НПО Вертекс- Вконтакте НПО Вертекс- Одноклассники НПО Вертекс- Facebook

Новости компании

Выставка "НЕФТЬ и ГАЗ"/KIOGE 2013

ООО "НПО ВЕРТЕКС" с презентационной установкой примет участие в 21-й Казахстанской международной выставке Подробнее...

ООО "НПО ВЕРТЕКC" приняло участие с презентационной сепарационной установкой в 21-й Казахстанской международной выставке "НЕФТЬ и ГАЗ"/KIOGE 2013

ООО НПО ВЕРТЕКС приняло участие с презентационной сепарационной установкой в 21-й Казахстанской международной выставке "НЕФТЬ и ГАЗ"/KIOGE 2013, которая прошла в период с 1 по 4 Октября в КЦДС "Атакент".

Подробнее...

Трёхпоточная вихревая труба ТВТ

Высокоэффективное устройство для разделения газожидкостной смеси, понижения давления и выделения жидкой фазы из газа методом НТС

Введение в вихревой эффект


В газодинамике вихревых течений известно такое нетривиальное явление, как эффект Ранка (эффект Ранка- Хилша, или вихревой эффект), заключающийся в том, что в вихревых трубах достаточно простой геометрии происходит разделение потока газа на два, один из которых — периферийный — имеет температуру выше температуры исходного газа, а второй — центральный — соответственно ниже. Этот эффект выглядит еще более странным, если учесть, что, как и в случае вихревой стабилизации газовых разрядов, архимедовы силы должны были бы привести к "всплытию" в центре вихря более горячего газа.
Эффект температурного разделения газов был обнаружен Ранком в 1931 г. при исследовании процесса в циклоне-пылеуловителе. После Второй мировой войны началось интенсивное экспериментальное и теоретическое исследование этого эффекта, которое не прекращается и по сей день. Техническая простота эффекта стимулировала активность изобретателей. Опираясь в своей работе на часто весьма сомнительные теории или действуя эмпирически, они нашли массу способов усовершенствования первых вихревых труб, а также чрезвычайно расширили область их применения. Спектр разработанных и применяющихся устройств, использующих вихревой эффект, чрезвычайно широк, а их возможности впечатляющи. Так, в лучших конструкциях, предназначенных для получения холода, температура на оси достигает приблизительно — 200 °С при исходной комнатной температуре. В силу принципиальной простоты самого устройства изобретательская деятельность в этой области к сегодняшнему дню, в основном, угасла, хотя и до последнего времени заявки на изобретения, связанные с эффектом Ранка, периодически возникают. Что же касается попыток найти неоспоримое научное объяснение самому эффекту, то публикации на эту тему продолжаются до сих пор, причем, как правило, сериями в соответствии с появлением очередной новой идеи объяснения. Так, за последние 15 лет только в нашей стране была защищена докторская диссертация на эту тему и вышли три монографии, специально посвященные данному вопросу. Кроме того, эффект Ранка обсуждался в книгах по проблемам вихревого движения, и, конечно, в диссертациях и статьях, опубликованных как в нашей стране, так и за рубежом.
Таким образом, с одной стороны наблюдается неослабевающий интерес ряда исследователей, инженеров и изобретателей. С другой стороны, большинство физиков просто не слышало о таком ярком эффекте, который, безусловно, следовало бы изучать. Эти факты свидетельствуют о том, что, видимо, все еще не найдено такое объяснение эффекта Ранка, которое было бы признано бесспорным. Эффект Ранка является "неожиданным явлением", природа которого "до сих пор представляется загадочной", по мнению ведущих специалистов по аэродинамике вихревых течений.
Продемонстрированный нами новый подход к исследованию и производству вихревых труб представляется, с одной стороны, настолько простым, что понятен и дилетанту в этой области. С другой стороны, этот подход представляется весьма продуктивным, поскольку позволяет сделать не только качественные выводы, но и количественные оценки относительно процессов, происходящих в вихревых трубах. Поэтому появился смысл ознакомить широкие заинтересованных людей как с существовавшими ранее подходами, часть из которых доросла до статуса теорий, так и с новой идеей конструктивного подхода.
Наша фирма разработала вихревую трубу нового поколения – Трёхпоточную вихревую трубу ТВТ, способную не только разделять потоки на горячий и холодный, но и обеспечивать выделение жидкого компонента, сконденсировавшегося в процессе охлаждения (метод НТС), и в последующем отводить  этот компонент.

 

Устройство и работа ТВТ


Трёхпоточная вихревая труба содержит корпус 1, к которому присоединён входной патрубок 2, в корпусе соосно установлен завихритель, виде спирали Архимеда 3 и диафрагма с внутренней конусной поверхностью 4, соосно корпусу 1 в патрубок выхода холодного газа 5 установлен разделитель 6. К корпусу 1, на его цилиндрической поверхности прикреплён патрубок слива жидкости 7. С противоположного торца корпуса 1 закреплён энергоразделитель 8 и следом за ним развихритель 9. К развихрителю 9 соосно закреплён патрубок выхода горячего газа.
Сжатый газ подаётся через патрубок входа 2 в завихритель, виде спирали Архимеда 3. Газ под действием центробежных сил и направления движения в завихрителе, виде спирали Архимеда 3, приобретает вихреобразную структуру, далее газ направляется в энергоразделитель 8, где за счёт трения приосевого противоточного вихря о пристеночный прямоточный вихрь, и в совокупности с центробежными силами, происходит энергоразделение. Вследствие этого процесса газ делится на горячий, проходящий через развихритель 9 и патрубок выхода горячего газа 10, и холодный, который, в свою очередь, приосевым противоточным вихревым потоком направляется к диафрагме с внутренней конусной поверхностью 4. Проходя через диафрагму с внутренней конусной поверхностью, холодный газ несёт в себе мельчайшие капельки жидкости. Так как плотность жидкости больше плотности газа, и поток холодного газа находится под действием центробежных сил, мельчайшие капельки жидкости оседают на внутреннюю поверхность диафрагмы с внутренней конусной поверхностью и стекают по кольцевому каналу 11 в жидкостную камеру 12, откуда отделившаяся жидкость стекает через патрубок слива жидкости 7. Холодный газ без жидкости проходит по внутренней полости 13 разделителя 6. Далее холодный очищенный газ проходит через патрубок выхода холодного газа 5 по назначению.

 

Проектирование модели ТВТ

Твёрдотельная модель ТВТ спроектированная для расчёта в CAE- программах

 

Расчёт ТВТ

 

                                   

    Спектр распределения давления                             Спектр распределения температуры

    по сечению ТВТ                                                      по сечению ТВТ

                                                  

 

Проектирование конструкторской документации на ТВТ и изготовление первого пилотного образца – ТВТ1

ТВТ1 в разобранном виде

 

ТВТ в собранном виде опресована, проверена и доставлена на склад нашего предприятия

 

 

Экспериментальные исследования

трёхпоточной вихревой трубы(ТВТ 1)

Испытания проводились в ПТУпоРНТО ОАО «ГАЗПРОМ» на сжатом воздухе

 

Результаты эксперимента

 

Начало эксперимента: 19 мая 2010 года, 8часов 30 минут
Окончание эксперимента: 19 мая 2010 года, 10 часов 55 минут
Проводили испытания: сотрудники ООО «НПО Вертекс» Литра А.Н. и Горельников С.А.