Газодиффузионная система и способ введения потока газа в устройство, в частности потока пассивирующего газа в установку для производства мочевины
GAS DIFFUSION SYSTEM AND METHOD FOR INTRODUCING GAS STREAM IN APPARATUS, IN PARTICULAR PASSIVATING GAS STREAM IN UREA PLANT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к газодиффузионной системе и способу введения потока газа, в частности, потока пассивирующего газа, в устройство, в частности, аппарат для разложения в установке для производства мочевины (т.е. производства мочевины).
Более конкретно, изобретение относится к газодиффузионной системе и к способу для введения потока пассивирующего газа в аппарат для разложения в установке для производства мочевины, например, в аппарат для разложения в секции среднего давления установки для производства мочевины.
Изобретение также относится к установке для производства мочевины, оборудованной указанной газодиффузионной системой и/или к реализации указанного способа.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Как известно, промышленным образом мочевину производят с использованием высокотемпературных процессов, реакции под высоким давлением диоксида углерода и аммиака с образованием карбамата аммония, и с последующей реакцией разложения карбамата аммония с образованием мочевины; образующийся раствор мочевины затем постепенно концентрируют для восстановления непревращенных реагентов; и, наконец, мочевину отверждают в виде гранул или дробинок.
В обычной установке для производства мочевины различные этапы процесса осуществляют в секции высокого давления, которая также имеет синтезирующий реактор, где аммиак реагирует с диоксидом углерода, в секции среднего давления и в секции низкого давления, с соответствующими аппаратами для разложения карбамата аммония в мочевину.
Поскольку реакция диоксида углерода с аммиаком проходит в основном за счет промежуточного карбамата аммония, сильно корродируя нержавеющую сталь, из которой, как правило, сделаны составные части установки для производства мочевины, некоторые процессы производства мочевины используют пассивирующий кислород. То есть, поток газа, содержащий кислород, вводят в заданных местах вдоль установки для пассивации металлических (как правило, из нержавеющей стали) поверхностей установки для предотвращения или уменьшения коррозии.
Например, поток пассивирующего газа, содержащий кислород, подают в секцию среднего давления аппарата для разложения.
Фиг. 1 показывает упрощенную схему нижней части известного устройства 2 для разложения в установке для производства мочевины (аппарата для разложения).
В принципе, аппарат 2 для разложения проходит вдоль вертикальной оси А и содержит наружный корпус 4, проходящий вокруг оси А и вмещающий пучок 5 труб (показан только частично), расположенный между верхней камерой (не показана на Фиг. 1) и нижней камерой 6.
Пучок 5 труб поддерживается на нижней трубной пластине 7 и верхней трубной пластине (не показана на Фиг. 1).
Нижняя камера 6 расположена под трубной пластиной 7 и ограничена резервуаром или так называемым «контейнером» 8, расположенным под трубной пластиной 7 и проходящим вдоль оси А между нижним концом 9 и верхним концом 10, соединенным с корпусом 4.
Контейнер 8 по существу расходится вверх и содержит, в частности, нижний накопитель 11, закрытый снизу, например, вогнутой, стенкой 12 и имеющий по существу цилиндрическую боковую стенку 13, проходящую вокруг оси А; и воронкообразную расходящуюся вверх диффузионную часть 14, имеющую боковую стенку 15 в форме усеченного конуса, проходящую вокруг оси А.
Контейнер 8 имеет выпускное отверстие 16 для жидкой фазы (для жидкой фазы, которая собирается в накопителе 11 в нижней части контейнера 8), расположенное рядом с нижней стенкой 12 и проходящее через боковую стенку 13; и впускное отверстие 17 для газовой фазы, проходящее через боковую стенку 13 сразу выше уровня жидкости, собранной в накопителе 11, и чуть ниже начала диффузионной части 14. Впускное отверстие 17 выступает из боковой стенки 13 в камеру 6 и имеет наклоненный вверх открытый свободный конец.
Впускное отверстие 17 представляет собой место, где поток пассивирующего газа подают в аппарат 2 для разложения.
Несмотря на поток пассивирующего газа, однако, все еще наблюдается значительная коррозия, особенно в секции среднего давления аппарата для разложения.
Кроме того, известные аппараты для разложения, а более конкретно, используемые в них впускные отверстия для потока газа также создают проблемы в связи с конструкцией впускных отверстий.
Более конкретно, в соответствии с конструкцией, известные впускные отверстия позволяют коррозионной смеси мочевины/карбамата просачиваться вниз (от пучка труб), входить и оседать и, тем самым, потенциально ухудшать материал, из которого выполнено впускное отверстие.
