ГАЗОВЫЙ ЭЖЕКТОР

Газовый эжектор
Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к газовым эжекторам используемым в нефтегазовой промыпшенности для утилизации попутных и нефтяных газов.
Известен газовый эжектор, содержащий сопло, камеру смешения и диффузор, который используется для сжатия различных газообразных сред (см., книгу Соколов Е.Я., Зингер Н.М., Струйные аппараты, Москва, Энергия, 1970, С.77 ).
Данный газовый эжектор позволяет на его основе создавать различные компрессорные установке на базе газового эжектора, однако данный газовый эжектор не предназначен для работы на различных режимах, поскольку все элементы его конструкции жестко зафиксированы относительно  друга, что приводит к тому, что при изменении, например, давления подачи рабочей среды в сопло газовый эжектор начинает работать на нерасчетном режиме, что ведет к сниженпию его КПД.
Иаиболее близким к описываемому по технической сущности является газовый эжектор, содержащий камеру смешения с конфузорным входным участком, диффузор и подвижное в осевом направлении сопло (см., например, SU, 142728, опубл., 17.11.66 ).
Данный эжектор обеспечивает перемещение газов, жидкостей, при этом в качестве рабочей среды может быть использован газ. В этом эжекторе производительность изменяется путем перемещения сопла относительно конфузорного участка камеры смешения, что позволяет увеличить устойчивость работы эжектора. Однако конструкция данного эжектора не позволяет производить замену проточной части эжектора без отключения его
МГЖ F 04 F 5/14 от источника рабочей среды, источника откачиваемой среды и от
потребителя. Кроме того, не представляется возможность производить замену вышедших из строя деталей эжектора без полной его разборки, что сужает область использования этого эжектора и приводит к увеличению эксплуатационных затрат при использовании данного эжектора в составе компрессорной установки.
Задачей, на решение которой направлено настояш:ее изобретение, является снижение эксплуатационных затрат и повышение КПД установки, в составе которой работает данный эжектор, путем обеспечения установки проточной части эжектора с требуемыми оптимальными геометрическими параметрами без демонтажа всего эжектора.
Указанная задача решается за счет того, что в газовом эжекторе, содержашем камеру смешения с конфузорным входным участком, диффузор и подвижное в осевом направлении сопло, камера смешения и диффузор установлены в корпусе с возможностью их демонтажа через съемный торцевой фланец корпуса, при этом сопло установлено в соплодержателе и снабжено со стороны входа в него перепускным патрубком с приводным штоком, причем последний пропушен через съемный торцевой фланец, камера смешения со стороны входа в неё снабжена направляющей втулкой, зафиксированной относительно корпуса, сошюдержатель установлен осесимметрично относительно камеры смешения в направляющей втулке и соединен с последней при помощи резьбового соединения.
Кроме того, корпус, со стороны противоположной съемному торцевому фланцу, может быть снабжен съемной торцевой крыншой, диффузор может быть установлен своим выходным участком в торцевой крышке и в последней может быть установлен сменный соединительный фланец, при этом в торцевой крышке и соединительном фланце выполнен канал отвода смеси сред из диффузора, а корпус эжектора может быть выполнен разъемным.
2 Как показали проведенные исследования описанная выше конструкция
газового эжектора позволяет создать установку в которой корпус эжектора присоединен к соединительным трубопроводам подключенным к источнику рабочей среды, источнику откачиваемой и сжимаемой среды и к потребителю сжатого газа, а проточная часть эжектора включающая сопло, камеру смешения и диффузор могут быть заменены без отсоединения корпуса от указанных выше трубопроводов. Как следствие резко снижается трудоемкость при эксплуатации эжектора. Более того, резко сокраш;ается время возможных остановок в работе в случаях связанных с необходимостью замены проточной части эжектора или каких либо элементов его конструкции, поскольку ремонтные работы, по существу сводятся к снятию съемного торцевого фланца, извлечению проточной части из корпуса и установке в корпус резервной проточной части или проточной части рассчитанной на другой режим работы, например, на другую производительность или на другое давление рабочей среды при той же производительности с оптимальными для данного режима работы эжектора геометрическими параметрами. Такой технологический подход позволяет при данной конструкции газового эжектора производить качественный ремонт вышедшей из строя проточной части в нормальных, например, заводских, условиях без остановки работы установки на длительный срок.
