ДИОД СТРУЙНЫЙ Российский патент 1998 года по МПК F15C1/16 

Изобретение относится к нефтяной, машиностроительной и другим отраслям промышленности.

Известен вихревой диод [1], содержащий короткую цилиндрическую вихревую камеру с центральным и тангенциальным каналами. Однако его конструкция не позволяет обеспечить полное запирание при обратном направлении течения среды.

Известен также вихревой элемент [2], содержащий короткую цилиндрическую вихревую камеру с центральным и радиальным каналами, выходной канал и формирующие управляющую струю каналы управления. Эффективность этого устройства невысока из-за наличия двух каналов на цилиндрической стенке вихревой камеры, через которые будут направлены перетоки жидкости (или газа) в момент запирания.

Вместе с тем требуется дополнительное устройство, которое бы при необходимости подавало жидкость в управляющий канал, что усложняет конструкцию при использовании ее в качестве диода.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность диода и упростить его конструкцию. Решение данной задачи обеспечивается тем, что струйный диод содержит короткую цилиндрическую вихревую камеру с центральными и радиальным каналами, выходной канал и формирующий управляющую струю канал управления. Повышение эффективности диода достигается путем уменьшения объема перетоков жидкости в момент запирания. В диоде канал управления и выходной канал сообщаются с радиальным каналом и находятся по разные стороны от него, причем канал управления расположен соосно с выходным каналом с возможностью отклонения и подачи управляющей струи через радиальный канал тангенциально в цилиндрическую вихревую камеру. Такое расположение каналов за счет эжекционного эффекта способствует снижению давления в радиальном канале при пропускании жидкости через диод и повышение давления при запирании диода. Причем управляющий поток не прерывается при срабатывании диода. В такой конструкции площадь канала (радиального) может быть уменьшена в сравнении с прототипом, где имеются радиальный и тангенциальный каналы, работающие попеременно. Такое решение способствует уменьшению объема перетоков (объемных потерь).

На чертеже изображен струйный диод.

Диод содержит короткую цилиндрическую вихревую камеру 1 с центральным 2 и радиальным 3 каналами, выходной канал 4 и формирующий управляющую струю 5 канал управления 6. Осевая линия канала 6 не имеет точек пересечения с цилиндрической стенкой вихревой камеры 1. Канал управления 6 имеет профилированную стенку 7, выполненную в средней пластине 8 вместе с другими каналами. Средняя пластина 8 зажата между боковыми стенками 9 и 10, которые оснащены патрубками 11 - 13.

Диод работает следующим образом.

Основной поток жидкости (или газа) через патрубок 12 и центральный канал 2 подается в вихревую камеру 1. Далее эта жидкость проходит через радиальный канал 3 в выходной канал 4 и к патрубку 11. Через патрубок 13 и управляющий канал 6 дополнительный поток жидкости (или газа) подается в выходной канал 4. В этом случае управляющая струя 5 распространяется вдоль выходного канала 4, который расположен соосно с управляющим каналом 6. Такое расположение каналов способствует осуществлению эжекционного эффекта и снижению давления в радиальном канале 3, что способствует увеличению пропускной способности диода в направлении течения жидкости от патрубка 12 к патрубку 11. При превышении давления в каналах 11 и 4 над давлением в каналах 2 и 12 создаются условия для течения жидкости в обратном направлении. Под действием этого перепада давления управляющая струя 5 примыкает к стенке 7, что объясняется известным эффектом Коанда. Поток жидкости управления из канала 6 направляется через радиальный канал 3 в вихревую камеру 1 тангенциально к ее цилиндрической поверхности, образуя вихрь в камере 1. Вихревое (круговое) движение жидкости в камере 1 приводит к запиранию диода, движение жидкости через канал 11 прекращается из-за повышения давления в радиальном канале 3. Из каналов 2 и 12 перепускается управляющий поток, подаваемый через управляющий канал 6. При снижении давления в канале 11 диод возвращается в исходное состояние. Управляющая струя отрывается от стенки 7, принимая положение указанное на чертеже. Вихревое движение жидкости в камере 1 прекращается.

Струйный диод предназначен для использования в нефтяной промышленности. Цилиндрическая вихревая камера 1 выполнена с центральным 2 и радиальным 3 каналами. Диод еще содержит выходной канал 4 и формирующий управляющую струю 5 канал управления 6. Осевая линия канала 6 не имеет точек пересечения с цилиндрической стенкой вихревой камеры 1. Канал управления 6 и выходной канал 4 сообщены с радиальным каналом 3 и расположены по разные стороны от него. Канал управления 6 расположен соосно с выходным каналом 4 с возможностью отклонения и подачи управляющей струи через радиальный канал 3 в цилиндрическую вихревую камеру 1. 1 ил.

Диод струйный, содержащий короткую цилиндрическую вихревую камеру с центральным и радиальным каналами, выходной канал и формирующий управляющую струю канал управления, осевая линия которого не имеет точек пересечения с цилиндрической вихревой камерой, отличающийся тем, что канал управления и выходной канал сообщаются с радиальным каналом и находятся по разные стороны от него, причем канал управления расположен соосно с выходным каналом с возможностью отклонения и подачи управляющей струи через радиальный канал тангенциально в цилиндрическую вихревую камеру.