Из-за расположения впускных отверстий - обычно чуть выше уровня жидкости, накопленной в нижней части аппарата для разложения, увеличение уровня жидкости, например, вызванное избыточным производством, может частично или полностью погрузить впускное отверстие в жидкость, препятствуя, тем самым, его правильной работе. А поскольку известные впускные отверстия не имеют никакого дренажного средства, любая жидкость внутри них не может быть удалена.
Другими словами, известные аппараты для разложения указанного выше типа не лишены недостатков.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Поэтому объектом настоящего изобретения является создание газодиффузионной системы и способа, предназначенных для устранения вышеуказанных недостатков известного уровня техники. Более конкретно, задачей настоящего изобретения является создание системы и способа, предназначенных для устранения или уменьшения явлений коррозии.
В соответствии с настоящим изобретением, предложены газодиффузионная система и способ для подачи потока газа, в частности, потока пассивирующего газа, в устройство, в частности, в аппарат для разложения в установке по производству мочевины, как определено по существу, соответственно, в п.п. 1 и 35 прилагаемой формулы изобретения.
Дополнительные предпочтительные отличительные признаки настоящего изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Исследования, проведенные заявителем, привели к выводу, что явления коррозии имеют место, несмотря на использование пассивирующего газа, в некоторых частях установки для производства мочевины, а более конкретно, в аппараты для разложения, в которые непосредственно подается пассивирующий газ, в основном из-за недостаточного и/или неравномерного распределения газа, в результате чего образуются слепые зоны, где материал (например, в случае аппарата для разложения, материал пучка труб и пластины) остается незатронутым.
Другими словами, исследование, проведенные Заявителем, показывают, что способ, в котором в настоящее время подают пассивирующий газ (в аппарат для разложения, но также и в другие части установки для производства мочевины), не в состоянии распределить газ равномерно по всей площади контакта, обеспечивая, тем самым, возможность распространения коррозии.
В частности, в аппаратах для разложения исследование, проведенное Заявителем, также показало плохое распределение газовой фазы внутри пучка труб через впускное отверстие для газа, уменьшая, тем самым, эффективность химической реакции процесса.
При использование газодиффузионной системы нового типа, с другой стороны, настоящее изобретение показывает равномерное распределение пассивирующего газа.
Другими словами, изобретение обеспечивает равномерное распределение потока пассивирующего газа для пассивации всей задействованной области, а также равномерную подачу к вертикальным трубам, так что для снижения стоимости аппарата для разложения могут быть использованы более дешевые материалы.
Изобретение также предотвращает проникновение коррозионной смеси, находящейся внутри аппарата для разложения, вовнутрь газодиффузионной системы и/или пребывание ее там, и, возможно, разрушение материала газодиффузионной системы путем недопущения просачивания вниз коррозионной смеси, предотвращая увеличение уровня смеси, собранной на дне аппарата для разложения, и в любом случае, обеспечивая возможность дренажа любой жидкости, проникающей в газодиффузионную систему.
Изобретение также имеет следующие дополнительные преимущества:
- компактный рассеивательный узел для легкой транспортировки и легкой установки, даже на существующих установках;
- простота в изготовлении, простота в сборке рассеивательного узла;
- модульная конструкция системы, чтобы адаптироваться к различным конфигурациям;
- чрезвычайно простые, высокоэффективные механические опоры, способные выдерживать статические и динамические нагрузки, в особенности температурные градиенты и динамические силы, индуцированные впрыском газа;
- возможность самодренирования, чтобы предотвратить отстаивание и отверждения жидкостей и, тем самым, засорение выпускных отверстий для пассивирующего газа;
- конструкция выпускного отверстия предназначена для обеспечения распределения газа в соответствии с требованиями процесса, и для хорошей общей пассивации всей площади, участвующей в процессе (пластина и пучок труб);
- пониженный вектор скорости пассивирующего газа;
- выбираемый размер выпускного отверстия для газа, для предотвращения засорения затвердевшей осажденной жидкостью выпускных отверстий.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Ряд неограничивающих вариантов выполнения настоящего изобретения описаны ниже в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 представляет собой схематичный продольный разрез нижней части устройства установки для производства мочевины, в частности, аппарата для разложения в секции среднего давления установки для производства мочевины, оборудованной впускным отверстием для газовой фазы известной конструкции;
Фиг. 2 представляет собой схематичный, частично в продольном разрезе, вид сбоку газодиффузионного устройства, выполненного в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения, интегрированного в нижнюю часть устройства установки для производства мочевины, в частности, аппарата для разложения в секции среднего давления установки для производства мочевины;
Фиг. 3 и 4 представляют собой виды в аксонометрии соответствующих составных частей газодиффузионного устройства, показанного на Фиг. 2;
Фиг. 5 представляет собой схематичный, частично в продольном разрезе, вид сбоку газодиффузионного устройства, выполненного в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг. 6 представляет собой вид сбоку деталей газодиффузионного устройства, показанного на Фиг. 5;
Фиг. 7 представляет собой вид сверху, с удаленными для ясности частями, показанными подробно на Фиг. 6;
Фиг. 8 представляет собой вид в разобранном состоянии в аксонометрии устройства, показанного на Фиг. 6, с удаленными для ясности частями;
Фиг. 9 представляет собой схематичный, частично в продольном разрезе, вид сбоку газодиффузионного устройства, выполненного в соответствии с третьим вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг. 10 представляет собой вид снизу, с удаленными для ясности частями, составной части газодиффузионного устройства, показанного на Фиг. 9;
Фиг. 11 представляет собой вид в частично разобранном состоянии в аксонометрии, с удаленными для ясности частями, компонента, показанного на Фиг. 10;
Фиг. 12 представляет собой вид в аксонометрии вариации составной части, показанной на Фиг. 11, в соответствии с четвертым вариантом выполнения настоящего изобретения.
