СТРУЙНЫЙ НАСОС Российский патент 1996 года по МПК F04F5/46 

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к струйным насосам (элеваторам) систем теплоснабжения и регулирования температуры горячей воды в системе водяного отопления.

Известен водоструйный элеватор, содержащий активное сопло, камеру смешения, напорный трубопровод, патрубок подвода пассивной среды и фланцы с отверстиями [1]
Однако в данном элеваторе не предусмотрено регулирование режима работы, что сужает область использования и не позволяет регулировать тепловой режим в отапливаемых помещениях.

Известен и другой элеватор для систем водяного отопления, содержащий корпус, активное сопло, камеру всасывания и диффузор, а в сопле элеватора смонтирован винт с расположенными по его высоте отверстиями разного диаметра, причем отверстия расположены симметрично [2]
В данном струйном насосе обеспечивается регулирование режима работы путем изменения проходного сечения выходного цилиндрического участка сопла, что обеспечивает регулирование режима работы элеватора и всей системы водяного отопления.

Однако в период переключения с одного режима работы на другой проходное сечение активного сопла перекрывается, что при резком переключении может привести к возникновению в сопле явления гидравлического удара. Кроме того, использование резьбового соединения для перемещения регулирующего элемента - винта при использовании элеватора в реальных условиях, когда в качестве активной среды используется техническая вода с примесями мелких твердых примесей и значительным количеством растворенного в воде газа может привести к заклиниванию винта или "прикипанию" его, что также значительно может усложнить эксплуатацию известного струйного насоса.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы струйного насоса путем упрощения конструкции и предотвращения резкого перекрывания проходного сечения активного сопла при отключении струйного насоса.

Указанная цель достигается тем, что в струйном насосе-элеваторе, содержащем корпус с камерой смешения и патрубком подвода пассивной среды, установленное в корпусе активное сопло с входным конфузорным и выходным цилиндрическим участками и регулятор расхода активной среды, установленный на выходном цилиндрическом участке сопла и выполненный в виде установленного с возможностью поворота цилиндрического тела с отверстием, снабженного штоком и силовым приводом, диаметр отверстия регулятора равен диаметру выходного участка сопла, плоскость поворота оси отверстия совпадает с осью сопла и перпендикулярна продольной оси цилиндрического тела, а в цилиндрическом теле на входном участке отверстия выполнен входной направляющий конфузорный канал с входным щелевым отверстием высота которого в плоскости перпендикулярной оси цилиндрического тела равна диаметру отверстия и боковые плоские стенки направляющего конфузорного канала расположены параллельно плоскости поворота отверстия.

Выполнение отверстия в регуляторе расхода с входным направляющим конфузорным каналом обеспечивает более плавное перекрытие отверстия активного сопла, что уменьшает вероятность возникновения в активном сопле гидравлического удара, а также уменьшает гидравлические потери в проточной части активного сопла при частичном перекрытии активного сопла, что повышает эффективность и надежность работы элеватора. Кроме того, выполнение отверстия с осью расположенной в плоскости продольного осевого сечения элеватора перпендикулярной оси цилиндрического тела позволяет обеспечить соосность проходного сечения активного сопла и отверстия регулятора расхода при максимальном открытии регулятора и внесение минимально возможного гидравлического сопротивления при частичном перекрытии сопла позволяет обеспечить требуемую эффективность работы струйного насоса.

На основании изложенного выше приведенные технические признаки предложенной конструкции струйного насоса можно отнести к категории "существенных отличительных признаков", а изобретение считать соответствующим критерию изобретения "уровень техники". Проведенный заявителем патентный и научно-технический поиск не позволил выявить технических решений с предлагаемой совокупностью конструктивных признаков, что позволяет отнести предлагаемый струйный насос к техническим решениям соответствующим критерию изобретения "новизна".

На фиг.1 представлен продольный разрез описываемого струйного насоса, на фиг.2 цилиндрическое тело с отверстием и штоком и на фиг.3 продольный разрез участка активного сопла с максимально открытым проходным сечением и частично перекрытым проходным сечением.

