способ работы авторегулируемого газоструйного компрессора и авторегулируемый газоструйный компрессор для осуществления способа

Формула изобретения

1. Способ работы авторегулируемого газоструйного компрессора, включающий подачу активного газа через камеру подачи в сопло с обеспечением регулирования параметров эжекции путем изменения площади проходного сечения сопла, подачу пассивного газа через канал подачи в зону входного участка камеры смешения, смешение активного и пассивного газов с эжектированием последнего, образование в камере смешения смеси газов и подачу указанной смеси в газопровод, отличающийся тем, что при подаче пассивного газа производят дополнительное регулирование параметров эжекции путем изменения площади проходного сечения зоны входного участка камеры смешения и путем изменения объема камеры смешения, причем регулирование площади проходного сечения зоны входного участка камеры смешения производят посредством запорного устройства, выполненного с возможностью осевого перемещения и состоящего из последовательно размещенных и связанных между собой узла противодавления, осевой трубы, выполняющей роль канала подачи пассивного газа, и клапанного затвора, установленного с возможностью открытия-перекрытия сопла активного газа и размещенного на одной оси с запорным устройством под клапанным затвором клапана-отсекателя, который под действием подаваемого через канал потока пассивного газа при его давлении выше расчетного выполняет осевое перемещение с образованием предназначенного для соединения указанного канала подачи пассивного газа с камерой смешения зазора между клапанным затвором и клапаном-отсекателем, выполняющим роль зоны входного участка камеры смешения, величина которой пропорциональна давлению пассивного газа, а регулирование объема камеры смешения осуществляют также под действием потока пассивного газа при осевом перемещении указанного клапана-отсекателя, при этом одновременно с указанным регулированием площади проходного сечения зоны входного участка камеры смешения и объема камеры смешения производят регулирование параметров эжекции путем изменения площади проходного сечения сопла активного газа посредством подачи потока пассивного газа на узел противодавления запорного устройства с обеспечением осевого перемещения последнего с открытием при этом сопла активного газа, площадь проходного сечения которого изменяется пропорционально давлению пассивного газа.

2. Авторегулируемый газоструйный компрессор, содержащий камеру подачи активного газа и канал подачи пассивного газа с патрубками ввода, сопло для подачи активного газа, камеру смешения с зоной входного участка и механизм регулирования параметров эжекции, отличающийся тем, что компрессор дополнительно содержит корпус, по меньшей мере, с одним фланцем, внутри которого установлен механизм регулирования параметров эжекции, выполненный в виде запорного устройства, установленного с возможностью осевого перемещения и состоящего из последовательно размещенных и связанных между собой узла противодавления, осевой трубы, частично сопряженной с одного конца с патрубком ввода пассивного газа с образованием внутри нее канала подачи пассивного газа, с возможностью частичного перемещения осевой трубы и патрубка относительно друг друга, и установленного на осевой трубе с другого конца клапанного затвора, при этом узел противодавления выполнен в виде кольцевой полости, образованной фланцем корпуса, радиальной площадкой, смонтированной на наружной поверхности патрубка ввода пассивного газа, и направляющим цилиндром, установленным между указанными фланцем и радиальной площадкой, с размещением в указанной кольцевой полости подпружиненного поршня с осевым каналом, в котором жестко закреплена та часть осевой трубы запорного устройства, с которой частично сопряжен патрубок ввода пассивного газа, при этом указанный патрубок связан с кольцевой полостью узла противодавления посредством сквозных радиальных каналов, клапанный затвор указанного запорного устройства выполнен в виде жестко закрепленного на осевой трубе цилиндра конической формы с конусообразным участком, примыкающим к внутренней поверхности корпуса с возможностью продольного перемещения этого конусообразного участка клапанного затвора относительно внутренней поверхности корпуса при осевом перемещении запорного устройства с обеспечением полного или частичного перекрытия при этом кольцевой полости, служащей в качестве камеры приема активного газа и образованной внешней стенкой осевой трубы и внутренней стенкой корпуса, с образованием при перемещении клапанного затвора сопла активного газа, при этом газоструйный компрессор дополнительно снабжен размещенным на одной оси с запорным устройством клапаном-отсекателем, установленным внутри корпуса под клапанным затвором и выполненным в виде полого усеченного конуса, один торец которого, являющийся малым основанием указанного конуса и обращенный к торцевой кромке клапанного затвора, перекрыт осевым подпружиненным стержнем, а в другом торце указанного конуса коаксиально установлен цилиндрический проставок с несквозным осевым отверстием с установленным в нем цилиндрическим стаканом, внутрь которого заведен с возможностью осевого перемещения вдоль стенок стакана вышеуказанный осевой подпружиненный стержень клапана-отсекателя, причем полый усеченный конус клапана-отсекателя выполнен с возможностью осевого перемещения вдоль стенок цилиндрического проставка при подаче пассивного газа через канал подачи, с обеспечением при этом регулирования величины зазора между торцевой кромкой клапанного затвора и клапаном-отсекателем, выполняющего роль зоны входного участка камеры смешения, и с обеспечением регулирования объема камеры смешения, при этом камера смешения выполнена в виде кольцевой камеры и образована внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью полого усеченного конуса клапана-отсекателя и посредством сквозных отверстий в цилиндрическом проставке соединена с газопроводом, при этом камера подачи активного газа и канал подачи пассивного газа разделены между собой, а патрубок ввода активного газа смонтирован в стенке корпуса в зоне камеры подачи активного газа.