Фиг. 13 и 14 представляют собой виды в аксонометрии соответствующих деталей компонента, показанного на Фиг. 12.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Номер 1 позиции на Фиг. 2 обозначает газодиффузионную систему устройства 2 установки для производства мочевины в целом, в частности, аппарат для разложения в секции среднего давления установки для производства мочевины, типа, описанного со ссылкой на Фиг. 1, причем на Фиг. 2 показана только нижняя часть 3, в которую интегрирована система 1.
Как указано со ссылкой на Фиг. 1, но не показано на Фиг. 2 для простоты, устройство 2 в целом содержит наружный корпус 4, вмещающий пучок труб, поддерживаемый нижней трубной пластиной и верхней трубной пластиной и расположенный между верхней камерой и нижней камерой 6.
Корпус 4 соединен с нижним контейнером 8, который представляет собой нижнюю часть корпуса 4 и ограничивает камеру 6 (образуя нижнюю камеру устройства 2 под нижней трубной пластиной), имеющую впускные/выпускные отверстия (показаны на Фиг. 1, но не показаны на Фиг. 2 для простоты), необходимые для работы устройства 2, и которые включают выпускное отверстие для жидкой фазы (не показано), предназначенное для жидкой фазы, собранной в нижней части устройства 2, то есть в камере 6.
Контейнер 8 проходит вдоль оси А между нижним концом 9 и верхним концом 10, соединенным с корпусом 4.
Контейнер 8 содержит нижний накопитель 11, закрытый на нижнем конце 9 нижней, например, вогнутой, стенкой 12, и имеющий по существу цилиндрическую боковую стенку 13, проходящую вокруг оси А; и воронкообразную верхнюю диффузионную часть 14, которая в целом расходится вверх, сужается к накопителю 11 и ограничена усеченной конусообразной боковой стенкой 15 вокруг оси А.
Накопитель 11 и диффузионная часть 14 соединены вместе вдоль кольцевой муфты 18.
Система 1 расположена внутри контейнера 8 и содержит трубу 20 для подачи газа, которая вводит поток газа в устройство 2 и, более конкретно, в контейнер 8, т.е. в камеру 6; и рассеивательный узел 21, который рассеивает газ, подаваемый из трубы 20 внутрь камеры 6, а более конкретно, в направлении верхнего конца 10 контейнера 8.
Труба 20 проходит внутрь камеры 6 из впускного отверстия 22, выполненного в боковой стенке 13 накопителя 11, и оканчивается на выпускном отверстии 23. В неограничивающем примере, изображенном на Фиг. 2, труба 20 содержит основную трубу 24, проходящую по существу перпендикулярно боковой стенке 13 и оси А; и фитинг 25, например, коленчатый патрубок (90°), который заканчивается отверстием, ограничивающим выпускное отверстие 23, которое по существу перпендикулярно оси А и расположено в центре внутри контейнера 8 и камеры 6, по существу вокруг оси А.
Рассеивательный узел 21 содержит центральный рассеиватель 26 и, предпочтительно, дополнительный периферийный экран 27, которые расположены на соответствующих аксиально противоположных концах диффузионной части 14, отстоят друг от друга в осевом направлении вдоль оси А и смещены в радиальном направлении относительно друг друга. Более конкретно, рассеиватель 26 расположен по существу на одном уровне с муфтой 18, а экран 27 расположен на конце 10 и снаружи в радиальном направлении относительно рассеивателя 26.
