Вихревой насос Российский патент 2017 года по МПК F04F5/42 

Описание патента на изобретение RU2638100C1

Изобретение относится к вихревым аппаратам и может быть использовано для эжекции жидкостного потока в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен вихревой насос, включающий цилиндрический корпус, тангенциальный патрубок входа рабочего потока жидкости, тангенциальный патрубок выхода смешанного потока, патрубок входа эжектируемого потока жидкости, расположенный коаксиально относительно цилиндрического корпуса (Вихревые аппараты / А.Д. Суслов, С.В. Иванов. - М.: Машиностроение, 1985, стр. 106).

Недостатком известного вихревого насоса является то, что он не позволяет получить максимально возможные значения коэффициента эжекции.

Целью изобретения является получение максимально возможного значения коэффициента эжекции.

Указанная цель достигается за счет того, что в известном вихревом насосе, включающем цилиндрический корпус, тангенциальный патрубок входа рабочего потока жидкости, тангенциальный патрубок выхода смешанного потока, патрубок входа эжектируемого потока жидкости, расположенный коаксиально относительно цилиндрического корпуса, диаметр патрубка входа рабочего потока составляет не менее 0,15 от диаметра цилиндрического корпуса, сумма площадей поперечных сечений тангенциального патрубка входа рабочего потока и патрубка входа эжектируемого потока составляет 0,5÷0,9 от площади поперечного сечения тангенциального патрубка выхода смешанного потока, расстояние между нижней кромкой тангенциального патрубка входа рабочего потока жидкости и верхней кромкой тангенциального патрубка выхода смешанного потока составляет не менее 1,0 от диаметра цилиндрического корпуса, величина диаметра поперечного сечения патрубка входа эжектируемого потока более 0,5 от диаметра цилиндрического корпуса аппарата.

Вихревой насос схематически изображен на фиг. 1 и включает цилиндрический корпус 1, тангенциальный патрубок входа рабочего потока жидкости 2, патрубок входа эжектируемого потока жидкости 3, расположенный коаксиально цилиндрическому корпусу, тангенциальный патрубок выхода смешанного потока 4.

Вихревой насос работает следующим образом: рабочий поток жидкости подается в тангенциальный патрубок 2 и закручивается в цилиндрическом корпусе 1. За счет создания разряжения вдоль оси аппарата во вращающемся потоке становится возможным подсос жидкости через патрубок входа эжектируемого потока 3. Внутри цилиндрического корпуса 1 рабочий и эжектируемый потоки жидкости смешиваются и выходят из вихревого насоса через тангенциальный патрубок выхода смешанного потока 4.

Предложенные диапазоны значений конструктивных параметров в совокупности позволяют получить максимально возможное значение коэффициента эжекции. При отклонении от заданных значений будет наблюдаться ухудшение показателей эффективности работы вихревого насоса, в первую очередь, падение величины коэффициента эжекции.

На фиг. 2 представлен график зависимости величины коэффициента эжекции от отношения величины динамического напора в патрубке входа рабочего потока к атмосферному давлению. При значении отношения величины динамического напора в патрубке входа рабочего потока к атмосферному давлению более 0,08 коэффициент эжекции практически перестает увеличиваться, поэтому можно считать, что коэффициент эжекции для реальных режимов работы аппарата не зависит от отношения величины динамического напора в патрубке входа рабочего потока к атмосферному давлению. Реальные рабочие отношения величины динамического напора в патрубке входа рабочего потока к атмосферному давлению превышают 0,08.

Зависимости на фигурах 3, 4, 5, 6 получены при отношении величины динамического напора в патрубке входа рабочего потока к атмосферному давлению не менее 0,08.

