ВИХРЕВОЙ СТРУЙНЫЙ АППАРАТ И СПОСОБЫ ЕГО ВКЛЮЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2005 года по МПК F04F5/42 

Изобретение относится к химической, нефтехимической, нефтяной, энергетической, металлургической, пищевой, фармацевтической и другим отраслям промышленности и может быть использовано для транспорта жидких, газовых, парогазовых сред, суспензий и газопорошковых смесей, а также для систем создания вакуума в технологических аппаратах.

Известен струйно-вихревой аппарат (МПК 6 F 04 F 5/02, патент РФ 2138694) двухтрубной конструкции, содержащий внешнюю напорную трубу с тангенциально подключенным патрубком для подачи напорного потока рабочей среды в начале и конфузором в конце, расположенную в ней концентрически с зазором внутреннюю эжектирующую трубу, торец которой образует с конфузором кольцевое сопло, размещенный в межтрубном пространстве винтовой канал для предварительного закручивания напорного потока рабочей среды и примыкающую к вершине конфузора цилиндрическую смесительную камеру с диффузором, причем внутренняя поверхность конфузора снабжена установленными под углом к его оси направляющими лопатками, а эжектирующая труба выполнена со сквозными щелевидными эжектирующими каналами, снабженными козырьками-заборниками. Использование этого изобретения позволяет повысить инжектирующую способность и надежность работы аппарата. К числу его недостатков следует отнести:

- высокое гидравлическое сопротивление для напорного потока рабочей среды;

- высокую сложность изготовления криволинейных щелевидных каналов;

- склонность этих каналов к засорению частицами твердых включений в потоках;

- невозможность регулировки и чистки кольцевого зазора между эжектирующей трубой и конфузором;

- в этой конструкции также не используется кинетическая энергия вращательного движения активной рабочей среды.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является вихревой струйный аппарат (МПК 7 F 04 F 5/42, патент РФ 2147085), содержащий осевой подвод пассивной среды, кольцевую камеру, имеющую тангенциальный патрубок (патрубки) подвода активной рабочей среды, и кольцевидное сопло, имеющее две профилированные кромки, направляющие поток рабочей среды под углом к оси аппарата, при этом одна из направляющих кромок имеет механизм осевого перемещения, а поперечное сечение сопла имеет профиль продольного сечения сопла Лаваля, и за соплом имеется хотя бы одна круговая полость или круговая проточка. Известный аппарат позволяет исключить вибрации элементов струйного аппарата, в нем предусмотрена регулировка проходного сечения сопла при помощи механизма осевого перемещения, что позволяет повысить надежность и эффективность аппарата. Недостатками известного аппарата являются:

- существенное гидравлическое сопротивление для активной рабочей среды;

- при выполнении подвижной части сопла с резьбой к ней должны предъявляться высокие требования по точности изготовления, в противном случае кольцевой зазор окажется неравномерным, что приведет к снижению эффективности аппарата;

- элементы резьбы сопла или червячной передачи подвержены коррозионному и температурному воздействию среды, что снижает надежность аппарата и точность регулировки зазора;

- использование сальникового уплотнения сопряжено с неизбежным риском утечек;

- значительная сложность конструкции;

- в нем практически не используется кинетическая энергия вращательного движения активной рабочей среды.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности, инжектирующей способности струйного аппарата и его КПД.