Рассеивательный узел 21 имеет такую форму, чтобы перехватывать поток газа, протекающий в осевом направлении (параллельно оси А) из выпускного отверстия 23, и отклонять его по существу радиально относительно оси А (т.е. поперек оси А) и равномерно вокруг оси А через большое количество выпускных отверстий 28 для газа, расположенных вокруг оси А.
Более конкретно, рассеиватель 26 расположен у выпускного отверстия 23 трубы 20 и над ним, совмещен с отверстием 23 вдоль оси А, расположен поперек и по существу вокруг оси А, и имеет больший размер в поперечном направлении, чем выпускное отверстие 23 (т.е. проекция рассеивателя 26 на плоскость, перпендикулярную оси А, имеет большую площадь, чем отверстие, ограничивающее отверстие 23) так, чтобы предотвратить протекание потока газа вдоль оси А из выпускного отверстия 23.
Со ссылкой также на Фиг. 3, рассеиватель 26 содержит зонт 29, который перехватывает поток газа в осевом направлении и имеет радиальные выпускные отверстия 28 для газа, равномерно расположенные вокруг оси А, через которые протекает поток газа, перехваченный зонтом 29.
Зонт 29, например, имеет куполообразную форму и вогнутую внутреннюю поверхность 30, обращенную к выпускному отверстию 23; выпуклую наружную поверхность 31, противоположную поверхности 30; и периферийный край 32, отстоящий в осевом направлении от выпускного отверстия 23 и расположенный в радиальном направлении снаружи от него.
Зонт 29 поддерживается опорными стойками 33, которые проходят, например, по существу вертикально или под углом к оси А, от крепежного кольца 34, прикрепленного к трубе 20, причем стойки 33 расположены с одинаковыми угловыми промежутками вокруг оси А и ограничивают отверстия 28.
Экран 27 расположен на верхнем конце 10 контейнера 8 и закреплен на усеченной конусообразной боковой стенке 15 диффузионной части 14. Более конкретно, экран 27 проходит радиально от боковой стенки 15 в часть 14.
Со ссылкой также на Фиг. 4, экран 27 содержит кольцевой элемент 36, проходящий вокруг оси А и имеющий периферийные сквозные отверстия 37, расположенные с одинаковыми угловыми промежутками вокруг оси А. Более конкретно, кольцевой элемент 36 имеет по существу круглый радиальный внутренний периферийный край 38; и радиально наружный периферийный край 39, который контактирует с боковой стенкой 15 и имеет периферийные пазы, выполненные в крае 39, расположенные с угловыми промежутками друг от друга вдоль края 39 и ограничивающие отверстия 37. Кольцевой элемент 36 сужается вверх (в сторону конца 10) от края 39 до края 38, так что отверстия 37 наклонены относительно оси А.
При практическом использовании в системе 1 реализуется способ, выполненный в соответствии с изобретением, следующим образом.
Система 1 подает поток пассивирующего газа (содержащего кислород) в устройство 2. Поток газа протекает в устройство 2 по трубе 20 и вытекает из выпускного отверстия 23 по существу в осевом направлении, т.е. параллельно (вертикальной) оси А.
Поток газа перехватывается и рассеивается внутри камеры 6 с помощью рассеивателя 26. Более конкретно, поток газа из отверстия 23 перехватывается зонтом 29, который отклоняет его в радиальном направлении и распределяет его через отверстия 28. Когда поток газа протекает в радиальном направлении наружу из отверстий 28, то он еще раз протекает вверх внутри камеры 6 и распространяется далее через отверстия 37 в экране 27.
На Фиг. 5-8 тоже показан вариант выполнения, в котором детали, аналогичные или идентичные тем, которые уже описаны, обозначены с использованием тех же самых номеров позиций, система 1 содержит подающую газ трубу 20, которая проходит внутрь камеры 6 из впускного отверстия 22 через боковую стенку 13 накопителя 11, и заканчивается на выпускном отверстии 23; и рассеивательный узел 21 для рассеивания газа, подаваемого по трубе 20 в камеру 6.
Труба 20 проходит по существу перпендикулярно оси А и диаметрально через контейнер 8, во внутрь камеры 6, между впускным отверстием 22 и глухим (закрытым) концом 41, с механической опорой 42, соединяющим конец 41 с боковой стенкой 13.
