Холодильная винтовая расширительная машина Советский патент 1989 года по МПК F25B9/00 

Фиг.1

t.

Изобретение относится к холодильной технике, точнее к холодильным машинам, предназначенным для извлечения из нефтяных и природных газов тяжелых углеводородов.

Цель изобретения - снижение энергозатрат на низкотемпературную обработку влажного газа.

На фиг. I представлена холодильная винтовая расширительная машина, разрез; на фиг. 2 - изменение объема W парной полости в зависимости от угла Cf поворота ведущего ротора; на фиг, 3 - выпускное окно винтовой ма- юины.

Винтовая расширительная машина содержит корпус 1, в котором установлены ведущий 2 и ведомый 3 винтовые роторы, В корпусе размещены впускной патрубок-4, подвижная профилированная вставка 5, образующая в нижней части корпуса щелевой канал 6 и выпускное окно 7 с ограничивающими кромками.

Машина работает следуюшим образом.

При вращении роторов 2 и 3 (фиг, (фиг. 2) на стороне впуска образуется парная рабочая полость, объем которой по мере вращения роторов увеличивается и заполняется входящим газом. Отсоединение рассматриваемой парной полости от впускного окна происходит после поворота ведущего ротора на угол tf (фиг, 2),называемый углом начала расширения.

При дальнейшем вращении роторов замкнутый объем газа, ограниченный поверхностями роторов и корпуса, увеличивается до своего максимального значения W при qi (фиг, 2),

Одновременно с этим в результате адиабатного расширения с отдачей внешней работы происходит уменьшение давления газа, сопровождающееся снижением его температуры и конденсацией водяных паров и тяжелых углеводородов.

10

15

20

25

35

40

Конденсирующаяся в процессе охлаждения жидкость под действием центробежных сил отбрасывается к периферии роторов, и образующаяся пленка конденсата вытесняется в щелевой канал 6 (фиг, 1), Количество отводимой жидкости регулируется изменением положения подвижной вставки 5, которая перемещается при помощи винта, изменяя площадь щелевого канала 6,

При дальнейщем проворачивании роторов, т,е, приЦ), начинается уменьшение объема парной полости (фиг, 2), в результате чего происходит сжатие уже осушенного газа,

Процесс сжатия осуществляется за счет выделяемой при расширении газа механической энергии, запас которой и определяет конечное давление сжатия . Положение роторов в момент достижения указанного конечного давления сжатия характеризуется углом начала выталкивания Ср (фиг,. 2), при котором парная полость имеет объем

Wg (фиг,2) и соединяется с выпускным окном 7 (фиг, З),

Это соединение обеспечивается со- ответствующим расположением на торце 30 выпуска ограничивающих кромок выпускного окна, характеризуемых углами oi ц и (фиг, 3), После окончания процесса выталкивания рабочий цикл машины повторяется.

Формула изобретения

Холодильная винтовая расширительная машина, содержащая корпус с патрубком подвода газа и профильным выпускным окном с внутренними и наружными ограничивающими кромками, имеющий в нижней части регулируемый подвижной профилированной вставкой щелевой ка 45 нал, отличающаяся тем.

что, с целью снижения энергозатрат на низкотемпературную обработку влажного газа, выпускное окно вьтолнено с центральными углами ограничивающих кромок, равнымио1,н 1 10-145° и 100-130,

fnp

Фиг. г

Изобретение позволяет снизить энергозатраты на низкотемпературную обработку влажного природного газа путем оптимизации размеров выпускного окна холодильной машины. При вращении ведущего и ведомого винтовых роторов 2, 3 в корпусе 1 машины со стороны патрубка 4 подвода газа образуется парная рабочая полость, которая сначала заполняется рабочим газом, потом отсоединяется от входного патрубка и увеличивается до максимального размера, а находящийся в ней газ расширяется с понижением температуры, и при этом происходит конденсация водяных паров и тяжелых углеводородов. Образующийся конденсат под действием центробежных сил отбрасывается к периферии роторов и вытесняется в щелевой канал 6, рабочее сечение которого регулируется подвижной профилированной вставкой 5. При дальнейшем вращении роторов происходят уменьшение объема парной рабочей полости, сжатие осушенного газа и выталкивание его через выпускное окно 7, выполненное с центральными углами внутренних и наружных ограничивающих кромок, равными соответственно 110-145 и 100-130°. 3 ил. (Л

diH

Шиг.з

Редактор И.Горная

Составитель И.Тайдаков Техред Л.Олийнык

Заказ 7538/35

Тираж 462

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

otfH

Корректор В.Гирняк

Подписное