Устройство для циркуляции газа

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно, к двигателестроению, и может быть использована в нефтегазовой отрасли, связанной с изучением газогидродинамических процессов в вертикальных и наклонных колоннах на стендах, работающих по замкнутому циклу в сепараторах и расходомерах. Технический результат полезной модели заключается в увеличении циркуляции расхода газа по замкнутому циклу. Устройство для циркуляции газа содержит два блока электродвигателей (1) и (2) соответственно, блок всасывания-нагнетания (3), подводящий патрубок (4), отводящий патрубок (5), предназначенный для нагнетания воздуха; обвязки охлаждающих рубашек (6), компрессоры (7), камеру для всасывания (8), камеры для нагнетания (9), охлаждающие камеры (10), теплообменные ребра жесткости (11), две пары уплотнительных элементов (12), предотвращающие образование зазоров, два перепускных канала для выравнивания давлений (13). 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, и может быть использована в нефтегазовой отрасли, связанной с изучением газогидродинамических процессов в вертикальных и наклонных колоннах на стендах, работающих по замкнутому циклу в сепараторах и расходомерах.

Из уровня техники известно устройство для образования регулируемых завихрений и циркуляции газа (патент РФ на изобретение 2137533 С1, кл. B01F 3/04, B01F 7/16, 20.09.1999). В реактор подают газ и путем подгонки перегородок, т.е. определенного размещения их относительно смесителя, создают, по меньшей мере, два завихрения вне вала смесителя для всасывания газа с поверхности суспензии в жидкую фазу. Количество поступающего в реактор активного газа точно соответствует количеству, которое может вместить смеситель без потери мощности, необходимой для смешивания. В известном решении всасываемый с поверхности жидкости в реакторе газ не подходит сразу же в больших количествах к смесителю, чтобы помешать регулируемому смешивающему эффекту. Согласно изобретению в устройстве образуется несколько регулируемых завихрений и на жидкую фазу и всасываемый с ее поверхности газ приходится большая площадь ввиду этих узких завихрений. Более того, всасывающее завихрение располагается таким образом, что при функционировании оно состоит из альтернативных всасывающих и "доильных" подзавихрений. В приведенной конструкции не предусматривается работа по замкнутому циклу и отсутствует возможность «разгрузить» подшипники вала двигателя и уплотнение вала турбины в корпусе. Работа по замкнутому циклу приводит к нагреву двигателя турбокомпрессора и может привести к его поломке.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для циркуляции газа (патент РФ на полезную модель РФ 129561 U1, кл. F01P 5/10, 27.06.2013), которое принимается в качестве прототипа. Известное устройство для циркуляции газа содержит расположенные на одной оси электродвигатель с валом и корпус турбины, размещенный в нижнем кожухе, снабженном подводящим и отводящим воздух патрубками, которые расположены в донной части и на боковой поверхности нижнего кожуха соответственно. Между нижним кожухом и корпусом турбины образована нижняя полость. Между электродвигателем и верхним кожухом образована верхняя полость. Верхний кожух помещен в рубашку жидкостного охлаждения, корпус которой снабжен подводящим и отводящим воду патрубками, фланцы верхнего и нижнего кожухов скреплены посредством крепежного соединения. Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не позволяет работать в более широком диапазоне расходов газа по системе замкнутого цикла, т.к. в корпус нельзя установить сразу несколько работающих электродвигателей.

Технический результат полезной модели заключается в увеличении циркуляции расхода газа по замкнутому циклу.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что устройство для циркуляции газа содержит расположенные на одной оси с валом первый и второй блоки электродвигателей, размещенные в общем корпусе, состоящем из трех составных частей (на чертеже не показаны), скрепленных фланцами. В центральной части корпуса, снабженной подводящим и отводящим воздух патрубками, размещены блок всасывания-нагнетания, включающий одну общую камеру всасывания, камеры нагнетания и корпуса компрессоров, прилегающих к камере всасывания, снабженной подводящим воздух патрубком, расположенным на боковой поверхности центральной части корпуса. Отводящий воздух патрубок размещен на донной поверхности центральной части корпуса. В двух симметричных боковых частях корпуса установлены первый и второй блоки электродвигателей. В местах соединений центральной и симметричных боковых частей корпуса предусмотрены перепускные каналы, предназначенные для выравнивания давлений в устройстве, с торцов которого установлены симметричные боковые стенки, скрепленные фланцами с симметричными боковыми частями корпуса.