Труба 20 имеет по существу Т-образную форму и содержит основную трубу 24, проходящую по существу перпендикулярно боковой стенке 13 и оси А; и фитинг 25, перпендикулярный основной трубе и параллельный оси А. Фитинг 25 расположен в центре внутри камеры 6, по существу вдоль оси А, и заканчивается отверстием, ограничивающим выпускное отверстие 23. Выпускное отверстие 23 по существу перпендикулярно оси А и расположено в центре внутри контейнера 8 и камеры 6, вокруг оси А.
Как показано на Фиг. 5-8, основная труба 24 дополнительно содержит два или большее количество участков 43 различных поперечных сечений и/или расположенных с эксцентриситетом относительно друг друга.
Опора 42 содержит пластину 44, прикрепленную к (например, приваренную или просто контактирующую) боковой стенке 13; и крепежный элемент 45, прикрепленный к концу 41 трубы 20. Пластина 44 имеет изогнутый седловидный кронштейн 46, который выступает из боковой стенки 13 и имеет гнездо 47, выполненное в виде полукольца, имеющее такую форму, чтобы вмещать нижнюю концевую часть 48 трубы 20 и имеющее две противоположные боковые кромки 49. Крепежный элемент 45 закреплен над трубой 20 и имеет два обращенных вниз боковых плеча 50. Нижняя концевая часть 48 трубы 20 просто лежит на гнезде 47. Когда нижняя концевая часть 48 трубы 20 расположена внутри гнезда 47, труба 20 удерживается от перемещения в осевом направлении пластиной 44 (более конкретно, кронштейном 46), может свободно скользить в продольном направлении внутри гнезда 47, но заблокирована от перемещения в угловом направлении (чтобы предотвратить ее вращение вокруг своей собственной продольной оси) посредством плеч 50 крепежного элемента 45, взаимодействующих с боковыми кромками 49. Дополнительная демпфирующая панель (не показана) вставлена между гнездом 47 и частью 48, чтобы уменьшить вызванную потоком газа вибрацию и рассеивать динамическую энергию, вырабатываемую гидродинамическими силами.
Гнездо 47 имеет по меньшей мере одно дренажное отверстие 51, выполненное в седле 46, в нижней части гнезда 47, чтобы обеспечить возможность стекания любой жидкости, собранной внутри гнезда 47.
Дополнительные дренажные отверстия 51 выполнены на рассеивательном узле 21, например, в нижней концевой части 48, чтобы слить любую жидкость, проникшую в рассеивательный узел 21.
Рассеивательный узел 21 имеет такую форму, чтобы перехватывать поток газа, протекающий в осевом направлении (параллельно оси А) из выпускного отверстия 23, и отклонять его по существу радиально относительно оси А (т.е. поперек оси А) и равномерно вокруг оси А.
Более конкретно, узел 21 имеет несколько выпускных отверстий 28 для газа, распределенных вокруг оси А и выполненных в виде пазов, продольно удлиненных в основном направлении.
Более конкретно, узел 21 содержит центральный рассеиватель 26, связанный с осевым распределителем 52, который принимает поток газа из выпускного отверстия 23 трубы 20 и распределяет его в радиальном направлении к рассеивателю 26.
Распределитель 52 расположен у выпускного отверстия 23 трубы 20 и выше него, совмещен с выпускным отверстием 23 вдоль оси А, соединен с фитингом 25 и проходит от фитинга 25 вдоль (или параллельно) оси А.
Более конкретно, распределитель 52 содержит трубчатый элемент 53, который проходит вдоль оси А и имеет несколько продольных пазов 54, выполненных в боковой стенке 55 элемента 53 и параллельных друг другу и оси А. Пазы 54 распределены вокруг оси А с равномерными угловыми промежутками и удлинены параллельно оси А.
Рассеиватель 26 окружает распределитель 52 вдоль оси А. Более конкретно, рассеиватель 26 содержит полый корпус 56, например, но не обязательно, по существу сферический, имеющий внутреннее гнездо 57, ограниченное стенкой 58, которая окружает верхнюю часть распределителя 52 в радиальном направлении (вокруг оси А). Распределитель 52 расположен внутри гнезда 57 и установлен через нижнее отверстие 59 в стенке 58, причем пазы 54 полностью расположены внутри рассеивателя 26 и окружены стенкой 58.
Корпус 56 содержит, например, верхнюю куполообразную часть 61 и противоположную нижнюю куполообразную часть 62, которая, например, является по существу полусферической и соединена вдоль горизонтальной осевой плоскости корпуса 56.