3. Газоструйный компрессор по п.2, отличающийся тем, что его корпус выполнен составным.

4. Газоструйный компрессор по п.2, отличающийся тем, что камера смешения выполнена в виде кольцевой конусообразной камеры и имеет постоянную величину площади проходного сечения по всей длине истечения смеси газов и одновременно расширение на выходе в газопровод.

5. Газоструйный компрессор по п.2, отличающийся тем, что клапан-отсекатель со стороны подпружиненного стержня дополнительно снабжен кольцевым резиновым уплотнителем.

6. Газоструйный компрессор по п.2, отличающийся тем, что сквозные отверстия в цилиндрическом проставке, соединяющие камеру смешения с газопроводом, выполнены в виде дугообразных щелей.

7. Газоструйный компрессор по п.2, отличающийся тем, что осевая труба имеет ступенчатый профиль в месте соединения с поршнем.

Описание изобретения к патенту

Изобретения относятся к струйной технике и могут быть использованы, преимущественно, в области нефтедобычи, для транспортировки попутного нефтяного газа низкого давления с концевых сепарационных установок в центральный газопровод.

Известен ряд способов работы газоструйных компрессоров, согласно которым производят подачу в камеру смешения активного и пассивного газов с эжектированием последнего, образование в указанной камере смеси газов и подачу указанной смеси в газопровод [1, 2].

Однако указанные известные способы имеют ряд недостатков:

- сложность (а в некоторых случаях и невозможность) регулирования параметров эжекции (достижение оптимального коэффициента эжекции) при изменении давлений и расходов активного (эжектирующего) и пассивного (эжектируемого) газов, поскольку для регулирования необходимо изменить проточную часть компрессора, что не предусмотрено в известном способе.

- низкая эффективность вследствие обеспечения невысокого коэффициента полезного действия (КПД).

Наиболее близким к предлагаемому способу по назначению является способ работы авторегулируемого газоструйного компрессора, включающий подачу активного газа через камеру подачи в сопло с обеспечением регулирования параметров эжекции путем изменения площади проходного сечения сопла, подачу пассивного газа через канал подачи в зону входного участка камеры смешения, смешение активного и пассивного газа с эжектированием последнего, образование в камере смешения смеси газов и подачу указанной смеси в газопровод [3].

В указанном известном способе производится автоматическое регулирование расхода активного газа по давлению пассивного газа.

Однако указанный известный способ не обеспечивает одновременное регулирование параметров активного и пассивного газа, что не исключает образование вакуума в камере подачи пассивного газа, а значит, может привести к аварийной ситуации на аппаратах, из которых обеспечивается отбор пассивного газа.

Также известен регулируемый струйный аппарат, содержащий корпус, камеру подачи активного газа и канал подачи пассивного газа с патрубками ввода, подвижное в осевом направлении сопло для подачи активного газа, выполненное в виде упругой втулки, закрепленной между торцами двух гильз, имеющих возможность перемещения относительно друг друга, камеру смешения с диффузатором на выходе и механизм регулирования параметрами эжекции, в качестве которого выступает вышеуказанное подвижное сопло [4]. Благодаря указанному конструктивному выполнению сопла активного газа, при перемещении в осевом направлении гильз, упругая втулка, в виде которой выполнено сопло, деформируется с изменением своего профиля. А при совместном осевом перемещении гильз и втулки происходит их приближение к камере смешения или удаление от нее. В результате обеспечивается оперативное регулирование параметров потока активного газа, а значит - регулирование характеристик известного струйного аппарата.