Дополнительные возможности по снижению эксплуатационных затрат дает выполнение корпуса со стороны выхода смеси сред из эжектора (которая расположена с противоположной относительно размещения съемного торцевого фланца стороны) со съемной торцевой крышкой в которой выполнено посадочное место для выходного участка диффузора и в которой устанавливают сменный соединительный фланец. Такое выполнение, по существу, выходного участка проточной части эжектора позволяет, за счет замены съемной крышки без замены корпуса эжектора, производить установку эжекторов с диффузорами как большего, так и
3 меньшего размера без замены наиболее материалоемкой части эжектора - его
корпуса, причем и в этом случае нет необходимости при проведении такой технологической операции отсоединять корпус от трубопроводов соединяющих его с источниками рабочей и откачиваемой сред. Выполнение корпуса разъемным в ряде случаев позволяет упростить транспортировку эжектора, за счет уменьшения габаритов тары для: его транспортировки, со сборкой эжектора на месте его установки, например, в условиях мастерской.
Таким образом, достигается выполнение поставленной в изобретении задачи снижение эксплуатационных затрат и повышение КПД установки, в составе которой работает данный эжектор, путем обеспечения установки проточной части эжектора с требуемыми геометрическими параметрами.
На чертеже представлен продольный разрез описываемого газового эжектора.
Газовый эжектор содержит камеру 1 смешения с конфузорным входным участком 2, диффузор 3 и подвижное в осевом направлении сопло 4. Сопло 4, камера 1 смешения и диффузор 3 установлены в корпусе 5 с возможностью их демонтажа через съемный торцевой фланец 6 корпуса 5, при этом сопло 4 установлено в соплодержателе 7 и снабжено со стороны входа в него перепускным патрубком 8 с приводным штоком 9, причем последний пропуп ;ен через съемный торцевой фланец 6, камера 1 смешения со стороны входа в неё снабжена направляющей втулкой 10, зафиксированной относительно корпуса 5, соплодержатель 7 установлен осесимметрично относительно камеры 1 смешения в направляющей втулке 10 и соединен с последней при помощи резьбового соединения. Корпус 5, со стороны противоположной съемному торцевому фланцу 6, может быть выполнен со съемной торцевой крышкой 11, диффузор 3 установлен своим выходным участком в торцевой крышке 11 и в последней может быть установлен сменный соединительный фланец 12, при этом в торцевой
4 крышке 11 и соединительном фланце 12 выполнен канал отвода смеси сред
из диффузора 3. Корпус 5 эжектора может быть выполнен разъемным.
Газовый эжектор работает следующим образом.
Струя рабочей среды, истекая из сопла 4, захватывает (подсасывает) откачиваемую среду, например, низкопотенциальный газ, и увлекает его в камеру 1 смешения. В камере 1 смешения рабочая и откачиваемая среды смешиваются, при этом в процессе смешения рабочая среда передает часть своей кинетической и энергии откачиваемой среде и в процессе выравнивания давления смеси сред сжимет последнюю. Из камеры 1 смешения смесь сред поступает в диффузор 3, где в процессе торможения потока смеси сред кинетическая энергия потока частично преобразуется в потенциальную энергию давления. Из диффузора 3 через канал отвода смесь сред поступает к потребителю сжатого газа.
При необходимости корректировки производительности эжектора с помоп ;ью приводного штока 9, путем вращения сопла 4 в направляющей втулке 10, производят перемещение сопла 4 относительно конфузорного участка 2 камеры 1 смешения с соответствующим изменением в больпхую или меньшую стороны производительности эжектора.
Данный газовый эжектор может быть использован в газовой и нефтегазовой промышленности для повышения эффективности систем газосбора и для утилизации низкопотенциального попутного газа с исключением его сжигания в факелах, а также в других отраслях промышленности, где требуется сжатие низкопотенциального газа для его последующего использования.
5