ЭЖЕКТОР Российский патент 2020 года по МПК F04F5/48 

Изобретение относится к струйной технике, может быть использовано при создании пневмодвигателей.

Известен патент на полезную модель RU 170500 U1 “Эжектор”, МПК F04F 5/00, содержащее сопло, приемную камеру, камеру смешения и диффузор, расположенный в полости напорного трубопровода, устройство для удаления загрязняющих веществ с внутренней конусной поверхности диффузора, расположенное в верхней части напорного трубопровода. Диффузор выполнен из коаксиально расположенных патрубков, выходные концы которых расположены на образующей, расширяющейся конусной поверхности. Между патрубками образованы щели. Устройство для удаления загрязняющих веществ с внутренней конусной поверхности диффузора выполнено из электродвигателя, установленного на решетчатой пластине, прикрепленной к напорному трубопроводу в верхней его части, коромысла, выполненного в виде усеченной пирамиды, своими очертаниями повторяющей внутренние контуры диффузора, и закрепленного в нижней части электродвигателя с возможностью вращения, щеток, закрепленных на боковой поверхности коромысла.

Недостатком этого технического решения является необходимость подачи большого количества рабочего тела под давлением, сложность конструкции. (RU 170500 U1, http://new.fips.ru).

Известно решение SU 1732003 A1 “Эжектор”, МПК F04F 5/02, содержащее активное сопло, приемную камеру, патрубок пассивной среды, камеру смешения с диффузором и завихрителем смеси, установленным в диффузоре, и завихритель активной среды. Завихрители выполнены в виде винтовых вставок эллиптического поперечного сечения, продольные образующие которых закручены по винтовой линии относительно продольной оси эжектора, при этом завихритель активной среды установлен на выходе активного сопла.

Недостатком этого технического решения является неспособность данного эжектора работать с текучими средами высокого давления. (SU 1732003 A1, http://new.fips.ru).

Из известных технических решений наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому объекту является решение RU 2151919 C1 “Эжектор”, МПК F04F 5/04, содержащее активное сопло, коническую приемную камеру, камеру смешения и диффузор.

Недостатком этого технического решения является то, что эжектор не предусматривает возможность плавно и дозировано регулировать поток активной текучей среды. (RU 2151919 C1, http://new.fips.ru).

Сущность изобретения

Задача, на которую направлено заявленное решение, это разработка эжектора, позволяющего повысить энергетическую эффективность рабочего тела с возможностью плавно и дозировано регулировать поток активной текучей среды, а также способность эжектора работать с текучими средами высокого давления.

Эжектор содержит игольчатый кран (1) фиг. 1, 2, 3 приемную камеру (2) фиг. 1, 2, входной патрубок (3) фиг. 1, 2, камеру смешения (4) фиг. 1, 2, диффузор (5) фиг. 1, 2 выпускной патрубок (6) фиг. 1.

Игольчатый кран (1) имеет корпус (1.1) с фланцем (1.11), иглу (1.2), гайку накидную (1.3), гайку (1.4), ниппель (1.5), ручку (1.6), втулку (1.7), шайбу (1.8), манжету (1.9), винт (1.10) фиг. 3.

Корпус (1.1) игольчатого крана (1) выполнен на основе конуса с конструкционным пространством, в котором расположена игла (1.2), повторяющая контуры корпуса (1.1). В конструкционном пространстве корпуса (1.1) нарезана резьба, по которой перемещается игла (1.2), регулируя поток активной текучей среды. На одном конце игла (1.2) соединена винтом (1.10) с ручкой (1.6). Для подачи активной текучей среды в игольчатый кран (1) в нижней плоскости корпуса (1.1) расположен ниппель (1.5). Ниппель (1.5) фиксируется с корпусом (1.1) гайкой (1.4). Для предотвращения утечки активной среды игольчатый кран имеет манжету (1.9), шайбу (1.8), втулку (1.7), гайку (1.3) фиг. 3. Игольчатый кран (1) сопряжен с приемной камерой (2) фланцем (1.11) (фиг. 1, 2).

Игольчатый кран (1) предназначен для преобразования потенциальной энергии потока в кинетическую для получения высокоскоростной струи.

Приемная камера (2) фиг. 1, 2 выполнена на основе пустотелого цилиндра. Приемная камера (2) сопряжена в верхней плоскости с входным патрубком (3). Для герметичности соединения приемной камеры (2) фиг. 1, 2 и игольчатого крана (1) применяется уплотнительное кольцо (2.1).

Входной патрубок (3) фиг. 1, 2, выполнен на основе пустотелого цилиндра с профилем постоянного сечения для поступления пассивной текучей среды в приемную камеру (2).

