Схема подготовки нефтяного газа концевых ступеней сепарации. Тип 5 (компримирование газа, охлаждение, отделение газового конденсата и низкотемпературная конденсация газа с впрыскиванием гликоля)

ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Для более эффективного использования давления природного газа и получения низкой температуры в качестве редукционного органа используют:

-сопло Лаваля;

-вихревую трубу (труба Ранка);

-расширительные машины — детандеры -3S сепаратор

Вихревой эффект (эффект Ранка-Хилша) реализуется за счёт перепада давления газа и заключается в снижении температуры центральных слоев закрученного потока и нагреве периферийных слоев.

Он был обнаружен французским инженером Ранком в 1931 году и экспериментально изучен немецким физиком Хилшем в 1946 году.

Начало реального применения этого эффекта в технике приходится на середину пятидесятых годов, в первую очередь в малорасходных вихревых трубах (ВТ) индивидуального кондиционирования, где рабочим телом служил воздух.

С тех пор происходит расширение диапазона производительности и области применения ВТ, в том числе в химической, газовой и других отраслях

Принципиальная схема вихревой трубы Ранка-Хилша

Аппарат работает следующим образом: сжатый газ, расширяясь в сопле, разгоняется до скорости звука и интенсивно закручивается. При этом в рабочем объёме ВТ формируется высокоскоростной вихревой поток, в котором и возникает эффект Ранка-Хилша. Внутренние - охлаждённые - слои газа отводятся через диафрагму в виде холодного потока, а периферийные - нагретые - в виде38 горячего потока.

Вихревые трубы можно поделить на две группы.

Первая группа - это противоточные вихревые трубы (часто называемые стандартными), во вторую группу входят параллельные или однопоточные.

Наибольшее распространение получили стандартные противоточные вихревые трубы в силу простоты конструкции и более высокой эффективности по отношению к однопоточным

конструкциям.

Противоточная ВТ (а),

однопоточная ВТ (б):

1 – вихревая труба,

2 – диафрагма,

3 – сопла,

4 – конический клапан 39

Технические характеристики вихревой трубы

Регулирование производительности ВТ производится автоматически за счет изменения площади соплового ввода. Необходимая доля холодного потока

устанавливается с помощью регулятора на горячем потоке

ВТ.

40