RU2130132C1

RU2130132C1 - Jet compressor plant

Info

Publication number: RU2130132C1
Application number: RU97109500A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Сазонов; А.П. Шмидт; В.Н. Елисеев; Б.А. Малов; И.С. Юдин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Оренбургнефть"; Государственная академия нефти и газа им.И.М.Губкина; J.P.Kenny Exploration And Production Ltd.
Priority date: 1997-06-16
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 1999-05-10

Abstract

FIELD: jet plants. SUBSTANCE: compressor plant includes first and second jet apparatuses, first and second separators, first power plant and pipe lines. Plant is provided with reservoir which is filled with water and is brought in communication with atmosphere. Inlet branch pipe of reservoir is connected to liquid outlet of first separator and its outlet branch pipe is connected to first separator through first additional pump and to gas receiving pipe line of first jet apparatus through adjusting valve; liquid receiving pipe line of first jet apparatus is connected to liquid outlet of first separator through second additional power pump; liquid outlet of second separator is connected to first separator. EFFECT: increased output in pumping hot gases. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к компрессоростроению и насосостроению, в частности к струйным установкам, и может быть использовано в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности для производства и нагнетания инертного газа. The invention relates to compressor engineering and pump engineering, in particular to jet installations, and can be used in the oil, gas and other industries for the production and injection of inert gas.

Известна двухступенчатая струйная установка, содержащая силовой насос, струйный аппарат первой ступени и центробежный насос второй ступени [1]. Однако включение в состав установки цетробежного насоса усложняет ее конструкцию и при высоком содержании газа в перекачиваемой газожидкостной смеси надежность его снижается. Known two-stage jet installation containing a power pump, a jet apparatus of the first stage and a centrifugal pump of the second stage [1]. However, the inclusion of a centrifugal pump in the installation complicates its design, and with a high gas content in the pumped gas-liquid mixture, its reliability decreases.

Из известных устройств наиболее близкой к предлагаемому является двухступенчатая струйная компрессорная установка, содержащая силовой насос, струйный аппарат и сепаратор первой ступени, струйный аппарат и сепаратор второй ступени, приемный и нагнетательный трубопроводы [2]. Недостатком известного решения является низкая производительность компрессорной установки при перекачке горячих газов, например, выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания. В пересчете к нормальным условиям производительность установки при повышении температуры газа снижается из-за соответствующего снижения его плотности. Of the known devices, the closest to the proposed one is a two-stage jet compressor unit containing a power pump, an inkjet apparatus and a first stage separator, an ink jet apparatus and a second stage separator, intake and discharge pipelines [2]. A disadvantage of the known solution is the low productivity of the compressor unit when pumping hot gases, for example, exhaust gases of internal combustion engines. In terms of normal conditions, the plant's performance decreases with increasing gas temperature due to a corresponding decrease in its density.

В основу изобретения положена задача создания струйной компрессорной установки, схемное решение которой позволило бы повысить ее производительность при перекачке горячих газов и одновременно снизить массогабариты высоконагруженных элементов установки. Поставленная задача достигается тем, что струйная компрессорная установка, включающая первый и второй струйные аппараты, приемные трубопроводы для газа которых подсоединены соответственно к источнику компремируемого газа и к выходу по газу первого сепаратора, а приемный трубопровод для жидкости второго струйного аппарата подключен через первый силовой насос к выходу по жидкости первого сепаратора, при этом выходы первого и второго струйных аппаратов подключены ко входам первого и второго сепараторов, а выход по газу второго сепаратора подключен к нагнетательному трубопроводу, согласно изобретению, снабжена заполненной водой и сообщающейся с атмосферой емкостью, входной парубок которой подсоединен к выходу по жидкости первого сепаратора, а выходной - через первый дополнительный насос подключен к первому сепаратору и через регулирующий клапан к приемному трубопроводу для газа первого струйного аппарата, приемный трубопровод для жидкости которого подсоединен через второй дополнительный силовой насос к выходу по жидкости первого сепаратора, а выход по жидкости второго сепаратора подключен к первому сепаратору. Целесообразно первый сепаратор размещать выше уровня установки емкости с водой. В предпочтительном варианте в качестве второго сепаратора использован сепаратор циклонного типа. The basis of the invention is the task of creating an inkjet compressor installation, a circuit solution of which would increase its productivity during the pumping of hot gases and at the same time reduce the weight and size of the highly loaded elements of the installation. The task is achieved in that the jet compressor installation, including the first and second jet devices, the receiving pipelines for gas of which are connected respectively to the source of the compressed gas and to the gas outlet of the first separator, and the receiving pipe for the liquid of the second jet apparatus is connected through the first power pump to the liquid output of the first separator, while the outputs of the first and second inkjet apparatuses are connected to the inputs of the first and second separators, and the gas output of the second separator and connected to the discharge pipe, according to the invention, is equipped with a tank filled with water and communicating with the atmosphere, the inlet pipe of which is connected to the liquid outlet of the first separator, and the output pipe is connected through the first additional pump to the first separator and through the control valve to the gas inlet pipe of the first a jet apparatus, a receiving line for the liquid of which is connected through a second additional power pump to the liquid outlet of the first separator, and the liquid outlet is th separator connected to the first separator. It is advisable to place the first separator above the installation level of the tank with water. In a preferred embodiment, a cyclone type separator is used as the second separator.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена схема струйной компрессорной установки. The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of an inkjet compressor installation.