На фиг. 3 представлен график зависимости величины коэффициента эжекции от отношения диаметра патрубка входа рабочего потока жидкости к диаметру цилиндрического корпуса. Коэффициент эжекции при уменьшении величины отношения диаметра патрубка входа рабочего потока жидкости к диаметру цилиндрического корпуса начинает заметно увеличиваться. Однако при отношении диаметра патрубка входа рабочего потока жидкости к диаметру цилиндрического корпуса аппарата менее 0,15 начинает резко возрастать гидравлическое сопротивление вихревого насоса. С учетом полученных данных можно сделать вывод, что работа вихревого насоса при отношениях диаметра патрубка входа рабочего потока жидкости к диаметру цилиндрического корпуса не менее 0,15 будет наиболее рациональна в плане достижения максимально возможного значения коэффициента эжекции.

На фиг. 4 представлен график зависимости величины коэффициента эжекции от отношения суммы площадей поперечных сечений патрубков входа рабочего потока жидкости и входа эжектируемого потока жидкости к величине площади поперечного сечения патрубка выхода смешанного потока. Интервал значений отношения суммы площадей поперечных сечений патрубка входа рабочего потока и патрубка входа эжектируемого потока от площади поперечного сечения патрубка выхода смешанного потока, составляющий 0,5÷0,9, является наиболее рациональным для получения максимально возможного значения коэффициента эжекции. При значениях отношения суммы площадей поперечных сечений патрубков входа рабочего потока и входа эжектируемого потока к величине площади поперечного сечения патрубка выхода смешанного потока менее 0,5 и более 0,9 происходит резкое уменьшение коэффициента эжекции, что следует из графической зависимости на фиг. 4.

На фиг. 5 представлен график зависимости величины коэффициента эжекции от отношения расстояния от нижней кромки патрубка входа рабочего потока до верхней кромки патрубка выхода смешанного потока к диаметру цилиндрического корпуса. Как видно из графика, достижение максимально возможного значения коэффициента эжекции может быть в том случае, когда расстояние между нижней кромкой тангенциального патрубка входа рабочего потока жидкости и верхней кромкой тангенциального патрубка выхода смешанного потока составляет не менее 1,0 от диаметра цилиндрического корпуса.

На фиг. 6 представлен график зависимости величины коэффициента эжекции от отношения диаметра патрубка входа эжектируемого потока к диаметру цилиндрического корпуса аппарата. Коэффициент эжекции принимает максимально возможное значение при соблюдении конструктивного решения вихревого насоса, при котором отношение диаметра патрубка входа эжектируемого потока к диаметру цилиндрического корпуса будет более 0,5.

Предложенные соотношения основных конструктивных параметров вихревого насоса являются оптимальными и позволяют получить наиболее рациональную конструкцию аппарата, гарантируя максимальное значение коэффициента эжекции.

Похожие патенты RU2638100C1

название год авторы номер документа
ВИХРЕВОЙ ЭЖЕКТОР 2011
  • Исаев Сергей Викторович
  • Лагуткин Михаил Георгиевич
RU2476731C1
ВИХРЕВОЙ ЭЖЕКТОР 2014
  • Вагнер Виктор Владиславович
  • Курилов Виктор Егорович
  • Новиков Михаил Иванович
RU2564500C1
Способ дегазации жидкости и устройство для его осуществления 1990
  • Яхова Наталия Анатольевна
  • Мачинский Александр Сергеевич
  • Туч Алексей Владимирович
  • Громова Ирина Николаевна
  • Шеремет Анатолий Николаевич
  • Максютенко Александр Николаевич
  • Боровиков Виктор Васильевич
SU1733388A1
ВИХРЕВОЙ СТРУЙНЫЙ АППАРАТ 1994
  • Рогачев С.Г.
  • Степанянц В.С.
  • Курбатов Л.М.
RU2076250C1
Устройство для разделения суспензий 2023
  • Козлов Алексей Валентинович
  • Лагуткин Михаил Георгиевич
  • Голованов Иван Юрьевич
RU2817866C1
Вихревой эжектор 2019
  • Серебряков Рудольф Анатольевич
  • Доржиев Сергей Содномович
RU2703119C1
Способ нейтрализации аварийных выбросов газообразного хлора и установка для его осуществления 2019
  • Арутюнян Геворк Вазгенович
  • Кузьмин Дмитрий Геннадьевич
RU2710197C1
Гидроциклон-дегазатор 1987
  • Климов Александр Петрович
  • Лагуткин Михаил Георгиевич
  • Терновский Игорь Георгиевич
  • Цыганов Лев Григорьевич
SU1465123A1
СТРУЙНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ-ЭЖЕКТОР 2012
  • Проселков Юрий Михайлович
  • Пахлян Ирина Альбертовна
  • Мищенко Сергей Владимирович
RU2507370C1
Аппарат для сгущения шлама 1986
  • Гудочков Георгий Георгиевич
  • Терновский Игорь Георгиевич
  • Кутепов Алексей Митрофанович
  • Цыганов Лев Григорьевич
  • Лагуткин Михаил Георгиевич
SU1484368A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 638 100 C1