Недостатком этого известного струйного аппарата является то, что регулирование режима его работы осуществляется только в зависимости от изменения параметров потока активного газа, что недостаточно для эффективной работы, т.к. при этом не исключается образование вакуума в канале подачи пассивного газа.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является авторегулируемый газоструйный компрессор, предназначенный для перекачки газа низкого давления, содержащий камеру подачи активного газа и канал подачи пассивного газа с патрубками ввода, сопло для подачи активного газа, камеру смешения с зоной входного участка и механизм регулирования параметрами эжекции, выполненными в виде установленного в сопле для подачи активного газа стержня с коническим насадком в виде иглы на конце, связанным с другого конца с приводом для перемещения [3].

Благодаря тому, что в известном компрессоре патрубок ввода пассивного газа сообщен с приводной камерой привода, а связанный с приводом конец стержня подпружинен, обеспечивается автоматическое регулирование расхода активного газа по давлению пассивного. При этом при изменении давления пассивного газа, подаваемого в канал подачи пассивного газа, изменяется вакуум в этом канале и в приводной камере привода, в результате чего пружина перемещает коническую иглу в сопле, изменяя тем самым сечение этого сопла, следствием чего является изменение расхода активного газа.

Недостатком данного известного компрессора является то, что автоматическое регулирование параметров эжекции осуществляется только по изменению расхода и давления пассивного газа, отсутствует механизм прекращения подачи как пассивного, так и активного газа при снижении давлении пассивного газа ниже минимально допустимого предела, а также отсутствует механизм регулирования расстояния от среза активного сопла до входа в кольцевую камеру смешения, т.е. отсутствует регулирование размеров зоны входного участка камеры смешения, в результате чего не исключается возможность появления вакуума в трубопроводе пассивного газа и даже в емкости сепарационной установки.

Единый технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемой группы изобретений, заключается в повышении эффективности и КПД работы за счет расширения диапазона регулирования в автоматическом режиме параметров эжекции (давления, расхода) как активного газа высокого давления, так и пассивного газа низкого давления, получаемых, преимущественного, при добыче нефти и подаваемых в газопровод с дожимных насосных станций, при одновременном исключении образования вакуума как в канале подачи пассивного газа, так и в емкостях сепарационных установок.

Дополнительным техническим результатом является отмена операции сжигания попутного нефтяного газа низкого давления, обеспечение охраны окружающей среды и снижение трудозатрат при перекачке попутного нефтяного газа низкого давления за счет исключения функций оператора при обслуживании авторегулируемого газоструйного компрессора.

Для получения единого технического результата в предлагаемом способе работы авторегулируемого газоструйного компрессора, включающем подачу активного газа через камеру подачи в сопло с обеспечением регулирования параметров эжекции путем изменения площади проходного сечения сопла, подачу пассивного газа через канал подачи в зону входного участка камеры смешения, смешение активного и пассивного газа с эжектированием последнего, образование в камере смешения смеси газов и подачу указанной смеси в газопровод, новым является то, что при подаче пассивного газа производят дополнительное регулирование параметров эжекции путем изменения площади проходного сечения зоны входного участка камеры смешения и путем изменения объема камеры смешения, причем регулирование площади проходного сечения зоны входного участка камеры смешения производят посредством запорного устройства, выполненного с возможностью осевого перемещения и состоящего из последовательно размещенных и связанных между собой узла противодавления, осевой трубы, выполняющей роль канала подачи пассивного газа, и клапанного затвора, установленного с возможностью открытия-перекрытия сопла активного газа, и размещенного на одной оси с запорным устройством под клапанным затвором клапана-отсекателя, который под действием подаваемого через канал потока пассивного газа при его давлении выше минимального допустимого выполняет осевое перемещение с образованием предназначенного для соединения указанного канала подачи пассивного газа с камерой смешения зазора между клапанным затвором и клапаном-отсекателем, выполняющим роль зоны входного участка камеры смешения, величина которой пропорциональна давлению пассивного газа, а регулирование объема камеры смешения осуществляют также под действием потока пассивного газа при осевом перемещении указанного клапана-отсекателя, при этом одновременно с указанным регулированием площади проходного сечения зоны входного участка камеры смешения и объема камеры смешения производят регулирование параметров эжекции путем изменения площади проходного сечения сопла активного газа посредством подачи потока пассивного газа на узел противодавления запорного устройства с обеспечением осевого перемещения последнего с открытием при этом сопла активного газа, площадь проходного сечения которого изменяется пропорционально давлению пассивного газа.

