УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОССЕЛИРОВАНИЯ ГАЗА

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для получения тепла, и может найти применение в газовой промышленности для обеспечения нормальной эксплуатации трубопроводов, в частности для предотвращения гидратообразования при дросселировании газовых потоков.
Известно устройство для дросселирования газа, содержащее канал (см. а.с. ССР №524953 Мкл F17D 1/05, 1976, Бюлл. №30), включающий тупиковые полости с криволинейной осью и косым входным срезом, а также изменяющейся площадью сечения.
Недостатком является невысокая эффективность предотвращения гидрообразования из-за малого разогрева полости штуцера движущимся потоком дросселируемого газа.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является предотвращение гидрообразования путем повышения температуры стенок полости устройства для дросселирования газа за счет термодинамического расслоения движущегося потока на более нагретый - периферийный и холодный - осевой.
Технический результат предотвращения гидрообразования достигается тем, что устройство для дросселирования газа, содержащее канал, включающее тупиковые полости с криволинейной осью и косым входным срезом, а также изменяющейся площадью сечения, во входной части канала на внутренней поверхности выполнены винтообразные канавки.
На фиг.1. изображено устройство для дросселирования газа, на фиг.2. - развертка внутренней части канала устройства для дросселирования газа.
Устройство, которое может быть штуцером 1, с острыми кромками, оборудованные тупиковыми полостями 2 с косым входным срезом и криволинейной осью и располагаются параллельно потоку газа, протекающему по каналу 3. Во входной части канала 3 на внутренней его поверхности 4 выполнены винтообразные канавки 5.
Устройство для дросселирования газа работает следующим образом. При перемещении по каналу 3 газового потока осуществляется движение его по винтообразным канавкам 5, выполненным на внутренней поверхности 4 входной части канала 3. В результате, наблюдается закручивание дросселируемого газа с переходом в вихреобразное движение, что приводит к термодинамическому расслоению его на «горячий» периферийный и «холодный» - осевой потоки (см., например, А.П.Меркулов. Вихревой эффект и его применение в технике. Машиностроение, 1969). Это приводит к конвективному нагреву внутренней поверхности как входной части канала 3 сечения, так и последующей его поверхности. Наряду с этим осуществляется взаимодействие газового потока, протекающего по каналу 3, с газом, находящимся в тупиковой полости 2, где возникает ударно - волновой процесс, приводящий к дополнительному разогреву стенки полости 2, особенно в ее донной части. Совместный процесс передачи теплоты конвекцией за счет термодинамического расслоения потока газа и теплопроводности при ударно-волновом процессе повышает интенсивность разогрева внутренней поверхности канала 3, что более эффективно препятствует отложению гидратов.
Оригинальность предлагаемой полезной модели заключается в том, что обеспечивается на достаточно высоком уровне надежности устранение возможности аварий из-за повышения давления в линии трубопроводов до дросселирующего устройства при перекрытии в нем канала прохода газа из-за отложения гидратов, так как осуществляется интенсивный тепловой разогрев всей внутренней поверхности устройства без дополнительных энергозатрат, а лишь за счет перепада давления т.е. по прямому назначению дросселирующего устройства. При этом основное количество конвективной теплоты, препятствующее отложению гидратов образуется, как известно, при термодинамическом расслоении дросселируемого потока газа, что и интенсифицирует разогрев канала.