одновременно регулируется нагрев жидкости после насоса на входе в жидкостно-газовый эжектор.