Кроме того, в каждой из симметричных боковых частей корпуса предусмотрены охлаждающие камеры и теплообменные ребра жесткости.

Дополнительно симметричные боковые стенки могут быть снабжены обвязками охлаждающей рубашки.

На чертеже представлен предпочтительный вариант выполнения предлагаемой полезной модели.

Устройство для циркуляции газа состоит из:

- первого и второго блоков электродвигателя (1) и (2) соответственно;

- блока всасывания-нагнетания (3);

- подводящего патрубка (4), предназначенного для всасывания воздуха в блок всасывания (3);

- отводящего патрубка (5), предназначенного для нагнетания воздуха;

- двух пар обвязок охлаждающей рубашки (6);

- двух корпусов компрессоров (7);

- камеры для всасывания (8);

- двух камер для нагнетания (9);

- двух охлаждающих камер (10);

- двух пар теплообменньгх ребер жесткости (11);

- двух пар уплотнительных элементов (12), предотвращающих образование зазоров (по два уплотнительных элемента на каждый компрессор);

- двух пар перепускных каналов для выравнивания давлений (13).

Для крепления составных частей корпуса могут быть использованы различные резьбовые соединения в виде болтов или шпилек. Также для достижения желаемого эффекта могут быть выбраны различные соотношения диаметров корпуса двигателя и компрессоров.

Предварительно в систему (например, стенд для исследования гидродинамических процессов), работающую по замкнутому циклу, через подводящий патрубок (4), закачивают газ (например, воздух) до необходимого давления. Далее электродвигатель, подвод электричества к которому производят с использованием герметичных вводов, посредством вала электродвигателя, вращает или один из компрессоров, находящихся в корпусе, или оба. Газ (например, воздух) через патрубок для всасывания (4) поступает в камеру для всасывания (8) блока всасывания-нагнетания (3), где каждым из компрессоров нагнетается в соответствующую камеру для нагнетания (9) и далее в патрубок для нагнетания (5), где два потока снова объединяются. При этом для предотвращения нагрева электродвигателей по обвязке двух охлаждающих рубашек (6) поступает жидкость в две охлаждающие камеры (10). Жидкость постоянно циркулирует, например, за счет перекачивающего насосного агрегата.

Предлагаемое устройство за счет использования в одном общем корпусе в его составе одновременно двух компрессоров, в отличие от аналогичных устройств, позволяет ему работать по замкнутому циклу в более широком диапазоне расходов газа.

1. Устройство для циркуляции газа, содержащее расположенные на одной оси с валом первый и второй блоки электродвигателей, размещенные в общем корпусе, состоящем из трех составных частей, скрепленных фланцами, причем в центральной части корпуса, снабженной подводящим и отводящим воздух патрубками, размещены блок всасывания-нагнетания, включающий общую камеру всасывания, камеры нагнетания и корпуса компрессоров, прилегающих к камере всасывания, снабженной подводящим воздух патрубком, расположенным на боковой поверхности центральной части корпуса, отводящий воздух патрубок размещен на донной поверхности центральной части корпуса, в двух симметричных боковых частях корпуса установлены первый и второй блоки электродвигателей, в местах соединений центральной и симметричных боковых частей корпуса предусмотрены перепускные каналы, предназначенные для выравнивания давлений в устройстве, с торцов которого установлены симметричные боковые стенки, скрепленные фланцами с симметричными боковыми частями корпуса.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в каждой из симметричных боковых частей корпуса предусмотрены охлаждающие камеры и теплообменные ребра жесткости.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что симметричные боковые стенки снабжены обвязками охлаждающей рубашки.

РИСУНКИ