Струйная компрессорная установка содержит силовые насосы 1 и 2, струйный аппарат 3 и сепаратор 4 первой ступени, струйный аппарат 5 и сепаратор 6 второй ступени, приемный 7 и нагнетательный 8 трубопроводы. Установка оснащена дополнительной емкостью 9, сообщающейся с атмосферой в верхней части и имеющей входной 10 и выходной 11 каналы в нижней части, причем выходной канал 11 сообщается со входом дополнительного насоса 12, а выход 13 дополнительного насоса 12 сообщается с сепаратором 4 первой ступени и через регулятор расхода 14 - с приемным трубопроводом 7 струйного аппарата 3 первой ступени. Сепаратор 4 первой ступени трубопроводом 15 соединен с входным каналом 10 дополнительной емкости 9, а приемный трубопровод 7 струйного аппарата 3 первой ступени сообщается с выхлопными трубами 16 двигателей внутреннего сгорания, например, привода силовых насосов 1 и 2. Сепараторы 4, 6 оснащены регулирующими устройствами 17 и 18. В качестве сепаратора 6 может быть использован сепаратор циклонного типа. An inkjet compressor installation comprises power pumps 1 and 2, an inkjet apparatus 3 and a first stage separator 4, an inkjet apparatus 5 and a second stage separator 6, a receiving 7 and a discharge 8 pipelines. The installation is equipped with an additional tank 9, communicating with the atmosphere in the upper part and having an input 10 and an output 11 channels in the lower part, the output channel 11 communicating with the input of the additional pump 12, and the output 13 of the additional pump 12 communicates with the separator 4 of the first stage and through the regulator flow rate 14 - with the receiving pipe 7 of the jet apparatus 3 of the first stage. The separator 4 of the first stage is connected by a pipe 15 to the input channel 10 of the additional tank 9, and the receiving pipe 7 of the jet apparatus 3 of the first stage is connected to the exhaust pipes 16 of internal combustion engines, for example, the drive of power pumps 1 and 2. The separators 4, 6 are equipped with control devices 17 and 18. As a separator 6, a cyclone type separator may be used.

Установка работает следующим образом. В качестве примера рассмотрен вариант сжатия и перекачки выхлопных газов от двигателя внутреннего сгорания. Installation works as follows. As an example, the option of compression and pumping of exhaust gases from an internal combustion engine is considered.

Силовой насос 1 подает рабочую жидкость, в данном случае воду, из сепаратора 4 в сопло струйного аппарата 3, в приемной камере которого образуется зона пониженного давления. В зону пониженного давления по приемному трубопроводу 7 подаются выхлопные газы из выхлопных труб 16, оставшаяся часть выхлопных газов выбрасывается в атмосферу. В струйном аппарате 3 газы сжимаются и их смесь с водой отводится в сепаратор 4, где происходит разделение фаз, например, за счет гравитационных сил. Газ отводится в приемную камеру струйного аппарата 5 второй ступени. Рабочая жидкость подается силовым насосом 2, смесь газа и воды отводится в сепаратор 6. Сжатый во второй ступени газ подается в нагнетательный трубопровод 8 для решения различных технологических задач. The power pump 1 supplies the working fluid, in this case water, from the separator 4 to the nozzle of the jet apparatus 3, in the receiving chamber of which a reduced pressure zone is formed. Exhaust gases from the exhaust pipes 16 are supplied to the reduced pressure zone through the intake pipe 7, the remaining part of the exhaust gases is emitted into the atmosphere. In the jet apparatus 3, the gases are compressed and their mixture with water is discharged into the separator 4, where the phases are separated, for example, due to gravitational forces. Gas is discharged into the receiving chamber of the jet apparatus 5 of the second stage. The working fluid is supplied by the power pump 2, the mixture of gas and water is discharged into the separator 6. Compressed gas in the second stage is supplied to the discharge pipe 8 to solve various technological problems.