Поставленная задача достигается тем, что в вихревом струйном аппарате, корпус которого состоит из конфузора цилиндроконической формы, горловины и диффузора, с установленным соосно конфузору соплом в виде цилиндрической трубки, соединенной с осевым патрубком, второй патрубок выполнен тангенциально конфузору в широкой его части, причем конфузор имеет угол раскрытия 10-40°, а диффузор - угол раскрытия 4-30°, наконечник сопла выполнен сужающимся, в конической части конфузора расположена направляющая втулка, прикрепленная к нему при помощи лопаток, загнутых по линиям тока закрученного потока, осевой патрубок присоединен к подвижной плите, которая может перемещаться в осевом направлении при помощи механизма регулировки, сопряжение сопла с крышкой конфузора герметизировано одним или несколькими уплотнительными кольцами, а к подвижной плите и крышке конфузора герметично присоединен сильфон. Кроме того, внутри направляющей втулки находится обойма из антифрикционного материала, механизм регулировки выполнен в виде одной или нескольких резьбовых шпилек с навинченными на ней (них) гайками и контргайками либо в виде одной резьбовой шпильки с навинченными на нее гайкой и контргайкой, а также одной или нескольких гладких направляющих, причем гайки и контргайки снабжены полимерным кольцом, предотвращающим их самораскручивание. Помимо этого, в широкой части диффузора установлен спрямляющий аппарат, состоящий из криволинейных лопаток, передняя часть которых загнута по линиям тока закрученного потока, а задняя часть имеет плоскую форму и расположена вдоль оси диффузора, либо в диффузоре установлено тело обтекаемой формы, а в конической кольцевой щели между телом и диффузором закреплены спрямляющие лопатки.

Поставленная задача достигается также тем, что способ эксплуатации вихревого струйного аппарата заключается в том, что рабочий поток подают в тангенциальный патрубок, а инжектируемый поток подсасывается через осевой патрубок, соединенный с соплом, причем осевое положение сопла устанавливают так, чтобы его наконечник оказался в зоне наиболее низкого давления (вариант 1), либо рабочий поток подают в осевой патрубок, соединенный с соплом, а инжектируемый поток подсасывается через тангенциальный патрубок (вариант 2).

На фиг.1 показан продольный разрез вихревого струйного аппарата. Корпус вихревого струйного аппарата состоит из конфузора 1 цилиндроконической формы, горловины 2 и диффузора 3. Сквозь крышку 4 конфузора 1 проходит сопло 5 в виде цилиндрической трубки, наружный конец которой соединен с осевым патрубком 6, который может быть одного диаметра с соплом 5, либо диаметры сопла 5 и патрубка 6 могут отличаться. Наконечник 7 сопла 5 выполнен сужающимся (например, конической формы) с наружной стороны, чтобы сечение канала между конфузором 1 и наконечником 7 изменялось плавно. Второй патрубок - патрубок 8 - выполнен тангенциально конфузору в широкой (цилиндрической) его части. Конфузор имеет угол раскрытия 10-40°, а диффузор - угол раскрытия 4-30°. В конической части конфузора 1 расположена направляющая втулка 9, прикрепленная к нему при помощи лопаток 10, загнутых по линиям тока закрученного потока (одна из линий тока показана штриховой линией). Осевой патрубок 6 присоединен (например, при помощи сварки, пайки, развальцовки или склеивания) к подвижной плите 11, которая может перемещаться в осевом направлении при помощи механизма 12 регулировки зазора между наконечником 7 сопла 5 и конфузором 1. Сопряжение сопла 5 с крышкой 4 конфузора 1 герметизировано одним или несколькими уплотнительными кольцами 13, а к подвижной плите и крышке конфузора герметично присоединен сильфон 14. Внутри направляющей втулки 9 находится обойма 15 из антифрикционного материала, предпочтительно из полимерного, например из фторопласта или капролона. Механизм регулировки 12 выполнен в виде одной или нескольких резьбовых шпилек 16 с навинченными на ней (них) гайками 17 и контргайками 18 либо в виде одной резьбовой шпильки с навинченными на нее гайкой и контргайкой, а также одной или нескольких гладких направляющих 19. Резьбовые шпильки 16 и гладкие направляющие 19 присоединяются к крышке 4 на резьбе и контрятся контргайкой 20 либо присоединяются к крышке 4 при помощи сварки.

На фиг.2 показан вид на вихревой струйный аппарат со стороны осевого патрубка 6, а на фиг.3 - поперечный разрез аппарата, проходящий через ось тангенциального патрубка 8. На фиг.4 представлен вид (совмещенный с разрезом) гайки 17 (или контргайки 18), снабженной полимерным кольцом 21, предотвращающим ее самораскручивание за счет пластического деформирования этого кольца при накручивании на шпильку 16 гайки 17 (контргайки 18).

