УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУИ ЖИДКОСТИ Российский патент 2008 года по МПК B05B1/34 

Описание патента на изобретение RU2335346C2

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для гидравлического разрушения горных пород.

Известны устройства для формирования струи жидкости [1, с.60; 2, с.135], включающие подводящий канал с установленным в нем успокоителем турбулентных пульсаций потока, входной канал, разгонный канал в виде конуса и выходной канал в виде цилиндрического патрубка для истечения сформированной струи жидкости.

Недостатком данного типа устройств является высокая турбулентность потока жидкости движущегося в жестких стенках разгонного канала и, как следствие, - высокая турбулентность струи, истекающей в воздушную среду, и ее быстрое разрушение.

Известно устройство для формирования струи жидкости [4], включающее подводящий канал, входной канал с успокоителем потока, разгонный канал в виде конуса и выходной канал. Входной, разгонный и выходной каналы образуют одну ступень. Ствол гидромонитора собирается из нескольких ступеней, а выходной канал последний ступени формирует диаметр истекающей струи.

Недостатком известного устройства является его большая длина, что усложняет его эксплуатацию в ограниченных подземных условиях и приводит к потерям энергии за счет возрастающей площади контакта жидкости с внутренней поверхностью каналов.

Известно устройство [1, рис.43] насадка Волжского В.М. и Подолянко Н.И., включающее подводящий канал, входной канал, разгонный канал в виде конуса и выходной канал. В выходном канале установлен циркуляционный насос для снижения сопротивления выходящего потока жидкости, формирующего струю.

Недостатком известного устройства является то, что циркуляционный насос устанавливают после разгонного канала. В обычных насадках жидкость после разгонного канала попадает в короткий выходной канал и через него истекает в воздушную среду, а ее сопротивление значительно ниже, чем сопротивление жидкости в более длинном циркуляционном насосе. Поэтому установка циркуляционного насоса в выходном канале снижает компактность и дальнобойность формируемой струи.

За прототип принято устройство для формирования струи жидкости [2, с.135], включающее подводящий канал с успокоителем, входной канал, разгонный канал в виде конуса и выходной канал для истечения струи.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы устройства, формирование более компактной струи жидкости и увеличение ее динамического давления.

Решение поставленной задачи достигается тем, что разгонный канал выполнен в виде тороидальной камеры, формирующей внутренний вращающийся поток, причем ее образующая плоскость расположена между входным и выходным каналами и перпендикулярна направлению движения основного потока, а входное отверстие тороидальной камеры ориентировано в сторону входного канала, при этом оси входящего и выходящего каналов совмещены с геометрической осью тороидальной камеры и вращающегося потока.

Работа устройства для формирования струи жидкости поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен разрез устройства на виде сбоку, на фиг.2 - вид спереди, фиг.3 - эпюры скоростей потока жидкости в каналах устройства и схема изменения скорости потока при движении в разгонном канале.

Устройство для формирования струи жидкости (фиг.1) включает подводящий 1, входной 2, разгонный 3 и выходной 4 каналы. В подводящем канале 1 установлен успокоитель 5, а разгонный канал 3 выполнен в виде тороидальной камеры 6, расположенной между входным 2 и выходным 4 каналами с образующей плоскостью П-П, расположенной перпендикулярно направлению движения потока вдоль оси 0-0. Входное отверстие 7 в тороидальную камеру 6 ориентировано в сторону входного канала 2. Оси входного 2 и выходного 4 каналов совмещены с геометрической осью 0-0 тороидальной камеры 6, что задает соосность всех потоков с истекающей струей 8.

Подготовка устройства к работе осуществляется следующим образом. Под давлением жидкости Рст в подводящем канале 1 (фиг.1) поток движется через успокоитель 5 со скоростью uо и гасит внутреннюю турбулентность. Поток жидкости через входной канал 2 проходит в разгонный канал 3 через входное отверстие 7, заполняет тороидальную камеру 6.

Работа устройства по формированию струи 8 осуществляется после заполнения жидкостью тороидальной камеры 6. Поток, проходя по входному каналу 2, не может зайти во входное отверстие 7, т.к. тороидальная камера 6 заполнена несжимаемой жидкостью, вращающейся со скоростью uв. Двигаясь вдоль границ входного отверстия 7, образованного тороидально вращающейся жидкостью, поток сжимается и увеличивает осевую составляющую скорости движения uво и соответственно снижает поперечную составляющую скорости движения uвп. Увеличение осевой скорости движения потока происходит постепенно от величины uво=uo в точке (·)1, в дальнейшем uво=0,72 uв в точке (·)2, и до uво=uв в точке (·)3, после которой жидкость попадает в выходной канал 4 и истекает из него в виде струи 8, движущейся с конечной скоростью uв.

В предлагаемом устройстве сжатие потока жидкости и ускорение его движения происходят в жидких подвижных стенках промежуточного канала, а не вдоль жестких стенок как у аналогов и прототипа, в результате которых снижается турбулентность потока и повышается гидродинамическое давление струи.

