ВАКУУМНЫЙ ЭЖЕКТОР Российский патент 1996 года по МПК F04F5/20 

Изобретение относится к струйной технике, а именно к газовым эжекторам, и может быть использовано в частности, в полевых условиях в полимеризационных процессах для создания вакуума, откачки летучих газов, создания дополнительного давления для формовки.

Эта область применения предъявляет повышенные требования к экономичности и портативности вакуумных насосов.

Экономичность вакуумного эжектора может быть повышена за счет улучшения условий протекания потока активной среды в каналах.

Известен вакуумный эжектор [1] содержащий корпус с приемной камерой активной среды, активное сопло, камеру смешения, диффузор и установленный в приемной камере перед активным соплом вращающийся прерыватель с отверстиями. Эжектор снабжен установленным на выходе диффузора колпаком, внутренняя боковая поверхность которого имеет выходные отверстия и очерчена в продольном сечении кривой второго порядка, обращенной выпуклой стороной к оси колпака. Установка на выходе диффузора описанного колпака позволяет увеличить средний уровень вакуума и снизить пульсации потока, благодаря чему повышается экономичность эжектора.

Однако такая конструкция не может быть использована в полевых условиях, так как она содержит дополнительные элементы в самой конструкции вакуумного эжектора колпак, установленный на выходе диффузора, а также вращающийся прерыватель, который требует дополнительного двигателя, существенно увеличивающего габариты устройства в целом.

Известное эжекторное устройство [2] содержит приемную камеру с конфузорным участком, камеру смешения, диффузор, активное сопло и кран для регулирования по-дачи активной среды, установленный на входе в активное сопло и выполненный в виде конической пробки с отверстием, самоуплотняющейся при помощи цилиндрической пружины, установленной на патрубке подвода активной среды. Кроме того, устройство содержит вспомогательный пробковый кран для регулирования расхода активной среды в зависимости от ее давления в подводящем трубопроводе, а также манометр, установленные на патрубке подвода активной среды.

Для создания в рабочем трубопроводе (камере) вакуума или сетевого давления, или соединения трубопровода с атмосферой, или перекрытия всех каналов распределительный орган выполнен в виде пробкового крана, в пробке которого образованы два каналы, один из которых сквозной и расположен в плоскости, проходящей под углом к продольной оси пробки и через ветвь второго, расположенного в плоскости, нормальной к продольной оси пробки, канала, выполненного глухим и образованного двумя ветвями под углом 90^о по окружности, причем два из них, смежные, имеют удлиненную форму.

Для сохранения созданного в трубопроводе (камере) вакуума путем перекрытия вакуумной линии при поступлении сжатого воздуха в эжектор наклонный канал снабжен на концах уширениями, направленными в противоположные стороны относительно оси канала.

Однако такая конструкция не может быть использована в полевых условиях как ввиду недостаточной экономичности, так и из-за избыточности органов регулирования расхода активной среды.

Технической задачей изобретения является создание малогабаритного вакуумного эжектора с высокой эффективностью процесса вакуумирования.

Для этого в известном вакуумном эжекторе, содержащем приемную камеру с конфузорным участком, камеру смешения, диффузор, активное сопло и кран для регулирования подачи активной среды, установленный на входе в активное сопло и выполненный в виде конической пробки с отверстием, самоуплотняющейся при помощи цилиндрической пружины, установленной на патрубке подвода активной среды, дополнительно размещены не менее 4-х нитей и датчик давления. Нити, жестко закрепленные одним концом на активном сопле, проходят через конфузорный участок приемной камеры и камеру смешения и сходятся в пучок на середине оси диффузора. Датчик давления через отверстие в корпусе эжектора соединен с приемной камерой.

Предлагаемая конструкция вакуумного эжектора является малогабаритной и может применяться, в частности, в полевых условиях. Все дополнительные элементы расположены в корпусе вакуумного эжектора. Используемый датчик давления имеет малые размеры.