На фиг.5 представлен диффузор 3, в широкой части которого установлен спрямляющий аппарат, состоящий из нескольких криволинейных лопаток 22, передняя часть которых загнута по линиям тока закрученного потока, а задняя часть имеет плоскую форму и расположена вдоль оси диффузора.

На фиг.6 представлен диффузор 3, в котором установлено тело 23 обтекаемой формы, а в конической кольцевой щели между телом 23 и диффузором 3 закреплены спрямляющие лопатки 22. Тело 23 обтекаемой формы в простейшем случае может иметь форму цилиндра 24, к основаниям которого прилегают два конуса - 25 и 26. Носовой конус 25 имеет угол раскрытия, меньший или равный углу раскрытия диффузора, а кормовой конус 26 имеет угол раскрытия в диапазоне 4-30°.

На фиг.7 и 8 представлены разрезы: на фиг.7 - разрез диффузора со спрямляющим аппаратом, изображенным на фиг.5, на фиг.8 - разрез диффузора с коническим телом и спрямляющими лопатками, изображенными на фиг.6.

Аппарат работает следующим образом. По варианту 1 способ эксплуатации вихревого струйного аппарата заключается в том, что рабочий поток подают в тангенциальный патрубок 8, а инжектируемый поток подсасывается через осевой патрубок 6, соединенный с соплом 5, причем осевое положение сопла 5 устанавливают так, чтобы его наконечник 7 оказался в зоне наиболее низкого давления. Рабочий поток, входя в конфузор 1 через тангенциальный патрубок 8, закручивается, приобретая начальную скорость движения w₁, тангенциальная составляющая которой равна w_t1. Перемещаясь из цилиндрической зоны с радиусом R₁ в сужающуюся область конфузора 1, примыкающую к горловине 2 с радиусом R₂, рабочий поток ускоряется. Действительно, в случае идеальной жидкости (т.е. без учета потерь на трение) в соответствии с законом сохранения момента количества движения

mw_t2R₂=mw_t1R₁,

где m - масса элементарного объема жидкости, тангенциальная составляющая скорости у входа в горловину равна

т.е. w_t2>w_t1.

Интегрированием уравнения Бернулли для течения жидкости без трения в вихревой трубке получено (Федяевский К.К., Войткунский Я.И., Фаддеев Ю.И. Гидромеханика. - Л.: Судостроение, 1968. - С.177-180; Доманский И.В. Гидравлика и гидравлические машины: Учебное пособие/ЛТИ им. Ленсовета. - Л., 1989. - С.73-75) соотношение для расчета зависимости давления от радиуса r

где р₁ - давление рабочего потока в точке его входа в конфузор, т.е. на радиусе R₁;

ρ - плотность жидкости (газа) в рабочем потоке.

Из формулы (2) следует, что с уменьшением радиуса r давление понижается, и, например, у входа в горловину (r=R₂) давление вблизи ее стенок будет составлять

откуда видно, что р₂<р₁, т.е. давление у входа в горловину (на радиусе R₂) существенно ниже (а на оси горловины, т.е. в центре вихря - еще ниже), чем в цилиндрической части конфузора (на радиусе R₁).

Таким образом, наконечник 7 сопла 5 оказывается в зоне пониженного давления, что способствует подсасыванию инжектируемой среды через осевой патрубок 6 и сопло 5 в горловину 2 струйного аппарата. Тем самым в предлагаемом вихревом струйном аппарате предусмотрено эффективное использование изменения кинетической энергии вращательного движения активной рабочей среды для увеличения создаваемого в нем разрежения.