Рассеиватель 26 имеет несколько радиальных отверстий 28, выполненных в стенке 58 и образованных соответствующими вертикальными удлиненными пазами, равномерно расположенными вокруг оси А. Более конкретно, рассеиватель 26 имеет первый набор пазов 63, выполненных в верхней куполообразной части 61 корпуса 56 выше горизонтальной осевой плоскости корпуса 56 и распределенных с равномерными угловыми промежутками вокруг оси А; и второй набор пазов 64, выполненных в нижней куполообразной части 62 ниже горизонтальной осевой плоскости корпуса 56 и распределенных с равномерными угловыми промежутками вокруг оси А.
В примере, показанном на Фиг. 5-8, количество пазов 64 превышает количество пазов 63.
Рассеиватель 26 установлен вокруг трубчатого элемента 53 и удерживается от перемещения в осевом направлении, например, с помощью радиально наружного фланца 65, соединяющего распределитель 52 с фитингом 25. Рассеиватель 26 опирается на фланец 65 кромкой 66, ограничивающей отверстие 59.
Труба 20, а более конкретно, фитинг 25 имеет такие размеры, что рассеиватель 26 расположен внутри диффузионной части 14 выше муфты 18.
Реализация способа, в соответствии с изобретением, заключается в следующем: система 1 подает поток пассивирующего (содержащего кислород) газа в устройство 2. Поток газа протекает в устройство 2 по трубе 20 и вытекает из выпускного отверстия 23 по существу в осевом направлении, т.е. параллельно (вертикальной) оси А.
Поток газа перехватывается и рассеивается внутри камеры 6 с помощью рассеивательного узла 21. Более конкретно, поток газа из выпускного отверстия 23 перехватывается распределителем 52, который отклоняет его в радиальном направлении и распределяет его через пазы 54. По мере протекания в радиальном направлении наружу из пазов 54, поток газа затем проходит через пазы 63 и 64 и еще раз вверх внутри камеры 6 и, более конкретно, внутри диффузионной части 14.
В варианте выполнения, показанном на Фиг. 9-11, в котором детали, подобные или идентичные тем, которые уже описаны, обозначены с использованием тех же самых номеров позиций, система 1 также содержит трубу 20 для подачи газа (аналогичную описанной со ссылкой на Фиг. 5-8) и рассеивательный узел 21.
Труба 20 также выступает внутрь камеры 6 из впускного отверстия 22 (выполненного в боковой стенке 13 накопителя 11) и заканчивается выпускным отверстием 23. Труба 20 проходит по существу перпендикулярно оси А и диаметрально через контейнер 8, внутри камеры 6, между впускным отверстием 22 и глухим (закрытым) концом 41 с механической опорой 42 (предпочтительно, типа, описанного со ссылкой на Фиг. 5-8).
В этом варианте выполнения труба 20 также имеет по существу Т-образную форму, и содержит основную трубу 24, по существу перпендикулярную боковой стенке 13 и оси А; и фитинг 25, перпендикулярный основной трубе и параллельный оси А. Фитинг 25 расположен в центре внутри камеры 6, по существу вдоль оси А, и заканчивается отверстием, ограничивающим выпускное отверстие 23, по существу перпендикулярное оси А и расположенное в центре внутри контейнера 8 и камеры 6, вокруг оси А.
Рассеивательный узел 21 снова имеет такую форму, чтобы перехватывать поток газа, протекающий в осевом направлении (параллельно оси А) из выпускного отверстия 23, и отклонять его по существу радиально относительно оси А (т.е. поперек оси А) и равномерно вокруг оси А.
Рассеивательный узел 21 снова имеет несколько выпускных отверстий 28 для выпуска газа, распределенных вокруг оси А и выполненных в виде пазов, удлиненных продольно в основном направлении. В этом варианте выполнения рассеивательный узел 21 имеет отверстия 28 для выпуска газа, расположенные на разных расстояниях от оси А.
В этом варианте выполнения рассеивательный узел 21 содержит основной радиальный рассеиватель 70, связанный с радиальным распределителем 71, который принимает поток газа из выпускного отверстия 23 трубы 20 и распределяет его в радиальном направлении к рассеивательу 70; и необязательный дополнительный центральный рассеиватель 26.
Распределитель 71 расположен у выпускного отверстия 23 трубы 20 и сверху него, совмещен с выпускным отверстием 23 вдоль оси А, соединен с фитингом 25 и проходит от фитинга 25 вдоль (или параллельно) оси А.
Более конкретно, распределитель 71 содержит корпус 72, имеющий аксиальное впускное отверстие 73, совмещенное с осью А и сообщающееся с выпускным отверстием 23; и несколько (например, четыре) радиальных выпускных отверстий 74, расположенных на угловом расстоянии друг от друга и равномерно распределенных вокруг оси А.