Литература

1. Цяпко Н.Ф., Чапка А.М. Гидроотбойка угля на подземных работах. - М.: Госгортехиздат, 1960.

2. Охрименко В.А., Куприн А.И., Ищук И.Г. Подземная гидродобыча угля. - М.: Недра, 1974.

3. Шавловский С.С. Основы динамики струй при разрушении горного массива. - М.: Недра, 1974.

4. А.с. 1580011. Устройство для формирования струи жидкости. / Бартышев А.В., Плетнев О.Н., Стефанюк Б.М., Стрельников А.Н., Хазов В.Н.

Похожие патенты RU2335346C2

название год авторы номер документа
СТРУЕФОРМИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ГИДРОМОНИТОРА 2005
  • Фомичев Сергей Григорьевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Сенкус Валентин Витаутасович
RU2299326C2
МАЛОГАБАРИТНЫЙ ГИДРОМОНИТОР 2005
  • Фомичев Сергей Григорьевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Сенкус Валентин Витаутасович
RU2306419C2
ОБЛЕГЧЕННЫЙ ГИДРОМОНИТОР 2005
  • Фомичев Сергей Григорьевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Сенкус Василий Витаутасович
RU2299327C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ВОДЫ ОТ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ 2006
  • Сенкус Василий Витаутасович
  • Фомичев Сергей Григорьевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Стефанюк Богдан Михайлович
  • Сенкус Валентин Витаутасович
RU2345815C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБРОСА И РЕГУЛИРОВАНИЯ ГЛУБИНЫ ЗАБОРА ВОДЫ ИЗ ОТСТОЙНИКА 2006
  • Сенкус Василий Витаутасович
  • Фомичев Сергей Григорьевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Стефанюк Богдан Михайлович
  • Сенкус Валентин Витаутасович
RU2334047C2
СПОСОБ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК 2005
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Фомичев Сергей Григорьевич
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Сенкус Василий Витаутасович
RU2297533C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СБРОСОВ 2003
RU2257251C2
КОМПЛЕКСНЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 2005
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Фомичев Сергей Григорьевич
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Сенкус Василий Витаутасович
RU2295036C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ВОДЫ ОТ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ 2006
  • Сенкус Василий Витаутасович
  • Фомичев Сергей Григорьевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Стефанюк Богдан Михайлович
  • Сенкус Валентин Витаутасович
RU2329851C2
СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ВОДЫ В ПОДЗЕМНЫХ ВОДОСБОРНИКАХ С МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ОЧИСТКОЙ 1998
  • Сенкус В.В.
  • Фомичев С.Г.
  • Сенкус В.В.
  • Фомичев К.С.
RU2162004C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 335 346 C2

Реферат патента 2008 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУИ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для гидравлического разрушения горных пород. Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства, формирование более компактной струи жидкости и увеличение ее динамического давления. Для этого в устройстве для формирования струи разгонный канал выполнен в виде тороидальной камеры, формирующей внутренний вращающийся поток. Образующая плоскость камеры расположена между входным и выходным каналами и перпендикулярна направлению движения основного потока. Входное отверстие тороидальной камеры ориентировано в сторону входного канала. Оси входящего и выходящего каналов совмещены с геометрической осью тороидальной камеры и потоком вращения. Техническим результатом изобретения является снижение турбулентности потока и повышение гидродинамического давления струи. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 335 346 C2

Устройство для формирования струи жидкости, включающее подводящий канал с успокоителем, входной канал, разгонный канал и выходной канал для истечения струи, отличающееся тем, что разгонный канал выполнен в виде тороидальной камеры, формирующей внутренний вращающийся поток, причем ее образующая плоскость расположена между входным и выходным каналами и перпендикулярна направлению движения основного потока, а входное отверстие тороидальной камеры ориентировано в сторону входного канала, при этом оси входящего и выходящего каналов совмещены с геометрической осью тороидальной камеры и потоком вращения.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2335346C2

ОХРИМЕНКО В.А
и др
Подземная гидродобыча угля
- М.: Недра, 1974, с.133-137
Вихревой генератор 1990
  • Сандт Рудольф Христианович
  • Платонов Сергей Юрьевич
  • Дубровин Михаил Николаевич
  • Иванов Юрий Георгиевич
  • Бедусенко Николай Николаевич
SU1796278A1
Устройство для распыления жидких продуктов 1985
  • Ваакс Виктор Рихардович
  • Москевич Юрий Романович
  • Ждановский Анатолий Анатольевич
  • Мирошник Михаил Петрович
  • Карташова Светлана Евгеньевна
  • Болоховский Виктор Васильевич
SU1549574A1
SU 94027355 A1, 27.05.1996
US 4261521 A, 14.04.1981.

RU 2 335 346 C2

Авторы

Фомичев Сергей Григорьевич

Сенкус Витаутас Валентинович

Сенкус Валентин Витаутасович

Даты

2008-10-10Публикация

2006-10-03Подача