Исполнение конфузора с углом раскрытия 10-40°, а диффузора с углом раскрытия 4-30° способствует достижению минимального гидравлического сопротивления струйного аппарата, а значит, и увеличению его КПД. Благодаря тому, что наконечник 7 сопла 5 выполнен сужающимся (например, коническим, как показано на фиг.1), зазор между наконечником 7 и конфузором 1 изменяется плавно, что также позволяет снизить гидравлическое сопротивление этого зазора. Использование направляющей втулки 9 позволяет повысить жесткость крепления сопла, так как в этом случае трубка сопла 5 имеет две опоры: одну - в сопряжении с крышкой 4, вторую - в сопряжении с втулкой 9. Повышение жесткости приводит, в свою очередь, к увеличению надежности струйного аппарата, так как, во-первых, позволяет избежать вибраций сопла, во-вторых, способствует более точному радиальному позиционированию наконечника 7. Втулка 9 прикреплена к конфузору при помощи лопаток 10, которые выполняют две функции: первую - конструктивную (прикрепление втулки 9), вторую - аэродинамическую (способствуют дополнительной подкрутке рабочего потока в сужающейся части конфузора). Установленная во втулке 9 обойма 15 из антифрикционного материала, предпочтительно из полимерного, позволяет, во-первых, снизить трение при регулировке осевого положения сопла 5, во-вторых, в случае возникновения вибраций сопла они будут гаситься в материале обоймы благодаря его значительному внутреннему трению.

Осевой патрубок 6 присоединен к подвижной плите 11, которая может перемещаться в осевом направлении при помощи механизма регулировки 12, что позволяет легко регулировать зазор между наконечником 7 сопла 5 и конфузором 1, добиваясь необходимого коэффициента инжекции и разрежения всасывания. Сопряжение сопла 5 с крышкой 4 конфузора 1 герметизировано одним или несколькими уплотнительными кольцами 13, а также сильфоном 14, что полностью препятствует утечке рабочей и инжектируемой сред из объема струйного аппарата. Кроме того, элементы механизма регулировки полностью вынесены из объема струйного аппарата, что, с одной стороны, упрощает доступ к ним, с другой - предотвращает эрозионно-коррозионное и термическое воздействие на них рабочей и инжектируемой сред. Все это повышает надежность вихревого струйного аппарата. Могут быть использованы и другие известные варианты механизма регулировки, например механизм параллелограмма (Кожевников С.Н., Есипенко Я.И., Раскин Я.М. Механизмы. Справочник. - М.: Машиностроение, 1976. - С.89, рис. 2.110).

Изменение зазора может производиться для регулировки режимных параметров вихревого струйного аппарата и для очистки кольцевого зазора между соплом и конфузором от застрявших твердых частиц. Механизм регулировки 12 может быть выполнен в виде одной или нескольких резьбовых шпилек 16 с навинченными на ней (них) гайками 17 и контргайками 18 либо в виде одной резьбовой шпильки с навинченными на нее гайкой и контргайкой, а также одной или нескольких гладких направляющих 19. Для изменения зазора между наконечником 7 и конфузором 1 одну (или несколько) контргайку 18 ослабляют и затем подкручивают гайку (гайки) 17, добиваясь необходимых режимных параметров струйного аппарата. При этом подвижная плита 11 вместе с соплом 5 и патрубком 6 перемещаются в осевом направлении по шпилькам 16 либо по одной шпильке 16 и направляющим 19, растягивая или сжимая сильфон 14. При достижении заданного зазора вращение гайки (гаек) 17 прекращают, поджимая подвижную плиту 11 контргайкой (контргайками) 18. Использование полимерного кольца 21 препятствует самораскручиванию гаек 17 и контргаек 18. Это также приводит к повышению надежности вихревого струйного аппарата.

Благодаря использованию спрямляющего аппарата, состоящего из лопаток 22 (или тела 23 обтекаемой формы со спрямляющими лопатками 22), в диффузоре кинетическая энергия вращательного движения смеси рабочего и инжектируемого потоков, характеризуемая большой окружной скоростью w_t2 и сравнительно малой осевой скоростью w_a2, плавно (а значит, с минимальными потерями) преобразуется в потенциальную энергию давления за счет постепенного спрямления потока; это позволяет снизить потери энергии, т. е. повысить КПД аппарата. Кроме того, спрямление потока в широкой части диффузора способствует выравниванию в этой части распределения давлений по сечению, т.е. ликвидации вихревого движения на выходе из диффузора. За счет этого исключается подсос жидкости (газа) из окружающей среды в вихревой струйный аппарат через диффузор 3, что повышает его надежность.