Рассеиватель 70 содержит несколько плеч 75, равномерно расположенных вокруг оси А, выступающих в радиальном направлении из корпуса 72 распределителя 71 и соединенных с соответствующими выпускными отверстиями 74.
Каждое плечо 75 содержит трубчатый элемент 76, который проходит в радиальном направлении от корпуса 72 в направлении закрытого конца 77 и имеет несколько нижних, обращенных вниз отверстий 28, выполненных в боковой стенке 78 трубчатого элемента 76.
Более конкретно, отверстия 28 ограничены соответствующими пазами 79, разнесенных друг от друга в осевом направлении вдоль плеча 75 и расположенными на нижней части 80 плеча 75, под горизонтальной осевой плоскостью трубчатого элемента 76.
Пазы 79 вытянуты поперек плеча 75 (т.е. ориентированы своим большим размером, или длиной, перпендикулярно плечу 75, а своим меньшим размером, или шириной, вдоль плеча 75).
Пазы 79 предпочтительно имеют увеличивающуюся площадь поперечного сечения вдоль плеча 75, к закрытому концу 77, имея, например, ту же длину (измеренную поперек плеча 75) и увеличивающуюся ширину (измеренную вдоль плеча 75).
Предпочтительно, плечи 75 имеют наклон вниз к соответствующим концам 77 и поддерживаются на соответствующих концах 77 механическими опорами 82, похожими на опору 42, поддерживающую конец 41 трубы 20.
Каждая опора 82, следовательно, содержит пластину 84, прикрепленную к (например, приваренную или просто контактирующую) контейнеру 8, а более конкретно, к боковой стенке 15 диффузионной части 14; и крепежный элемент 85, прикрепленный к концу 77 плеча 75. Пластина 84 имеет изогнутый седловидный кронштейн 86, который выступает из боковой стенки 15 и имеет гнездо 87, выполненное в форму полукольца, имеющее такую форму, чтобы вмещать нижнюю концевую часть 88 плеча 75, и две противоположные боковые кромки 89. Крепежный элемент 45 закреплен над плечом 75 и имеет два обращенных вниз боковых плеча 90. Нижняя концевая часть 88 каждого плеча 75 просто лежит на гнезде 47. Когда нижняя концевая часть 88 плеча 75 расположена внутри гнезда 87, плечо 75 удерживается от перемещения в осевом направлении пластиной 84 (более конкретно, кронштейном 86), может свободно скользить в продольном направлении внутри гнезда 87, но заблокирована от перемещения в угловом направлении (чтобы предотвратить его вращение вокруг своей собственной продольной оси) посредством плеч 90 крепежного элемента 85, взаимодействующих с боковыми кромками 89. Дополнительная демпфирующая панель (не показана) вставлена между гнездом 87 и соответствующей частью 88, расположенной в гнезде, чтобы уменьшить вызванную потоком газа вибрацию и рассеивать динамическую энергию, вырабатываемую гидродинамическими силами.
В этом варианте выполнения рассеивательный узел 21 также имеет одно или несколько дренажных отверстий 51, образованных, в частности, в гнезде 47 опоры 42 и/или в нижней концевой части 48 трубы 20.
Дополнительные дренажные отверстия 91 выполнены в гнездах 87 опор 82 и/или в нижних концевых частях 88 плеч 75.
Труба 20, а более конкретно, фитинг 25 имеет такие размеры, что рассеиватель 70 расположен в диффузионной части 14 вблизи конца 10.
Дополнительный центральный рассеиватель 26 аналогичен описанному выше со ссылкой на Фиг. 2 и 3.
Если предусмотрен дополнительный центральный рассеиватель 26, то распределитель 71 содержит дополнительное верхнее осевое выпускное отверстие вдоль оси А, и вспомогательное выпускное отверстие 81. Рассеиватель 26 расположен над отверстием 81, совмещен с ним вдоль оси А, расположен поперек и по существу вокруг оси А, причем его размер в поперечном направлении больше, чем размер выпускного отверстия 81, так чтобы не допускать протекание потока газа из отверстия 81 вдоль оси А.
Как было описано выше, рассеиватель 26 содержит зонт 29, например, куполообразный, который перехватывает поток газа в осевом направлении и имеет радиальные отверстия 28 (не показаны на Фиг. 9-11), через которые протекает поток газа, перехваченный зонтом 29.
При практическом использовании поток газа протекает в устройство 2 вдоль трубы 20 и выходит через выпускное отверстие 23, по существу в осевом направлении, т.е. параллельно (вертикальной) оси А.
