ВОДОСТРУЙНЫЙ ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ ЭЖЕКТОР Российский патент 1999 года по МПК F04F5/02 

Изобретение относится к жидкостногазовым эжекторам, используемым для вакуумирования различных емкостей, например, конденсатора паротурбинных установок.

Известен водоструйный жидкостно-газовый эжектор, содержащий многоструйную сопловую решетку на входе его приемной камеры, которая на выходе сообщена со смесительными элементами в виде полых цилиндров, сообщенных на выходе со сливной трубой [1]. Недостатки устройства - сложность центровки сопел решетки относительно смесительных камер, что не исключает неточности этой центровки, значительная неравномерность скоростей и давлений газа, возникающая при поступлении его в приемную катеру. Эти недостатки обуславливают отклонение струей воды по высоте приемной камеры, что снижает коэффициент эжекции, ведет к соударению с входными кромками камеры смешения и размыву конструкции нижней стенки приемной камеры. Кроме того, в описанном эжекторе не исключена опасность засорения струй, истекающих из сопел, что также негативно сказывается на устойчивости струи жидкости в камере смешения.

Известен эжектор, принятый за прототип, который содержит патрубок подвода рабочей жидкости, многоструйное активное сопло с сопловыми отверстиями (сопловую решетку), приемную камеру, цилиндрическую камеру смешения с предвключенной выпускной решеткой, выполненной в виде входного участка камеры смешения и сопряженной с сопловой решеткой по ее центрирующей поверхности, сливную трубу-диффузор [2].

В сравнении с первым аналогом, применение впускной решетки в прототипе позволяет уменьшить окружную неравномерность скоростей и давлений газа в приемной камере, тем самым повысить устойчивость струи жидкости на выходе из сопловой решетки внутри впускной решетки, в результате повышается коэффициент эжекции.

Однако создаваемое впускной решеткой гидравлическое сопротивление пассивной среде /газу/, приводит к потере давления газа за решеткой перед струями, что негативно сказывается на коэффициенте эжекции и ограничивает возможности предвключенной впускной решетки для выравнивания давлений и скоростей газа на ее входе по окружности.

Технический эффект изобретения - повышение устойчивости струй жидкости на выходе из сопловой решетки и по высоте предвключенной решетки, вследствие этого, повышение коэффициента вектора.

Этот технический эффект обеспечен в водоструйном газожидкостном эжекторе, содержащем патрубок подвода рабочей жидкости, многоструйную сопловую решетку, приемную камеру, камеру смешения с предвключенной впускной решеткой, сопряженной с сопловой решеткой и размещенной коаксиально последней и приемной камере, диффузор на выходе камеры смешения, при этом согласно изобретению в патрубке подвода рабочей жидкости установлена перекрывающая его поперечное сечение стержневая решетка из плоских пластин, образующих каналы, продольные плоскости симметрии которых параллельны оси патрубка подвода рабочей жидкости, а приемная камера снабжена конфузорным патрубком, охватывающим предвключенную впускную решетку и примыкающим своим выходным сечением к сечению камеры смешения, сопряженному с выходным сечением предвключенной решетки и с выходным сечением приемной камеры.

В предложенном эжекторе стержневая решетка предотвращает закрутку потока активной жидкой среды на входе в сопловую решетку, что способствует стабилизации истечения этой среды из сопловой решетки и сохранению ее, устойчивости в верхней части объема, ограниченного предвключенной решеткой. Для отвода примесей активной жидкой среды, чтобы исключить засорение сопел сопловой решетки, в предлагаемом эжекторе стержни решетки наклонены к оси патрубка подвода рабочей жидкости, который имеет со стороны его боковой поверхности патрубок отвода примесей.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства, а на фиг.2 - вид А по фиг.1
Устройство содержит патрубок подвода рабочей жидкости 1, на выходе из него сопловую решетку 2, камеру смешения 3 с предвключенной впускной решеткой 4, размещенную коаксиально приемной камере 5 и сопловой решетке 2, с патрубком подвода газа 6, сообщенные с камерой смешения 3 сливную трубу 7 и диффузор 8, конфузорный патрубок 9, размещенный в приемной камере 5, охватывающий предвключенную решетку 4 и примыкающий своим выходным сечением к сечению камеры смешения, совмещенному с выходным сечением предвключенной решетки. Сопловая решетка 2 и предвключенная решетка 4 сопряжены в плоскости, перпендикулярной продольной оси патрубка 1, размещены коаксиально, при этом фланец 10 приемной камеры 5 сопряжен с решетками 2 и 4 по его цилиндрической центрирующей поверхности 11. В патрубке 1 размещена, например, наклонно под углом ≤ 45^o к его продольной оси стержневая решетка 12 из плоскопараллельных пластин 13 прямоугольного или клиновидного сечения в плоскости продольной оси патрубка, которые образуют каналы 14, продольные плоскости симметрии которых параллельны продольной оси патрубка подвода рабочей жидкости.

