Устройство для разделения газовых смесей Советский патент 1977 года по МПК F25B9/02 F25J3/00 

Изобретение относится к устройствам для разделения газовых смесей, применяемы.х в качестве тоилива для газовых двигателей; оно предназначено для отделения тяжелых комионентов, таких как С4 и выше, из ионутиого газа, отбросных газов нефтепереработки н природного газа, в состав которого входят тяжелые углеводороды. Известны устройства для разделения газовых с.месей, состоящие из вихревой трубы с закручивающим устройством, приемной камеры, элементов охлаждения корпуса вихревой трубы и сборника жидкой фазы, соединенного с выходом вихревой трубы трубопроводами. Иедостатком известных устройств является низкая разделительная способность, так как часть фракций, выделившихся из газовой смеси в корпусе вихревой трубы, вновь смешивается с газом на выходе из вихревой трубы. Поскольку даже иебольшие количества оставшихся в газовой смеси тяжелых фракций резко ухудшают работу газовых двигателей, известные устройства не могут обеспечить их эффективную эксплуатацию. Цель изобретения - повышение разделительиой способности вихревой трубы. Это достигается тем, что на корпусе вихревой трубы последовательио размещено несколько сепарирующих камер, выполненных в виде рубашек с отводными патрубка.ми, охватывающих корпус вихревой трубы и соедииениых отверстиями для удаления конденсата с внутреннИлМ пространством вихревой трубы. Кроме того, сепарирующие камеры имеют кольцевые коллекторы для сбора и отвода конденсата, образованные корпусом камеры и стенками вихревой трубы. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство с воздушным охлаждением корпуса вихревой трубы; на фиг. 2 - варианты выполнения сепарирующих камер. Устройство включает приемную камеру 1, закручивающее устройство 2, корпус 3 вихревой трубы, сепарирующие камеры 4, трубопроводы 5, патруоки 6 для отвода легких фракций, регулирующие вентили 7, ребра 8 рубашки охлаждения и емкость 9 для сбора жидкой фазы. Сепарирующие камеры могут быть выполнены с наклонными, вертикальными, горизонтальными или сииральными щелями, частично или полиостью разрывающими корпус вихревой трубы (см. фиг. 2). Устройство работает следующим образом. Газ из магистральиой сети или линии нагнетания газомотокомирессора (ГМК) с избыточны.м давлением не менее 0,2 ЛШа иодается в приемную камеру 1 и затем через закручивающее устройство 2 ноиадает в корпус 3 вихревой трубы. В корпусе вихревой тр)бы пропсходит разделение потока на тяжелые и легкие компоненты, причем поток, двигающийся около стенки трубы, обогащается тяжелыми компонентами и отводится через отверстия в сепарирующие камеры 4, откуда жидкая фаза по трубопроводам 5 поступает в емкость 9. Цеитральный поток, обогащенный легкими компонентами, через патрубки 6 и вентили 7 направляется в силовые цилиндры ГМК. Корпус вихревой трубы охлаждается с помощью ребер 8. На корпусе может быть выполнена также р ;башка для жидкого или газообразного хладагента. Для повыщения эффективности разделения на внутреннюю поверхность корпуса, могут наноситься покрытия, например полиамидный лак, делающие поверхность более гладкой.

Эффективность использования устройства определяется тем, что при содержании в газе GS и высших углеводородов более 1% работа силовых цилиндров ГМК становится жесткой, а при 5% и более работа ГМК вообще невозможна вследствие сильной детонации.

Формула изобретения

1.Устройство для разделения газовых смесей, применяемых в качестве моторного тонлива, состоящее из вихревой трубы с закручивающим устройством, приемной камеры, элементов охлаждения корпуса вихревой трубы и сборника жидкой фазы, соединенного с вихревой трубой трубопроводами, отличающееся тем, что, с целью повышения разделительной способности, на корпусе вихревой трубы последовательно размещено несколько сепарирующих камер, выполненных в виде рубащек с отводными патрубками, охватывающих корпус вихревой трубы и соединенных отверстиями для удаления конденсата с внутренним пространством вихревой трубы.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сепарирующие камеры имеют кольцевые коллекторы для сбора и отвода конденсата, образованные корпусом камеры и стенками вихревой трубы.

ti.

1

i;

: 1

Ь-ХН

:Ч

1

f, оЧИ N

Фильту й

к

S

.V

«./

li-..