Поток газа перехватывается и рассеивается внутри камеры 6 с помощью узла 21. Более конкретно, поток газа из выпускного отверстия 23 перехватывается распределителем 71, который отклоняет его в радиальном направлении и распределяет его через выпускные отверстия 74 в плечи 75, из которых он выходит через пазы 79 и снова вверх внутри части 14 камеры 6.
Часть потока газа также может протекать через отверстие 81 и отклоняться посредством дополнительного центрального рассеивателя 26.
В варианте выполнения, показанном на Фиг. 12-14, в котором детали, подобные или идентичные тем, которые уже описаны, обозначены с использованием тех же самых номеров позиций, система 1 также содержит трубу 20 для подачи газа и рассеивательный узел 21.
Труба 20 выполнена аналогично описанной выше со ссылкой на Фиг. 9-11.
В варианте выполнения, показанном на Фиг. 12-14, узел 21 содержит первый радиальный рассеиватель 70, связанный с радиальным распределителем 71; и второй кольцевой центральный рассеиватель 92, соединенный с первым рассеивателем 70.
Как и в варианте выполнения, показанном на Фиг. 9-11, распределитель 71 расположен у выпускного отверстия 23 трубы 20 и поверх него, совмещен с выпускным отверстием 23 вдоль оси А, чтобы получать поток газа из выпускного отверстия 23 трубы 20 и распределять его в радиальном направлении рассеивателя 70.
Более конкретно, распределитель 71 соединен с фитингом 25 и проходит от фитинга 25 вдоль (или параллельно) оси А; распределитель 71 содержит корпус 72, имеющий аксиальное впускное отверстие 73, совмещенное с осью А и сообщающееся с выпускным отверстием 23; и несколько (например, три) радиальных выпускных отверстия 74, равномерно распределенных в угловом направлении вокруг оси А.
Рассеиватель 70 содержит несколько плеч 75, выступающих в радиальном направлении из корпуса 72 распределителя 71 и соединенных с соответствующими выпускными отверстиями 74.
Каждое плечо 75 содержит трубчатый элемент 76, который проходит в радиальном направлении из корпуса 72 в направлении закрытого конца 77 и имеет несколько нижних, обращенных вниз отверстий 28, образованных в боковой стенке 78 трубчатого элемента 76.
Более конкретно, отверстия 28 ограничены соответствующими пазами 79, разнесенными друг от друга в осевом направлении вдоль плеча 75, и расположенными на нижней части 80 плеча 75, под горизонтальной осевой плоскостью трубчатого элемента 76.
Пазы 79 вытянуты поперечно плечу 75 (т.е. ориентированы своим большим размером, или длиной, перпендикулярно плечу 75, а своим меньшим размером, или шириной, вдоль плеча 75).
Рассеиватель 92 имеет кольцеобразную форму вокруг оси А.
Более конкретно, рассеиватель 92 содержит полый тороидальный корпус 93, имеющий несколько впускных отверстий 94, разнесенных друг от друга в угловом направлении, обращенных к оси А и соединенных с соответствующими плечам 75 рассеивателя 70.
Корпус 93 имеет несколько обращенных вниз нижних отверстий 28, выполненных в боковой стенке 78 корпуса 93.
Более конкретно, отверстия 28 ограничены соответствующими пазами 95, разнесенными по окружности друг от друга вдоль корпуса 93 и расположенными на нижней части 96 корпуса 93, под горизонтальной осевой плоскостью корпуса 93.
Пазы 95 вытянуты в радиальном направлении относительно оси А и поперек относительно корпуса 93.
Рассеиватель 92 преимущественно поддерживается механическими опорами 82, которые аналогичны описанным выше для поддержки плеч 75.
При практическом использовании поток газа поступает в устройство 2 вдоль трубы 20 и выходит через выпускное отверстие 23, по существу в осевом направлении, т.е. параллельно (вертикальной) оси А.
Поток газа перехватывается и рассеивается внутри камеры 6 посредством узла 21. Более конкретно, поток газа из выпускного отверстия 23 перехватывается распределителем 71, который отклоняет его в радиальном направлении и распределяет ее через выпускные отверстия 74 в плечи 75.
Часть потока газа вытекает из плеч 75 через пазы 79, а затем снова во внутрь диффузионной части 14 камеры 6; тогда как другая часть потока газа проходит вдоль плеч 75 в рассеиватель 92 и наружу через пазы 95.
Решения, описанные в указанных выше вариантах выполнения изобретения, очевидно, могут быть объединены различным образом.
Очевидно, что другие изменения могут быть сделаны в системе и способе, как описано и показано здесь, однако, не выходя за пределы объема прилагаемой формулы изобретения.