СТРУЙНЫЙ НАСОС Российский патент 1995 года по МПК F04F5/24 

Изобретение относится к струйной технике, преимущественно к пароструйным насосам, предназначенным для перекачки жидкостных сред.

Известен струйный насос, содержащий корпус с патрубками подвода жидкостной среды и сброса массы, центральное паровое сопло, диффузор и камеру смешения установленную в корпусе соосно соплу, при этом камера смешения снабжена перепускным клапаном [1].

Однако данный струйный насос имеет низкую эффективность работы особенно в период пуска, что связано с большими потерями энергии потока в камере смешения в виду значительного размера перепускного клапана, предназначенного для свободного выпуска воздуха и воды из камеры смешения при пуске насоса.

Наиболее близким к предлагаемому является струйный насос, содержащий корпус с патрубками подвода активной паровой и пассивной жидкостной сред и патрубком сброса массы с вестовым клапаном, активное сопло и установленную в корпусе с образованием кольцевой полости конфузорную камеру смешения с горловиной, диффузором и перепускными каналами, при этом на камере смешения в зоне расположения перепускных каналов выполнены камеры сброса массы с перепускными клапанами, активное сопло установлено соосно камере смешения с образованием с последней кольцевого жидкостного сопла [2].

Однако указанный выше струйный насос не обеспечивает надежной работы при наличии возмущающих воздействий как в период пуска, так и во время работы с одновременным повышением давления на выходе из насоса.

Цель изобретения - повышение надежности работы струйного насоса в период пуска особенно при наличии возмущающих воздействий, в частности при нестабильной подаче на вход струйного насоса пара или воды.

Указанная цель достигается тем, что в известном струйном насосе, содержащем корпус с патрубками подвода активной паровой и пассивной жидкостной сред и патрубком сброса массы с вестовым клапаном, активное сопло и установленную в корпусе с образованием кольцевой полости конфузорную камеру смешения с горловиной диффузором и перепускными каналами, на камере смешения в зоне расположения перепускных каналов выполнены камеры сброса массы с перепускными клапанами, а активное сопло установлено соосно камере смешения с образованием в последней кольцевого жидкостного сопла, причем отношение площади выходного сечения жидкостного сопла к площади минимального поперечного сечения камеры смешения меньше 3,25, но больше или равно 0,1.

Основной технический результат, достигаемый при использовании указанной выше совокупности признаков состоит в повышении надежности работы в период пуска и расширении диапазона работы струйного аппарата за счет обеспечения нормальной работы струйного насоса, более низком давлении подачи пара в активное сопло.

Кроме того, струйный насос может быть выполнен с отношением площади выходного сечения парового сопла к площади минимального проходного сечения камеры смешения меньше 10, но больше или равно 2,5 или меньше или равно 25, но больше 12, а также с отношением периметра выходного сечения наружной поверхности парового сопла к периметру поперечного сечения минимального проходного сечения камеры смешения меньше 3,75, но больше или равно 1,58 или меньше или равно 8, но больше 4,25.

Такое выполнение струйного насоса позволяет повысить стабильность его работы при нестабильной подаче на вход струйного насоса пара, либо воды, а именно обеспечивает минимальное время запуска при кратковременном прекращении подачи на вход струйного насоса пара, либо воды, либо при снятии возмущения со стороны нагнетательного трубопровода, например при полном перекрытии проходного сечения на выходе из струйного насоса и последующего его открытия.

На чертеже представлен схематически струйный насос, продольный разрез.

Описание струйного насоса в статическом состоянии.