Для достижения единого технического результата для заявляемой группы изобретений предлагается авторегулируемый газоструйный компрессор, содержащий камеру подачи активного газа и канал подачи пассивного газа с патрубками ввода, сопло для подачи активного газа, камеру смешения с зоной входного участка, и механизм регулирования параметрами эжекции, при этом компрессор дополнительно содержит корпус по меньшей мере с одним фланцем, внутри которого установлен механизм регулирования параметрами эжекции, выполненный в виде запорного устройства, установленного с возможностью осевого перемещения и состоящего из последовательно размещенных и связанных между собой узла противодавления, осевой трубы, частично сопряженной с одного конца с патрубком ввода пассивного газа с образованием внутри нее канала подачи пассивного газа, с возможностью частичного перемещения осевой трубы и патрубка относительно друг друга, и установленного на осевой трубе с другого конца клапанного затвора, при этом узел противодавления выполнен в виде кольцевой полости, образованной фланцем корпуса, радиальной площадкой, смонтированной на наружной поверхности патрубка ввода пассивного газа, и направляющим цилиндром, установленным между указанными фланцем и радиальной площадкой, с размещением в указанной кольцевой полости подпружиненного поршня с осевым каналом, в котором жестко закреплена та часть осевой трубы запорного устройства, с которой частично сопряжен патрубок ввода пассивного газа, при этом указанный патрубок связан с кольцевой полостью узла противодавления посредством сквозных радиальных каналов, клапанный затвор указанного запорного устройства выполнен в виде жестко закрепленного на осевой трубе цилиндра с конусообразным участком, примыкающим к внутренней поверхности корпуса с возможностью продольного перемещения этого конусообразного участка клапанного затвора относительно внутренней поверхности корпуса при осевом перемещении запорного устройства с обеспечением полного или частичного перекрытия при этом кольцевой полости, служащей в качестве камеры приема активного газа и образованной внешней стенкой осевой трубы и внутренней стенкой корпуса, с образованием при перемещении клапанного затвора сопла активного газа, при этом газоструйный компрессор дополнительно снабжен размещенным на одной оси с запорным устройством клапаном-отсекателем, установленным внутри корпуса под клапанным затвором и выполненным в виде полого усеченного конуса, один торец которого, являющийся малым основанием указанного конуса и обращенный к торцевой кромке клапанного затвора, перекрыт осевым подпружиненным стержнем, а в другом торце указанного конуса коаксиально установлен цилиндрический проставок с несквозным осевым отверстием, с установленным в нем цилиндрическим стаканом, внутрь которого заведен с возможностью осевого перемещения вдоль стенок стакана вышеуказанный осевой подпружиненный стержень клапана-отсекателя,

- причем полый усеченный конус клапана-отсекателя выполнен с возможностью осевого перемещения вдоль стенок цилиндрического проставка при подаче пассивного газа через канал подачи, с обеспечением при этом регулирования величины зазора между торцевой кромкой клапанного затвора и клапаном-отсекателем, выполняющего роль зоны входного участка камеры смешения, и с обеспечением регулирования объема камеры смешения, при этом камера смешения выполнена в виде кольцевой камеры и образована внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью полого усеченного конуса клапана-отсекателя

- и посредством сквозных отверстий в цилиндрическом проставке соединена с газопроводом, при этом камера подачи активного газа и канал подачи пассивного газа разделены между собой, а патрубок ввода активного газа смонтирован в стенке корпуса в зоне камеры подачи активного газа.

В преимущественном варианте выполнения корпус предлагаемого газоструйного компрессора может быть выполнен составным.