Угол раскрытия диффузора может составлять от 4 до 30°, т.е. может быть несколько больше, чем рекомендуется для обычных струйных аппаратов (обычно не более 10°, см. Лямаев Б.Ф. Гидроструйные насосы и установки. - Л.: Машиностроение, 1988. - С.64). В предлагаемом вихревом струйном аппарате в отличие от обычного струйного аппарата с продольной (осевой или кольцевой) подачей рабочей среды опасность отрыва расширяющегося потока от стенок диффузора и, следовательно, резкого увеличения гидравлического сопротивления диффузора, сводится к минимуму. Это обусловлено тем, что закрученный поток, истекая из горловины 2 в диффузор 3 с большой окружной скоростью w_t2, за счет центробежной силы отбрасывается к стенкам диффузора. В случае не слишком больших потерь от трения о стенки диффузора поток по инерции продолжает вращаться вплоть до полного расширения потока до цилиндрической части диффузора, и отрыва от стенок диффузора при этом не происходит. Благодаря этому также повышается надежность струйного аппарата.

Использование тела 23 обтекаемой формы позволяет исключить подсасывание воздуха из атмосферы со стороны открытого конца диффузора, что повышает всасывающую способность вихревого струйного аппарата. Кроме того, при расширении потока в кольцевом зазоре между диффузором 3 и телом 23 обтекаемой формы сечение меняется по линейному закону, тогда как в обычном диффузоре - по квадратичному, т.е. более плавно. Это позволяет снизить гидравлические потери при расширении потока и повысить КПД вихревого струйного аппарата. Спрямляющие лопатки 22, показанные на фиг.6, играют ту же роль, что и лопатки 22 спрямляющего аппарата на фиг.5.

Инжектирующая способность в предлагаемом вихревом струйном аппарате повышается за счет более полного использования кинетической энергии вращательного движения; возможности точной регулировки положения сопла; дополнительной подкрутки рабочей среды лопатками в конфузоре; более полному восстановлению давления при использовании спрямляющего аппарата или тела обтекаемой формы.

По варианту 2 способ эксплуатации вихревого струйного аппарата заключается в том, что рабочий поток подают в осевой патрубок 6, соединенный с соплом 5, а инжектируемый поток подсасывается через тангенциальный патрубок 8. Другими словами, в данном варианте вихревой струйный аппарат работает в "обращенном" (по способу ввода рабочей и инжектируемой сред) режиме. В основном вихревой струйный аппарат работает так же, как и по варианту 1, за исключением следующих отличительных особенностей. Рабочий поток в данном варианте включения не приобретает вращательного движения, и разрежение достигается за счет сужающейся формы конфузора, т.е. по рабочему потоку вихревой струйный аппарат работает как обычный струйный аппарат с коаксиальным (соосным) соплом. При этом в конфузоре 1 вблизи входа в горловину 2 возникает пониженное давление р₂(р₂<р₁). Под действием возникшего перепада давления Δр=р₁-р₂ в конфузор 1 через тангенциальный патрубок 8 начинает всасываться инжектируемый поток, который, закручиваясь, приобретает тангенциальную (окружную) составляющую скорости: в цилиндрической части конфузора w_t1, у входа в горловину w_t2, причем эти скорости связаны друг с другом соотношением (1). Их связь с возникшим перепадом давлений может быть в первом приближении выражена из уравнения (3)

Если принять во внимание, что помимо тангенциальной составляющей претерпевают изменения осевая w_a и радиальная w_R составляющие скорости, и учесть известное из кинематики жидкости соотношение для полной скорости

то вместо уравнения (3) следует записать интеграл уравнения Бернулли в виде

где w₁ - полная скорость потока инжектируемой среды на радиусе R₁.