Со стороны цилиндрической поверхности патрубка 1 в зоне нижней части решетки 12 для сброса крупных механических примесей рабочей жидкости выполнен патрубок отвода 15, который снабжен смотровым люком 17, съемной крышкой 16 и сливным трубопроводом /на чертеже не показан/.

При работе эжектора активная жидкостная среда /вода/ подается под большим давлением в патрубок подвода рабочей жидкости 1, проходит через решетку 12, которая способствует уменьшению закрутки потока и отфильтровывает грубые механические примеси, в патрубок 14, при этом каналы решетки, выполненные указанным образом, имеют малое гидравлическое сопротивление. После решетки 12 поток жидкости поступает в сопла 18 сопловой решетки 2 с более равномерно распределенными параметрами по поперечному сечению потока, что увеличивает длину участка устойчивости истечения струй жидкости из сопел 18, в результате повышается их эжектирующая способность. Перемешиваясь с низконапорными газом, поступающим в приемную камеру 5, а затем в объем предвключенной решетки 4, жидкость отдает кинетическую энергию газу, который вместе со струями поступает в собственно камеру смешения 3 и диффузор 8, где происходит повышение давления потока смеси газа и жидкости.

В верхней половине предвключенной решетки 4 вследствие устойчивого истечения струй жидкости происходит интенсивный равномерный подсос газа ко всем струям. В нижней половине предвключенной решетки 4 устойчивость струи поддерживается за счет того, что из-за разности гидравлического сопротивления предвключенной решетки 4 и конфузорного патрубка 9, часть газа, поступающего в камеру 5, направляется к конфузорному патрубку 9 и, обтекая его при малом гидравлическом сопротивлении, поступает в решетку 4 на струи жидкости равномерно по окружности решетки 4. Кроме того, конфузорный патрубок 9 защищает стенки камеры 5 от попадания на них жидкости.

Источники информации
1. Авт. св. СССР, N 484378, F 28 F 9/10, 1976 г.

2. Авт. св. СССР, N 1483106, F 04 F 5/02, 1989 г.

Эжектор предназначен для вакуумирования различных емкостей. B патрубке подвода рабочей жидкости установлена перекрывающая его поперечное сечение стержневая решетка из плоских пластин, образующих каналы, продольные плоскости симметрии которых параллельны оси патрубка подвода рабочей жидкости. Приемная камера снабжена конфузорным патрубком, охватывающим предвключенную впускную решетку и примыкающим своим выходным сечением к сечению камеры смешения, сопряженному с выходным сечением предвключенной решетки и с выходным сечением приемной камеры. В результате повышается коэффициент эжекции эжектора. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Водоструйный газожидкостный эжектор, содержащий патрубок подвода рабочей жидкости, многоструйную сопловую решетку, приемную камеру, камеру смешения с предвключенной впускной решеткой, сопряженной с сопловой решеткой и размещенной коаксиально последней и приемной камере, диффузор на выходе камеры смешения, отличающийся тем, что в патрубке подвода рабочей жидкости установлена перекрывающая его поперечное сечение стержневая решетка из плоских пластин, образующих каналы, продольные плоскости симметрии которых параллельны оси патрубка подвода рабочей жидкости, а приемная камера снабжена конфузорным патрубком, охватывающим предвключенную впускную решетку и примыкающим своим выходным сечением к сечению камеры смешения, сопряженному с выходным сечением предвключенной решетки и с выходным сечением приемной камеры. 2. Водоструйный эжектор по п.1, отличающийся тем, что стержни решетки наклонены к оси патрубка подвода рабочей жидкости, последний снабжен со стороны его боковой поверхности патрубком отвода примесей, который сообщен с указанными патрубком подвода в зоне нижней части стержневой решетки и наклонен по направлению наклона стерневой решетки.