Струйный насос содержит корпус 1 с камерой 2 смешения и патрубком 3 подвода пассивной среды, установленное в корпусе 1 активное сопло 4 с входным конфузорным и выходным цилиндрическим участками 5, 6 и регулятор расхода активной среды, установленный на выходном цилиндрическом участке 6 сопла 4 и выполненный в виде установленного с возможностью поворота цилиндрического тела 7 с отверстием 8, снабженного штоком 9 и силовым приводом 10. Диаметр d отверстия 8 регулятора равен диаметру d₁ выходного участка 6 сопла 4, плоскость поворота оси отверстия 8 совпадает с осью сопла 4 и перпендикулярна продольной оси цилиндрического тела 7, а в цилиндрическом теле 7 на входном участке отверстия 8 выполнен входной направляющий конфузорный канал 11 с входным щелевым отверстием 12 высота которого Н в плоскости перпендикулярной оси цилиндрического тела 7 равна диаметру d отверстия 8 и боковые плоские стенки направляющего конфузорного канала 11 расположены параллельно плоскости поворота отверстия 8.

Струйный насос работает следующим образом.

Активная жидкостная среда (вода) поступает в активное сопло 4 и, истекая из него, увлекает в камеру 2 смешения пассивную жидкостную среду. Из камеры 2 смешения смесь сред поступает в диффузор струйного насоса (на чертеже не показан) и далее по назначению. При необходимости изменения количества подаваемой струйным насосом воды, например при регулировании температуры в системе водяного отопления зданий, частично перекрывают проходное сечение активного сопла 4 поворотом цилиндрического тела 7 с отверстием 8. Изменение параметров истечения активной среды из сопла 4 вызывает соответствующее изменение количества воды, которые перекачивается струйным насосом.

В результате обеспечивается регулирование параметров жидкостной среды протекающей в трубопроводах за струйным насосом, в частности температуры воды.

Таким образом, путем установки предлагаемого струйного насоса в системе центрального теплоснабжения, достигается возможность регулирования подачи горячей воды в системе отопления зданий, что позволяет в период резких изменений температуры наружного воздуха поддерживать комфортный температурный режим внутри помещений.

Использование: в системах теплоснабжения и регулирования температуры горячей воды в системе водяного отопления. Сущность изобретения: в корпусе с камерой смешения и патрубком подвода пассивной среды установлено активное сопло с входным конфузором и выходным цилиндрическим участками. Регулятор расхода активной среды установлен на выходном цилиндрическом участке сопла и выполнен в виде установленного с возможностью поворота цилиндрического тела с отверстием, снабженного штоком и силовым приводом. Диаметр отверстия регулятора равен диаметру выходного участка сопла. Полость поворота оси отверстия совпадает с осью сопла и перпендикулярна продольной оси цилиндрического тела. В теле на входном участке отверстия выполнен входной направляющий конфузорный канал с входным щелевым отверстием, высота которого в плоскости перпендикулярной оси тела равна диаметру отверстия. Боковые плоские стенки направляющего конфузорного канала расположены параллельно повороту отверстия. 3 ил.

Струйный насос, содержащий корпус с камерой смешения и патрубком подвода пассивной среды, установленное в корпусе активное сопло с входным конфузорным и выходным цилиндрическим участками и регулятор расхода активной среды, установленный на выходном цилиндрическим участке сопла и выполненный в виде установленного с возможностью поворота цилиндрического тела с отверстием, снабженного штоком и силовым приводом, отличающийся тем, что диаметр отверстия регулятора равен диаметру выходного участка сопла, плоскость поворота оси отверстия совпадает с осью сопла и перпендикулярна к продольной оси цилиндрического тела, а в последнем на входном участке отверстия выполнен входной направляющий конфузорный канал с входным щелевым отверстием, высота которого в плоскости, перпендикулярной к оси цилиндрического тела, равна диаметру отверстия, и боковые плоские стенки направляющего конфузорного канала расположены параллельно плоскости поворота отверстия.