Учитывая, что углы раскрытия конфузора малы, можно считать, что w_R≪w_a˜w_t. Кроме того, в силу зависимости w_a˜R^-2 при R₁≫R₂ справедливо соотношение w_a2≫w_a1. Тогда вместо уравнения (4) можно записать более точное (но все еще приближенное) выражение

из которого следует, что создаваемый рабочим потоком перепад давления затрачивается на изменение кинетической энергии инжектируемого потока, причем помимо изменения тангенциального движения (составляющая скорости w_t2) инжектируемый поток приобретает и осевое (составляющая скорости w_a2). В горловине 2 происходит смешение потоков, причем в случае, когда плотность рабочей среды больше плотности инжектируемой, за счет действия центробежной силы происходит лучшее их смешение, так как струя рабочего потока отбрасывается к стенкам горловины, а инжектируемый поток, напротив, стремится к оси. Благодаря этому улучшается обмен импульсом между рабочим потоком и инжектируемой средой, что приводит к повышению КПД предлагаемого устройства.

В свою очередь, использование способа включения по варианту 1 предпочтительней, когда плотность рабочей среды меньше плотности инжектируемой среды, так как в этом случае более легкая рабочая среда стремится к оси горловины, а тяжелая инжектируемая отбрасывается центробежной силой к стенкам.

Пример конкретного выполнения. Вихревой струйный аппарат, разрез которого представлен на фиг.1-8, имеет размеры: R₁=25 мм, R₂=5 мм, угол раскрытия конфузора 30°, а диффузора - 10°, наконечник 7 сопла 5 выполнен сужающимся. В диффузоре установлен спрямляющий аппарат с двумя лопатками 22. При подаче в тангенциальный патрубок 8 рабочего потока (воды с плотностью ρ=1000 кг/м³) со скоростью w_t1=3 м/с в соответствии с формулой (3) в вихревом струйном аппарате возникает перепад давления

При давлении рабочего потока на входе в вихревой струйный аппарат p₁=150000 Па (абс.) давление вблизи наконечника сопла составит

р₂=р₁-Δр_р=150000-108000=42000 Па (абс.)=0,42 ат (абс.).

В случае подсоса инжектируемой среды из атмосферы полезный перепад давления, создаваемый между входным сечением патрубка 6 и выходным сечением сопла 5, равен

Δр_c=p_am-p₂=100000-42000=58000 Па=0,58 ат.

Таким образом, в предлагаемом вихревом струйном аппарате при расчетных геометрических и режимных параметрах может достигаться отношение полезного и рабочего перепадов давлений

Δр_с/Δp_p=58000/108000=0,537,

что соответствует лучшим показателям для обычных гидроструйных насосов (см. Лямаев Б.Ф.Гидроструйные насосы и установки. - Л.: Машиностроение, 1988. - С.85, рис.2.4, а). При достаточно высокой степени подсасывания инжектируемого потока это будет приводить и к увеличению КПД.

Повышение надежности достигается благодаря использованию механизма 12 регулирования кольцевого зазора между наконечником 7 сопла и конфузором 1, вынесенного из рабочего объема струйного аппарата. Повышение надежности достигается также в результате применения спрямляющего аппарата, состоящего из лопаток 22 или тела 23 обтекаемой формы со спрямляющими лопатками 22 (так как это препятствует подсосу жидкости или газа из окружающей среды), направляющей втулки 9 с лопатками 10 (повышается точность радиального позиционирования наконечника сопла), применения уплотнительных колец 13, сильфона 14 (повышается герметичность системы) и обоймы 15 из антифрикционного материала (снижается трение и поглощаются вибрации сопла).

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить надежность, инжектирующую способность и КПД вихревого струйного аппарата.