Камера смешения газоструйного компрессора может быть выполнена в виде кольцевой конусообразной камеры, имеющей постоянную величину площади проходного сечения по всей длине истечения смеси газов и одновременно - расширение на выходе в газопровод.

Клапан-отсекатель со стороны подпружиненного стержня может быть дополнительно снабжен кольцевым резиновым уплотнителем.

Сквозные отверстия в цилиндрическом проставке, соединяющие камеру смешения с газопроводом, могут быть выполнены в виде дугообразных щелей.

Осевая труба предлагаемого газоструйного компрессора может иметь ступенчатый профиль в месте соединения с поршнем.

Достижение поставленного технического результата обеспечивается за счет следующего.

Благодаря тому, что механизм регулирования параметров эжекции конструктивно выполнен в виде запорного устройства, состоящего из жестко соединенных между собой узла противодавления, осевой трубы - канала подачи пассивного газа, и клапанного затвора, имеющего возможность осевого перемещения под действием поступающего пассивного газа, обеспечивается регулирование площади проходного сечения сопла активного газа и, одновременно с этим, под действием подаваемого пассивного газа, обеспечивающего осевое смещение клапана-отсекателя, размещенного под запорным устройством, производится регулирование площади проходного сечения зоны входного участка камеры смешения и регулирование объема камеры смешения. Причем указанное регулирование (изменение площади проходного сечения и сопла, и зоны, и объема камеры смешения) пропорционально давлению пассивного газа, и в случае установления этого давления ниже минимально допустимого или близкого к нулевому обеспечивается перекрытие как зоны входного участка камеры смешения, так сопла активного газа, что гарантирует исключение образования вакуума в канале подачи пассивного газа и попадание в него активного газа.

При реализации предлагаемого способа осуществляют следующие операции в нижеуказанной последовательности:

- устанавливают авторегулируемый газоструйный компрессор (автоэжектор) на байпасной линии газопровода высокого давления (активного газа), при этом патрубок ввода активного газа является входным, а патрубок выхода смеси газов - выходным по направлению потока газа в газопроводе;

- патрубок ввода пассивного газа соединяют с трубопроводом подачи пассивного газа низкого давления;

- открывают задвижку на линии подачи пассивного газа и осуществляют его подачу через осевую трубу запорного устройства, выполняющую роль канала подачи, на клапан-отсекатель, который под действием давления пассивного газа, в случае когда давление последнего выше минимально допустимого, выполняет осевое перемещение с образованием зазора между клапанным затвором и клапаном-отсекателем, выполняющим роль зоны входного участка камеры смешения, соединяющую канал подачи пассивного газа с камерой смешения, при этом величина площади проходного сечения раскрытия указанной зоны будет пропорциональна давлению пассивного газа; при этом также осуществляют регулирование объема камеры смешения; одновременно с этим осуществляют подачу пассивного газа в узел противодавления запорного устройства с обеспечением осевого перемещения последнего, в т.ч. и клапанного затвора, с открытием при этом автоматически сопла активного газа, причем величина площади проходного сечения указанного сопла будет пропорциональна давлению пассивного газа; при снижении давления пассивного газа ниже минимально допустимого (на который рассчитана сила воздействия пружин на осевое перемещение запорного устройства и клапана-отсекателя) происходит перекрытие зоны входного участка камеры смешения и сопла активного газа для исключения образования вакуума в канале подачи пассивного газа и попадания активного газа в указанный канал.

Предлагаемый способ целесообразно реализовать заявляемым авторегулируемым газоструйным компрессором, конструкция которого иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид компрессора, продольный разрез в исходном нерабочем состоянии; на фиг.2 - общий вид компрессора при подаче активного и пассивного газов; на фиг.3 - общий вид компрессора при подаче активного газа и отсутствии подачи пассивного газа.