Реферат патента 2017 года Вихревой насос

Вихревой насос предназначен для осуществления процесса эжекции в среде жидкость-жидкость. Насос включает цилиндрический корпус, тангенциальный патрубок входа рабочего потока жидкости, тангенциальный патрубок выхода смешанного потока, патрубок входа эжектируемого потока жидкости, расположенный коаксиально относительно цилиндрического корпуса, диаметр патрубка входа рабочего потока составляет не менее 0,15 от диаметра цилиндрического корпуса, сумма площадей поперечных сечений тангенциального патрубка входа рабочего потока и патрубка входа эжектируемого потока составляет 0,5÷0,9 от площади поперечного сечения тангенциального патрубка выхода смешанного потока, расстояние между нижней кромкой тангенциального патрубка входа рабочего потока жидкости и верхней кромкой тангенциального патрубка выхода смешанного потока составляет не менее 1,0 от диаметра цилиндрического корпуса, величина диаметра поперечного сечения патрубка входа эжектируемого потока более 0,5 от диаметра цилиндрического корпуса аппарата. Технический результат - получение максимально возможного значения коэффициента эжекции. 6 ил.

Формула изобретения RU 2 638 100 C1

Вихревой насос, включающий цилиндрический корпус, тангенциальный патрубок входа рабочего потока жидкости, тангенциальный патрубок выхода смешанного потока, патрубок входа эжектируемого потока жидкости, расположенный коаксиально относительно цилиндрического корпуса, отличающийся тем, что диаметр патрубка входа рабочего потока составляет не менее 0,15 от диаметра цилиндрического корпуса, сумма площадей поперечных сечений тангенциального патрубка входа рабочего потока и патрубка входа эжектируемого потока составляет 0,5÷0,9 от площади поперечного сечения тангенциального патрубка выхода смешанного потока, расстояние между нижней кромкой тангенциального патрубка входа рабочего потока жидкости и верхней кромкой тангенциального патрубка выхода смешанного потока составляет не менее 1,0 от диаметра цилиндрического корпуса, величина диаметра поперечного сечения патрубка входа эжектируемого потока более 0,5 от диаметра цилиндрического корпуса аппарата.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2638100C1

ВИХРЕВОЙ ЭЖЕКТОР 2011
  • Исаев Сергей Викторович
  • Лагуткин Михаил Георгиевич
RU2476731C1
ВИХРЕВОЙ ЭЖЕКТОР 2014
  • Вагнер Виктор Владиславович
  • Курилов Виктор Егорович
  • Новиков Михаил Иванович
RU2564500C1
ВИХРЕВОЙ СТРУЙНЫЙ АППАРАТ 1999
  • Андреев А.Ю.
  • Рогачев С.Г.
RU2147085C1
US 4245961 A, 20.01.1981
WO 9522003 A1, 17.08.1995.

RU 2 638 100 C1

Авторы

Лагуткин Михаил Георгиевич

Михальченкова Анна Николаевна

Бутрин Макар Михайлович

Даты

2017-12-11Публикация

2016-09-29Подача