Нагнетатель для перекачивания газожидкостных смесей Советский патент 1978 года по МПК F04D31/00 

Изобретение относится к гйдромашиностроению в частности к агрегатам, предназначенным для перекачки газонефтяных смесей. Известна конструкция нагнетателя для перекачивания газожидкостных смесей, содержащая насосный и компре сорный блоки и предвключенное сепа7 рационное устройство, выход которого сообщен со входом насосного блока через кольцевой зазор, образуемый патрубком для прохода газовой фазы и корпусом нагнетателя l. Недостаток известного устройства состоит в том, что работа сепарадион ного устройства в оптимальном режиме невозможна, так как не предусмот рена регулировка процесса сепарации В то же время выполнение известного репарационного устройства в виде предвключенного осевого колеса для закрутки потока смеси впереди себя с целью его разделения имеет ограни ченные пределы сепарации по соотношению фаз .в смеси и может быть в основном применено для удаления незначительного количества воздуха из жидкости перед насосом для обеспече ния нормальной работы всей системы. Целью изобретения является расширение области применения нагнетателя по содержанию газовой и жидкой фаз в смеси в широком диапазоне. Указанная цель достигается тем, что корпус нагнетателя в области кольцевого зазора имеет конический участок, расположенный против торца патрубка для прохода газовой фазы, а последний установлен с возможностью осевого перемещения для регулирования упомянутого кольцевого зазора. На чертеже изображен нагнетатель для перекачивания газожидкостных смесей, продольный разрез. Газожидкостный чагнетатель представляет собой единый агрегат, состоящий из компрессорного блока 1, : насосного блока 2 и предвключенного сепарационного устройства 3, выход 4 которого сообщен со входом насосного блока через кольцевой азор 5, образуемый патрубком 6 для прохода газовой фазы и корпусом 7 нагнетателя. Корпус нагнетателя в области кольцевого зазора имеет конический участок 8, расположенный против торца патрубка 6 для прохода газовой фазы. Патрубок 6 установлен с возможностью осевого перемещения для

регулирования упомянутого кольцевого зазора.

Сепарациониое устройство 3 пред ставляет собой трубопровод 9 с направляшяцими лопатками. За иаггравляющими лопатками .помещено 1рдалиндрическое тело, лобовая часть которого выполнена конической и снабжена направляющими ребрами 10. На боковой поверхности цилиндра выполнены.спиральные винтовые каналы 11, которые соединяв ются с цилиндрической камерой 12 разделения. Продолжением цилиндрической камеры 12 разделения является коническая камера -13 разделения с отводом 14.

В коническую камеру 13 разделения одним концом введен подвижный патру бок б, соедин якя«ий камеру с приемншл патрубком 15 ко№зрессоряого блока и являющийся как бй продолжением тру бопровода 9. Наружная поверхность передней части подвяжного патрубка б расточена на конус и образует острую переднюю кромку.

Продольное движение подвижного патрубка осуществляется за.счет вращения его вокруг своей Ьси в резьбовом соединении штурвалом 16. Герметизация потока в подвижно трубе обеспе ЧЕЯвается сальников1й ш уялоткенияг и 1 и -18.

Насосный и кашарессорямй блоки имеют смесительную камеру 19, куда жидкость .и газ нагнетаются рабочими органами 20 и 21 соответственно яасосного и компрессорного блоков. Жидкость, отделенная и сепараторе, от-. водщтся к насосному блоку по трубе 22.

Газожидкостный нагнетатель работае следующим образом.

Проходя через спиральные 1 винтовые каналы сепарационного устройства гаэожидкостная смесь приобретает вращательное движение, в результате чего в Потоке образуются центробежные силы, под действием которых в цилиндрической камере 12 разделения происходит разделение смеси йа составляющие ее фазы. .

В зависимости от различной плотности жидкости и газа наружный пристенный слой займет жидкость, а ядро потока займет газ. Установлением. острой передней кромки подвижного патрубка 6, перемещая его по оси потока на границе раздела жидкой и газовой фаз, фаза смеси выводится на. прием насосного блока 2, через кольцевой зазор 5, коническую камеру разделения 13 и отвод 14. Газовое ядро потока по патрубку 6 подается к приемному патрубку 1 компрессорного блрка 1. Далее газовая и жидкая

фазы .компрессорным 1 и насосным 2 блоками нагнетаются в кольцевую смесительную камеру 19, откуда через вы бсидной патрубок газожидкостная смесь направляется в напорный трубопровод.

Предлагае елй агрегат позволяет транспортировать газонефтяную смесь на центрёшьные сборные пункты с отдаленных скважин с территориально разбросанных мелких нефтяных месторождений и со скважин с низким устьевым давлением.

Кроме того, возможно подавать извлекаемую из недр газонефтя1аую смесь непосредственно в районы ее переработки ; В этом случае концевые сепарационные установки, товарный учет и доведение продукции нефтепромыслов до необходимой кондиции из нефтедобы,ва501дих районов переносятся в районы нефтепереработки. Сухой га.з после концевых сепараторов пойдет на . покрытие промышленных и бытовых нужД городов, а жирный газ будет ие пользован в качесгтвё сырья на нефтехи&шческик комбинатах. При этом можно достичь 100S утилизации попутного нефтяного газа.

Такой транспорт нефтегазовых смесей имеет особо важноезначение при освоении и эксплуатации нефтйных месторождений в северных районах страЪы, где в начальный период эксплуатации,

) как правило, ограничены возможности местной утилизации попутного газа.

Формула изобретения

35

Нагнетатель Для перекачивания газожидкостных смесей, содержащий аасосйый я компрессорный блоки и предвключенкое сепарациейное устройство, выход которого сообщен со входом насосного блока через кольдевой зазор, образуеьаай патрубке для прохода газовой фазы и корпусом нагнетателя, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения нагнетателя по содержанию газовой и жидкой фаз в смеси в широк диапазоне, корпус нагнетателя в области кольцевого зазора имеет конический участок, расположенный против торца патрубка для п юхода газовой фазы, а последний установлен с возможиостью осевого перемещения для регулирования упомянутого кольцевого зазора.

Источники ныформацки, принятые во внимание при экспертизе:

1. Аринушкин Л.С. . Авиационные центробежные насосные агрегаты. М., Машиностроение, 1967, с.207211, рис.10-3.