Предлагаемый авторегулируемый газоструйный компрессор состоит из корпуса 1 с фланцами 2 и 3 (на чертеже корпус выполнен составным, но может быть выполнен и единой конструкцией с одним фланцем), внутри которого установлен механизм регулирования параметрами эжекции, выполненный в виде запорного устройства, состоящего из последовательно размещенных и связанных между собой узла противодавления 4, осевой трубы 5, внутренняя полость которой выполняет функцию канала 6 подачи пассивного газа и клапанного затвора 7. Осевая труба 5 с одного конца частично сопряжена с патрубком 8 ввода пассивного газа с возможностью частичного перемещения осевой трубы 5 и патрубка 8 относительно друг друга. С другого конца на осевой трубе 5 снаружи, например, с помощью резьбового соединения, прикреплен клапанный затвор 7, выполненный в виде цилиндра с конусообразным участком 9 с обращенными вниз торцевыми кромками 10, примыкающим к внутренней поверхности корпуса 1 с возможностью продольного перемещения этого конусообразного участка 9 относительно внутренней поверхности корпуса 1 при осевом перемещении запорного устройства, с обеспечением при этом полного или частичного отсечения камеры 11 подачи активного газа (указанная камера образована внешней стенкой обсадной трубы 5 и внутренней стенкой корпуса 1) от зоны входного участка 12 камеры смешения 13 и с образованием при перемещении клапанного затвора 7 сопла 14 активного газа. В преимущественном варианте выполнения участок корпуса 1, к которому примыкает конусообразный участок 9 клапанного затвора 7, может быть выполнен коническим, причем угол конической части корпуса 1 равен углу конуса участка 9 клапанного затвора 7.

Узел противодавления 4 запорного устройства выполнен в виде кольцевой полости 15, образованной фланцем 2 корпуса 1, радиальной площадкой 16, смонтированной на наружной поверхности патрубка 8 ввода пассивного газа, и направляющим цилиндром 17, установленным между указанными фланцем 2 и радиальной площадкой 16, при этом в указанной кольцевой полости 15 размещен подпружиненный пружиной 18 поршень 19 с осевым каналом, в котором жестко закреплена та часть осевой трубы 5 запорного устройства, с которой частично сопряжен патрубок 8 ввода пассивного газа. При этом осевая труба 5 может иметь ступенчатый профиль в месте соединения с поршнем 19. Патрубок 8 связан с кольцевой полостью 15 узла противодавления 4 посредством сквозных радиальных каналов 20. Кольцевая полость 15 узла противодавления 4 может изменяться по объему при подаче пассивного газа.

На одной оси с указанным запорным устройством размещен клапан-отсекатель 21, установленный внутри корпуса 1 под клапанным затвором 7 и выполненный в виде полого усеченного конуса, один торец 22 которого, являющийся малым основанием указанного конуса и обращенный к торцевой кромке 10 клапанного затвора 7, перекрыт осевым стержнем 24, подпружиненным пружиной 23, и имеющим длину примерно половину высоты клапана-отсекателя 21. В другом торце указанного конуса коаксиально установлен цилиндрический проставок 25 с несквозным осевым отверстием с установленным в нем цилиндрическим стаканом 26, внутрь которого заведен с возможностью осевого перемещения вдоль стенок указанного стакана 26 вышеуказанный осевой подпружиненный стержень 24 клапана-отсекателя 21, причем полый усеченный конус указанного клапана-отсекателя 21 выполнен с возможностью осевого перемещения вдоль стенок цилиндрического проставка 25 при подаче пассивного газа через канал 6 подачи, с обеспечением при этом регулирования величины зазора, выполняющего роль зоны входного участка 12 камеры смешения 13 между торцевой кромкой 10 клапанного затвора 7 и клапаном-отсекателем 21, и с обеспечением при этом также регулирования объема камеры смешения 13.

Осевое перемещение путем возвратно-поступательного движения клапана-отсекателя 21 внутри цилиндрического стакана 26 обеспечивается оттарированной на соответствующее усилие пружиной 23, которая фиксируется на наружной поверхности цилиндрического стакана 26 с помощью шайбы и регулировочной гайки. На торце 22 клапана-отсекателя 21 установлен кольцевой резиновый уплотнитель 30.

Камера смешения 13 выполнена в виде кольцевой камеры и образована внутренней поверхностью корпуса 1 и внешней поверхностью полого усеченного конуса клапана-отсекателя 21 и посредством сквозных отверстий 27 в цилиндрическом проставке 25 соединена с газопроводом 28. Камера 11 подачи активного газа и канал 6 подачи пассивного газа разделены между собой, а патрубок 29 ввода активного газа смонтирован в стенке корпуса 1 в зоне камеры 11 подачи активного газа.

Работа предлагаемого авторегулируемого газоструйного компрессора осуществляется следующим образом.