Вихревой струйный аппарат предназначен для транспорта жидких, газовых, парогазовых сред, суспензий и газопорошковых смесей, а также для систем создания вакуума в технологических аппаратах. Вихревой струйный аппарат, корпус которого состоит из конфузора цилиндро-конической формы, горловины и диффузора, с установленным соосно конфузору соплом в виде цилиндрической трубки, соединенной с осевым патрубком, второй патрубок выполнен тангенциально конфузору в широкой его части, причем конфузор имеет угол раскрытия 10-40°, а диффузор - угол раскрытия 4-30°, наконечник сопла выполнен сужающимся, в конической части конфузора расположена направляющая втулка, прикрепленная к нему при помощи лопаток, загнутых по линиям тока закрученного потока, осевой патрубок присоединен к подвижной плите, которая может перемещаться в осевом направлении при помощи механизма регулировки, сопряжение сопла с крышкой конфузора герметизировано одним или несколькими уплотнительными кольцами, а к подвижной плите и крышке конфузора герметично присоединен сильфон. Способ эксплуатации вихревого струйного аппарата заключается в том (вариант 1), что рабочий поток подают в тангенциальный патрубок, а инжектируемый поток подсасывается через осевой патрубок, соединенный с соплом, причем осевое положение сопла устанавливают так, чтобы его наконечник оказался в зоне наиболее низкого давления. Способ эксплуатации вихревого струйного аппарата заключается в том (вариант 2), что рабочий поток подают в осевой патрубок, соединенный с соплом, а инжектируемый поток подсасывается через тангенциальный патрубок. Технический результат - повышение надежности. 3 н. и 6 з.п.ф-лы, 8 ил.

1. Вихревой струйный аппарат, корпус которого состоит из конфузора цилиндро-конической формы, горловины и диффузора, с установленным соосно конфузору соплом в виде цилиндрической трубки, соединенной с осевым патрубком, отличающийся тем, что второй патрубок выполнен тангенциально конфузору в широкой его части, причем конфузор имеет угол раскрытия 10-40°, а диффузор - угол раскрытия 4-30°, наконечник сопла выполнен сужающимся, в конической части конфузора расположена направляющая втулка, прикрепленная к нему при помощи лопаток, загнутых по линиям тока закрученного потока, осевой патрубок присоединен к подвижной плите, которая может перемещаться в осевом направлении при помощи механизма регулировки, сопряжение сопла с крышкой конфузора герметизировано одним или несколькими уплотнительными кольцами, а к подвижной плите и крышке конфузора герметично присоединен сильфон.2. Вихревой струйный аппарат по п.1, отличающийся тем, что внутри направляющей втулки находится обойма из антифрикционного материала.3. Вихревой струйный аппарат по п.1, отличающийся тем, что механизм регулировки выполнен в виде одной или нескольких резьбовых шпилек с навинченными на ней (них) гайками и контргайками.4. Вихревой струйный аппарат по п.1, отличающийся тем, что механизм регулировки выполнен в виде одной резьбовой шпильки с навинченными на нее гайкой и контргайкой, а также одной или нескольких гладких направляющих.5. Вихревой струйный аппарат по п.3 или 4, отличающийся тем, что гайки и контргайки снабжены полимерным кольцом, предотвращающим их самораскручивание.6. Вихревой струйный аппарат по п.1, отличающийся тем, что в широкой части диффузора установлен спрямляющий аппарат, состоящий из криволинейных лопаток, передняя часть которых загнута по линиям тока закрученного потока, а задняя часть имеет плоскую форму и расположена вдоль оси диффузора.7. Вихревой струйный аппарат по п.1, отличающийся тем, что в диффузоре установлено тело обтекаемой формы, а в конической кольцевой щели между телом и диффузором закреплены спрямляющие лопатки.8. Способ эксплуатации аппарата по любому из пп.1-7, заключающийся в том, что рабочий поток подают в тангенциальный патрубок, а инжектируемый поток подсасывается через осевой патрубок, соединенный с соплом, причем осевое положение сопла устанавливают так, чтобы его наконечник оказался в зоне наиболее низкого давления.9. Способ эксплуатации аппарата по любому из пп.1-7, заключающийся в том, что рабочий поток подают в осевой патрубок, соединенный с соплом, а инжектируемый поток подсасывается через тангенциальный патрубок.