Предлагаемая конструкция малогабаритного вакуумного эжектора высокоэффективна за счет того, что наличие не менее 4-х нитей, проходящих через конфузорный участок приемной камеры, камеру смешения и сходящихся в пучок на середине оси диффузора, снижает завихрения потока активной среды; датчик давления работает в режиме непрерывного измерения и обеспечивает оперативную оценку степени разрежения в приемной камере и соответственно в вакуумированной полости.

Предлагаемая конструкция вакуумного эжектора может быть выполнена следующих размеров: 127 х 62 х 40 мм.

На чертеже приведен вакуумный эжектор, продольный разрез.

Вакуумный эжектор содержит приемную камеру 1 с конфузорным участком 2, камеру 3 смешения, диффузор 4, активное сопло 5, кран 6 для регулирования подачи активной среды, установленный на входе в активное сопло и выполненный в виде конической пробки с отверстием, самоуплотняющейся при помощи цилиндрической пружины 7, установленной на патрубке 8 подвода активной среды. Все элементы эжектора установлены в корпусе 9.

Дополнительно активное сопло 5 снабжено не менее чем четырьмя нитями 10, жестко закрепленными одним концом на активном сопле, проходящими через конфузорный участок приемной камеры 2 и камеру 3 смешения и сходящимися в пучок на середине оси диффузора 4. Эжектор снабжен датчиком 11 давления, представляющим собой мембрану с тензорезисторами и измерительным усилителем сигналов. В корпусе 9 эжектора в зоне приемной камеры выполнено отверстие 12 и датчик давления через отверстие сообщен с приемной камерой. Активное сопло 5 выполнено сменным и соединено с патрубком 8 подвода активной среды через фланец.

Вакуумный эжектор работает следующим образом.

Сжатый воздух подается по патрубку 8 подвода активной среды через кран 6, выполненный в виде конической пробки и самоуплотняющийся с помощью цилиндрической пружины 7, в активное сопло 5, которое задает ему сверхзвуковую скорость. За счет высокой скорости сжатого воздуха в конфузорной части приемной камеры 2 происходит захват пассивной среды, что приводит к разрежению в вакуумированной полости. В камере 3 смешения происходит смешение активной и пассивной сред, и смесь удаляется через диффузор 4 в атмосферу, а при необходимости через фильтр. При этом нити 10 снижают завихрения высокоскоростного потока сжатого воздуха, что приводит к повышению эффективности процесса вакуумирования.

В процессе вакуумирования датчик 11 давления, соединенный через отверстие 12 в корпусе эжектора с приемной камерой, работает в режиме непрерывного измерения давления,что позволет иметь данные о степени разрежения вакуумированной полости в процессе работы вакуумного эжектора.

Использование: в струйной технике. Сущность изобретения: кран для регулирования подачи активной среды установлен на входе в активное сопло и выполнен в виде конической пробки с отверстием, самоустанавливающейся при помощи цилиндрической пружины, установленной на патрубке подвода активной среды. Активное сопло снабжено не менее чем четырьмя нитями, жестко закрепленными одним концом на активном сопле, проходящими через конфузорный участок приемной камеры и камеру смешения и сходящимися в пучок на середине оси диффузора. В корпусе в зоне приемной камеры выполнено отверстие, через которое датчик давления сообщен с приемной камерой. 1 ил.

ВАКУУМНЫЙ ЭЖЕКТОР, содержащий приемную камеру с конфузорным участком, камеру смешения, диффузор, активное сопло и кран для регулирования подачи активной среды, установленный на входе в активное сопло и выполненный в виде конической пробки с отверстием, самоуплотняющейся при помощи цилиндрической пружины, установленной на патрубке подвода активной среды, отличающийся тем, что активное сопло снабжено не менее чем четырьмя нитями, жестко закрепленными одним концом на активном сопле, проходящими через конфузорный участок приемной камеры и камеру смешения и сходящимися в пучок на середине оси диффузора, эжектор снабжен датчиком давления, а в корпусе эжектора в зоне приемной камеры выполнено отверстие и датчик давления через отверстие сообщен с приемной камерой.