Усилия поджатия пружин 18 узла противодавления 4, их количество, а также пружины 23 клапана-отсекателя 21 рассчитываются на поддержание минимально допустимой величины избыточного давления пассивного газа на входе в эжектор, при котором компрессор будет находиться в нерабочем состоянии. Минимально допустимое избыточное давление пассивного газа определяется в зависимости от конкретных условий и составляет, как правило, 5-10% от его максимальной величины.

В исходном положении, при давлении пассивного газа ниже минимально расчетного, выход пассивного газа через патрубок 8 и канал 6 в камеру смешения 13 перекрыт за счет плотного контакта между торцевыми кромками 10 клапанного затвора 7 и кольцевым резиновым уплотнителем 30, расположенным на торце 22 клапана-отсекателя 21. При этом коническая поверхность клапанного затвора 7 запорного устройства плотно прилегает к внутренней стенке корпуса 1, что препятствует прохождению в камеру смешения 13 также и активного газа высокого давления.

При давлении пассивного газа выше минимально допустимого (фиг.2) клапан-отсекатель 21, преодолевая усилие пружины 23, смещается вниз, открывая вход пассивному газу в зону входного участка 12 камеры смешения 13 через внутренние центральные каналы патрубка 8, канала 6 для подачи пассивного газа и клапанного затвора 7 запорного устройства. Одновременно с этим пассивный газ через радиальные каналы 20 поступает в кольцевую полость 15 узла противодавления 4 и, преодолевая усилие сжатия пружин 18, смещает запорное устройство вертикально вниз, образуя при этом кольцевой зазор между наружной поверхностью конусообразного участка клапанного затвора 7 запорного устройства и внутренней поверхностью корпуса 1, представляющий собой сопло 14 активного газа, в которое он и начинает поступать из камеры 11 подачи активного газа высокого давления, эжектируя при этом пассивный газ. Далее образующаяся смесь газов поступает в газопровод 28 через сквозные отверстия цилиндрического проставка 25.

При снижении давления пассивного газа до нижнего минимально допустимого предела клапан-отсекатель 21 возвращается в свое первоначальное положение под воздействием пружины 23, при этом одновременно под воздействием усилия пружин 18 перемещается вверх и запорное устройство, и клапанный затвор 7 перекрывает при этом сопло 14 активного газа, препятствуя доступу активного газа. Процесс эжекции прекращается и компрессор приводится в свое исходное положение (фиг.1).

Вариантом работы предложенного компрессора является его работа при избыточном давлении пассивного газа ниже минимально допустимого. Такая потребность возникает в случае необходимости обеспечения непрерывной подачи активного газа в магистральный газопровод. Поэтому в такой ситуации направляющий поршень 19 узла противодавления 4 запорного устройства принудительно поджимают нажимными болтами 31 так, чтобы клапанный затвор 7 запорного устройства плотно контактировал с кольцевым резиновым уплотнителем 30, расположенным на торце 22 клапана-отсекателя 21, но образуя при этом между наружной частью конусообразного участка 9 клапанного затвора 7 и внутренней поверхностью корпуса 1 кольцевой зазор - сопло 14 для свободного прохождения активного газа из камеры 11 подачи, при этом клапан-отсекатель 21 остается в неподвижном крайнем верхнем положении. Такой вариант исполнения предлагаемого компрессора позволяет исключить операцию перекрытия подачи активного газа до момента запуска компрессора в работу.

Таким образом, при работе предлагаемого компрессора производится автоматическое регулирование параметров эжекции посредством изменения одновременно и площади проходного сечения сопла активного газа, и площади проходного сечения зоны входного участка камеры смешения, и объема камеры смешения в зависимости от величины давления пассивного газа, что позволяет, наряду с повышением КПД работы компрессора, еще и исключить образование вакуума в трубопроводе подвода пассивного газа (и даже в газосепараторе), а также исключить попадание активного газа в указанный трубопровод. Это повышает надежность работы заявляемого компрессора и обеспечивает бесперебойную работу всей системы газоперекачки.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Политехнический словарь под ред. Ишлинского. М.: оветская энциклопедия, 1989, с.261.

2. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. М.: нергия, 1970, с.86.

3. Авторское свидетельство СССР №422868, кл. F 04 F 5/00, от 1972 г.

4. Авторское свидетельство СССР №561011, кл. F 04 F 5/48, от 1973 г.