Из-за отсутствия кислорода в выхлопных газах они могут быть использованы в качестве инертного газа при освоении скважин и при выполнении других работ, где предъявляются высокие требования к безопасности. Высокая температура газов отрицательно сказывается на производительности компрессорной установки. Повышение производительности компрессорной установки может быть достигнуто путем повышения плотности газов на входе за счет его охлаждения. Задача решается путем подачи воды из дополнительной емкости 9. Дополнительный насос 12, соединенный с выходным каналом 11, через регулятор расхода 14 подает воду в приемный трубопровод. Охлажденный газ вместе с водой поступает в струйный аппарат 3. Выход 3 дополнительного насоса 12 также сообщается с сепаратором 4, благодаря чему обеспечивается дополнительный контур циркуляции воды через регулятор 17, трубопровод 15, канал 10, емкость 9 и канал 11. Таким образом, в данной компрессорной установке охлаждающая вода подается одновременно в газовый поток на входе 7 струйного аппарата 3 первой ступени. Наличие открытой дополнительной емкости 9 способствует увеличению внешней поверхности охлаждения и улучшению условий отвода тепловой энергии в окружающую атмосферу, появляется возможность уменьшения размеров и массы высоконагруженных сепараторов первой и второй ступени, что важно для работ с применением передвижных установок. Due to the lack of oxygen in the exhaust gases, they can be used as an inert gas for well development and other work, where high safety requirements are imposed. High gas temperatures adversely affect the performance of the compressor unit. Improving the performance of the compressor installation can be achieved by increasing the density of gases at the inlet due to its cooling. The problem is solved by supplying water from an additional tank 9. An additional pump 12, connected to the output channel 11, through the flow regulator 14 delivers water to the intake pipe. Cooled gas with water enters the jet apparatus 3. The output 3 of the additional pump 12 is also in communication with the separator 4, which ensures an additional water circuit through the regulator 17, pipe 15, channel 10, capacity 9 and channel 11. Thus, in this the compressor installation, cooling water is simultaneously supplied to the gas stream at the inlet 7 of the jet apparatus 3 of the first stage. The presence of an open additional tank 9 helps to increase the external cooling surface and improve the conditions for the removal of thermal energy into the surrounding atmosphere, it becomes possible to reduce the size and mass of highly loaded separators of the first and second stages, which is important for work using mobile units.

Предлагаемая установка может быть использована для перекачки дымовых газов, образующихся при сгорании топлива в котлах, печах, сушильных установках или других инертных газов. The proposed installation can be used for pumping flue gases generated during the combustion of fuel in boilers, furnaces, drying plants or other inert gases.

Источники информации
1. Лямаев Б.Ф. Гидроструйные насосы и установки. - Л.: Машиностроение, 1988. - с. 214.Sources of information
1. Lyamaev B.F. Waterjet pumps and installations. - L.: Mechanical Engineering, 1988. - p. 214.

2. Донец К.Г. Гидроприводные струйные компрессорные установки. - М.: Недра, 1990. - с. 93 (прототип). 2. Donets K.G. Hydraulic jet compressor units. - M .: Nedra, 1990 .-- p. 93 (prototype).

Claims

1. An inkjet compressor installation comprising a first and second inkjet apparatus, the receiving pipelines for gas of which are connected respectively to the source of the compressed gas and to the gas outlet of the first separator, and the receiving piping for the liquid of the second jet apparatus is connected through the first power pump to the liquid outlet of the first separator, while the outputs of the first and second inkjet apparatuses are connected to the inputs of the first and second separators, and the gas output of the second separator is connected to the discharge pipe ode, characterized in that it is equipped with a tank filled with water and communicating with the atmosphere, the inlet of which is connected to the liquid outlet of the first separator, and the outlet through the first additional pump is connected to the first separator and through the control valve to the gas inlet pipe of the first jet apparatus the fluid intake pipe of which is connected through a second additional power pump to the liquid output of the first separator, and the liquid output of the second separator is connected to the first eparatoru.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the first separator is placed above the installation level of the tank with water.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the cyclone type separator is used as the second separator.