ЖИДКОСТНО-ГАЗОВЫЙ ЭЖЕКТОР Российский патент 2003 года по МПК F04F5/08 

Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано в химической и сахарной промышленности.

Известен жидкостно-газовый эжектор, содержащий приемную камеру с патрубками подвода жидкой и газовой сред, активное сопло и камеру смешения, установленную соосно приемной камере, причем приемная камера снабжена поперечной перегородкой с центральным отверстием, расположенной с зазором относительно сопла, а участок приемной камеры между перегородкой и патрубком подвода жидкой среды выполнен перфорированным (авт. св. СССР 1105698, кл. F 04 F 5/02, 1984).

Недостатками известного эжектора являются подсос атмосферного воздуха и смешивание его с газовой и жидкой средами, что не всегда допустимо по технологическим соображениям; предотвращение отложений достигается только на срезе активного сопла, но не обеспечивается в камере смешения.

Ближайшим техническим решениям является жидкостно-газовый эжектор, содержащий цилиндрическую приемную камеру с активным соплом и корпус с камерой смешения, размещенной в корпусе коаксиально с ним с образованием полости (авт. св. СССР 1642091, кл. F 04 F 5/04, 1991).

Недостатками известного эжектора являются малая эффективность удаления образовавшихся отложений с внутренней поверхности камеры смешения в результате постепенного обжатия ее давлением воды или сжатого воздуха, подаваемых в полость; возможность попадания воды или воздуха в жидкостно-газовую эмульсию через зазор между свободно установленным выходным участком камеры смешения и корпусом, что не всегда допустимо по технологии.

Технический результат изобретения заключается в повышении надежности работы жидкостно-газового эжектора путем более полного удаления отложений с поверхности камеры смешения.

Этот результат достигается тем, что в жидкостно-газовом эжекторе, содержащем цилиндрическую приемную камеру с активным соплом и корпус с камерой смешения, размещенной в корпусе коаксиально с ним с образованием полости, камера смешения выполнена из тонкостенного металлического материала с упругими свойствами, внутри камеры смешения коаксиально последней без зазора плотно закреплена обечайка из антиадгезионного и антифрикционного материала, в полости на наружной поверхности камеры смешения размещены и закреплены цилиндрические электродинамические излучатели, выполненные в виде обмоток, изолированных от камеры смешения прокладками из диэлектрического материала, подключаемые к генератору периодических импульсов напряжения.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез жидкостно-газового эжектора; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - узел I на фиг.2.

Жидкостно-газовый эжектор содержит цилиндрическую приемную камеру 1 (фиг.1) с активным соплом 2 и соосно установленный корпус 3 с камерой смешения 4 из тонкостенного металлического материала с упругими свойствами, размещенной в корпусе 3 коаксиально с ним с образованием герметичной полости 5. Внутри камеры смешения 4 коаксиально последней без зазора плотно закреплена обечайка 6 из антиадгезионного и антифрикционного материала, например фторопласта-4. В полости 5 на наружной поверхности камеры смешения 4 размещены и закреплены цилиндрические электродинамические излучатели 7, выполненные в виде обмоток 8 (фиг.2, 3), изолированных от камеры смешения 4 прокладками из диэлектрического материала 9. Излучатели 7 подключены к генератору периодических импульсов напряжения 10.

Жидкостно-газовый эжектор работает следующим образом.

Активная жидкостная среда, например сахаросодержащий раствор, содержащий гидроокись кальция, истекая из активного сопла 2, увлекает пассивную газообразную среду, например сатурационный газ, в состав которого входит диоксид углерода, в камеру смешения 4, где образуется жидкостно-газовая эмульсия. Одновременно активная и пассивная среды вступают в химическое взаимодействие. В результате в потоке эмульсии образуются твердые частицы карбоната кальция, которые в силу их адгезии могут осаждаться на внутренней поверхности обечайки 6, образуя отложения трубчатого вида.

Эти отложения первоначально возникают на выходе из обечайки 6, нарастают по высоте и распространяются навстречу потоку в направлении приемной камеры 1. Возникновение отложений нарушает нормальную работу эжектора и может привести к его остановке. Выполнение обечайки 6 из антиадгезионного и антифрикционного материала, например фторопласта-4, обладающего к тому же абсолютной стойкостью к щелочным растворам, способствует уменьшению адгезии частиц карбоната кальция к поверхности обечайки 6 и уносу их с жидкой фазой.

Для обеспечения нормальной работы эжектора в длительном режиме путем полного удаления образовавшихся карбонатных отложений в обечайке 6 она подвергается импульсным деформациям, создаваемым электродинамическими излучателями 7, поочередно подключаемыми к генератору периодических импульсов напряжения 10. При протекании импульса тока через обмотку 8 одного из излучателей 7 в нем создается импульсное магнитное поле, наводящее вихревые токи в той части металлической камеры смешения 4, которая расположена непосредственно под ним. Взаимодействие вихревых токов с импульсным магнитным полем приводит к возникновению силы отталкивания и кратковременной ударной деформации камеры смешения 4. Ударная деформация камеры смешения 4 передается через обечайку 6 на карбонатные отложения, и они легко обрушиваются и уносятся жидкостно-газовым потоком. Поскольку камера смешения 4 выполнена из тонкостенного металлического материала с упругими свойствами, то после снятия кратковременной ударной деформации она восстанавливает свою исходную цилиндрическую форму. Одновременно восстанавливается и цилиндрическая форма обечайки 6. Размещение на камере смешения 4 нескольких электродинамических излучателей способствует локализации и повышает мощность ударных воздействий на отдельных ее участках, что позволяет эффективнее удалять отложения с внутренней поверхности оболочки 6. При этом излучатели 7 включаются поочередно. Указанная операция восстановления нормальной работоспособности эжектора производится периодически по мере необходимости и может быть автоматизирована.

Таким образом, путем более эффективного удаления отложений из проточной части эжектора, а также исключения попадания воды или воздуха в сахаросодержащий раствор достигается повышение надежности его работы по сравнению с прототипом.

Эжектор предназначен для нагнетания сахаросодержащего раствора. Эжектор содержит цилиндрическую приемную камеру с активным соплом и корпус с камерой смешения, размещенной в корпусе коаксиально с ним с образованием полости, при этом камера смешения выполнена из тонкостенного металлического материала с упругими свойствами, внутри камеры смешения коаксиально последней без зазора плотно закреплена обечайка из антиадгезионного и антифрикционного материала, в полости на наружной поверхности камеры смешения размещены и закреплены цилиндрические электродинамические излучатели, выполненные в виде обмоток, изолированных от камеры смешения прокладками из диэлектрического материала, подключаемые к генератору периодических импульсов напряжения. Технический результат - повышение надежности. 3 ил.

Жидкостно-газовый эжектор, содержащий цилиндрическую приемную камеру с активным соплом и корпус с камерой смешения, размещенной в корпусе коаксиально с ним с образованием полости, отличающийся тем, что камера смешения выполнена из тонкостенного металлического материала с упругими свойствами, внутри камеры смешения коаксиально последней без зазора плотно закреплена обечайка из антиадгезионного и антифрикционного материала, в полости на наружной поверхности камеры смешения размещены и закреплены цилиндрические электродинамические излучатели, выполненные в виде обмоток, изолированных от камеры смешения прокладками из диэлектрического материала, подключаемые к генератору периодических импульсов напряжения.