В камере смешения (4) фиг. 1, 2 происходит смешение активного и пассивного потоков, передача энергии от активного потока к пассивному. На выходе из камеры (4) оба потока перемешиваются и имеют одинаковый напор. Камера смешения (4) выполнена на основе пустотелого конуса. С одной стороны она сопряжена с приемной камерой (2) с другой - с диффузором (5).

Диффузор (5) фиг. 1 предназначен для преобразования части кинетической энергии в потенциальную, скорость потока в диффузоре снижается, а давление повышается. Он выполнен на основе пустотелого усеченного конуса. С торца меньшего диаметра диффузор (5) соединен с камерой смешения (4) с торца большего диаметра - с выпускным патрубком (6).

Выпускной патрубок (6) фиг. 1 предназначен для вывода смешанного потока текущих сред. Он выполнен на основе пустотелого цилиндра с профилем постоянного сечения.

Эжектор выполнен из материалов, способных работать под высоким давлением текучих сред.

Технический результат заключается в экономичности использования рабочего тела, возможности плавно и дозировано регулировать поток активной текучей среды, способности эжектора работать с текучими средами высокого давления.

Краткое описание чертежей:

на фиг. 1 - схематичное изображение эжектора. Общий вид;

на фиг. 2 - схематичное изображение эжектора. Продольный разрез;

на фиг. 3 - схематичное изображение игольчатого крана. Продольный разрез;

Краткое описание конструктивных элементов:

1 - игольчатый кран;

1.1 - корпус;

1.2 - игла;

1.3 - гайка накидная;

1.4 - гайка;

1.5 - ниппель;

1.6 - ручка;

1.7 - втулка;

1.8 - шайба;

1.9 - манжета;

1.10 - винт;

1.11 - фланец.

2 - приемная камера;

2.1 - кольцо;

3 - входной патрубок;

4 - камера смешения;

5 - диффузор;

6 - выпускной патрубок.

Осуществление заявленного решения:

Текучая среда под высоким давлением из баллона по трубопроводу поступает в игольчатый кран (1) через ниппель (1.5). С помощью игольчатого крана (1) регулируют расход активной текучей среды. Проходя через игольчатый кран (1) поток текучей среды разгоняется до большой скорости. Кинетическая энергия потока возрастает, а потенциальная снижается. Падает давление активной текучей среды.

Пассивный поток попадает по входному патрубку (3) в приемную камеру (2) за счет того, что в приемной камере (2) создана область разрежения. Область разрежения создается активной текучей средой с высокой скоростью и пониженным давлением. Быстрый поток активной текучей среды увлекает за собой поток пассивной среды в камеру смешения (4). В камере смешения (4) два потока объединяются, и формируется смешанный поток. Происходит передача кинетической энергии от одной среды, движущейся с большей скоростью, к другой. Пройдя камеру смешения (4), поток устремляется в диффузор (5), в котором скорость движения смешанного потока уменьшается, а давление - увеличивается. На выходе из выпускного патрубка (6) смешанный поток имеет давление выше, чем давление пассивной текучей среды. Повышение давления пассивной текучей среды происходит с затратой энергии потока активной текучей среды.

Эжектор относится к струйной технике, может быть использован при создании пневмодвигателей. Эжектор содержит игольчатый кран, приемную камеру c входным патрубком пассивной среды, камеру смешения, диффузор, выпускной патрубок. Игольчатый кран включает корпус с фланцем, иглу, ниппель, ручку, соединенную с иглой. Игла установлена в корпусе. В конструкционном пространстве корпуса нарезана резьба, по которой перемещается игла, регулируя поток активной текучей среды. В нижней плоскости корпуса расположен ниппель для подачи активной текучей среды в игольчатый кран. Ниппель сопряжен с корпусом при помощи гайки. Для предотвращения утечки активной среды игольчатый кран имеет манжету, шайбу, втулку, гайку накидную. При помощи фланца игольчатый кран сопряжен с приемной камерой. Для герметичности соединения приемной камеры и игольчатого крана применяется уплотнительное кольцо. Техническим результатом данного изобретения являются: экономичность использования рабочего тела, возможность плавно и дозированно регулировать поток активной текучей среды, способность эжектора работать с текучими средами высокого давления. 3 ил.

Эжектор, включающий приемную камеру, камеру смешения, диффузор, игольчатый кран, отличающийся тем, что игла игольчатого крана выполнена на основе конуса, камера смешения имеет конусовидную форму и сопряжена сечением с большей площадью с приемной камерой, на боковой поверхности игольчатый кран имеет ниппель подачи активной среды, на конце игла имеет ручку, закрепленную винтом, фланец игольчатого крана установлен с использованием болтового соединения на стенке приемной камеры, в соединении приемной камеры и игольчатого крана установлено уплотнительное кольцо, в конструкционном пространстве игольчатый кран имеет манжету, шайбу, втулку, игольчатый кран содержит цельный корпус, выполненный за одно целое с фланцем.