Струйный насос содержит корпус 1 с патрубками 2,3 подвода активной паровой и пассивной жидкостной сред, и патрубком 4 сброса массы с вестовым клапаном 5, активное сопло 6 и установленную в корпусе 1 с образованием кольцевой полости 7 конфузорную камеру 8 смешения с горловиной, диффузором 9 и перепускными каналами 10, при этом на камере 8 смешения в зоне расположения перепускных каналов 10 выполнены камеры 11 сброса массы с перепускными клапанами 12, а активное сопло 6 установлено соосно камере 8 смешения с образованием с последней кольцевого жидкостного сопла 13, причем отношение площади выходного сечения жидкостного сопла 13 к площади минимального поперечного сечения камеры 8 смешения меньше 3,25, но больше или равно 0,1. Отношение площади выходного сечения парового активного сопла 6 к площади минимального проходного сечения камеры 8 смешения меньше 10, но больше или равно 2,5 или меньше или равно 25, но больше 12. Отношение периметра выходного сечения наружной поверхности активного парового сопла 6 к периметру поперечного сечения минимального проходного сечения камеры 8 смешения меньше 3,75, но больше или равно 1,58 или меньше или равно 8, но больше 4,25.

При пуске насоса в действие вода под давлением через патрубок 3 подвода пассивной среды, обтекая наружную поверхность активного сопла 6, поступает в камеру 8 смешения и через перепускные каналы 10 в камеры 11 сброса массы. По заполнении камер 11 усилие воды, воздействующее на перепускные клапаны 12 передается подпружинивающим их элементам. В результате клапаны 12 перемещаются в осевом направлении и открываются в кольцевую полость 7. Вода, поступая из камер 12 в кольцевую полость 7, открывает вестовой клапан 5 и сбрасывается из струйного насоса по патрубку 4 сброса массы. После подачи пара через активное сопло 6 в камеру 8 смешения начинается активная конденсация последнего с одновременным разгоном потока, а также падением величины давления по всей длине камеры 8 смешения и соответственно в камерах 11 сброса массы. Вследствие этого под воздействием подпружиненных элементов перепускные клапаны 12 возвращаются в исходное положение, закрывая камеры 11 сброса массы и исключая сообщение камеры 8 смешения с кольцевой полостью 7. Одновременно с закрытием перепускных клапанов 12 закрывается и вестовой клапан 5 и весь поток поступает к потребителю по камере 8 смешения и диффузору 9, причем в последнем кинематическая энергия потока смеси сред частично преобразуется в потенциальную энергию давления.

Таким образом, путем выполнения струйного насоса с указанными выше соотношениями размеров достигается подача паровой и жидкостной сред в оптимальном соотношении при достаточно широком диапазоне давлений подачи сред, что позволяет достаточно быстро запускать струйный насос, в том числе и при подаче низкопотенциального пара.

Использование: для перекачки жидкостных сред. Сущность: в корпусе с образованием кольцевой полости установлена конфузорная камера смешения с горловиной, диффузором и перепускным каналами, при этом на камере смешения в зоне расположения перепускных каналов выполнены камеры сброса массы с перепускными клапанами, а активное сопло установлено соосно камере смешения с образованием с последней кольцевого жидкостного сопла. Отношение площади выходного сечения жидкостного сопла к площади минимального поперечного сечения камеры смешения меньше 3,25, но больше или равно 0,1. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. СТРУЙНЫЙ НАСОС, содержащий корпус с патрубками подвода активной паровой и пассивной жидкостной сред и патрубком сброса массы, активное сопло и установленную в корпусе с образованием кольцевой полости конфузорную камеру смешения с горловиной, диффузором и перепускными каналами, при этом на камере смешения в зоне расположения перепускных каналов выполнены камеры сброса массы с перепускными клапанами, а активное сопло установлено соосно с камерой смешения с образованием с последней кольцевого жидкостного сопла, отличающийся тем, что отношение площади выходного сечения жидкостного сопла к площади минимального поперечного сечения камеры смешения меньше 3,25, но больше или равно 0,1. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что отношение площади выходного сечения парового сопла к площади минимального проходного сечения камеры смешения меньше 10, но больше или равно 2,5, или меньше или равно 25, но больше 12. 3. Насос по п.1, отличающийся тем, что отношение периметра выходного сечения наружной поверхности парового сопла к периметру поперечного сечения минимального проходного сечения камеры смешения меньше 3,75, но больше или равно 1,58, или меньше или равно 8, но больше 4,25.