Струйный смеситель конденсатно-питательного тракта энергоблока (варианты) Российский патент 2025 года по МПК B01F25/10 

Область техники

Изобретение относится к конструкциям струйных смесителей и может быть использовано в частности для смешивания потоков конденсата греющего пара и основного конденсата тракта энергоблока ГРЭС с бездеаэраторной тепловой схемой.

Уровень техники

Из уровня техники известен принятый в качестве прототипа заявляемой группы изобретений струйный смеситель, содержащий фланец крепления к трубе с обрабатываемой суспензией, средство ввода реагента и привод. Причем указанные фланец крепления к трубе и привод соединены посредством камеры, через указанную камеру проходит соединительное средство, зафиксированное на валу привода, на конце которого за средством крепления к трубе установлена смесительная головка, представляющая собой цилиндр, жестко соединенный с валом привода и имеющий отверстия для протекания жидкого реагента. При этом на поверхности цилиндра выполнены щелевые отверстия для ввода реагента в суспензию, между которыми на внешней поверхности цилиндра размещены перемешивающие лопасти. Причем средство ввода реагента представляет собой трубу с диаметром меньшим, чем диаметр цилиндра, стационарно закрепленную на противоположной относительно места установки фланца стенке трубы для подачи суспензии, и, по меньшей мере, частично, входящая в цилиндр смесительной головки, соединительное средство закреплено во фланце посредством механического уплотнения. При этом вал привода проходит через камеру до механического уплотнения и зафиксирован в камере посредством самоцентрирующегося роликового подшипника, соединительное средство зафиксировано на валу привода по всей длине камеры, а лопасти имеют скругленную форму (патент на полезную модель RU 45645 U1, дата публикации: 27.05.2005 г., далее - [1]).

Недостатки известного из [1] смесителя заключаются в следующем.

В известном из [1] струйном смесителе возникает высокое гидравлическое сопротивление потоку обрабатываемой суспензии, протекающей через трубу, поскольку соединительное устройство с установленными на нем лопастями для перемешивания суспензии с реагентом установлено внутри трубы таким образом, что продольная ось симметрии цилиндрического соединительного устройства расположена перпендикулярно оси трубы. При этом ось вращения вихревого потока смешиваемых жидкостей, образующегося в результате вращения соединительного устройства с лопастями с помощью привода, расположена перпендикулярно направлению потока суспензии в трубе, что также создает дополнительное сопротивление потоку суспензии, протекающей через трубу.

Раскрытие изобретения

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание струйных смесителей для смешивания потоков конденсата греющего пара и основного конденсата тракта энергоблока ГРЭС с бездеаэраторной тепловой схемой, а техническими результатами - обеспечение снижения гидравлического сопротивления струйного смесителя; и обеспечение исключения необходимости использования привода для создания вихревого течения в смесителе.

Решение указанной задачи путем достижения указанных технических результатов применительно к первому объекту заявляемой группы изобретений обеспечивается тем, что струйный смеситель содержит внешний цилиндрический корпус, входной конец которого выполнен в виде диффузора, а выходной конец - в виде конфузора. При этом внутри внешнего цилиндрического корпуса эксцентрично по отношению к его продольной оси симметрии установлен внутренний перфорированный цилиндрический корпус, входной конец которого закреплен на конфузорной втулке, установленной внутри внешнего цилиндрического корпуса, а выходной конец - на диффузорной втулке, установленной внутри внешнего цилиндрического корпуса. Причем к внешнему цилиндрическому корпусу присоединен патрубок, выполненный в виде диффузора, внутренний объем которого сообщается с полостью, образованной между внутренней поверхностью стенки внешнего цилиндрического корпуса, внешней поверхностью стенки внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса и торцевыми поверхностями конфузорной и диффузорной втулок. При этом выход патрубка расположен в области наиболее широкой части вышеуказанной полости. Причем цилиндрические отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе являются тангенциальными и выполнены под углом к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии. При этом выходы вышеуказанных отверстий ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса. Причем внутренний диаметр внутреннего цилиндрического перфорированного корпуса равен внутренним диаметрам входного конца диффузора и выходного конца конфузора внешнего цилиндрического корпуса. При этом отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе выполнены под углом 45° к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии.

Решение указанной задачи путем достижения указанных технических результатов применительно ко второму объекту заявляемой группы изобретений обеспечивается тем, что струйный смеситель содержит внешний цилиндрический корпус, входной конец которого выполнен в виде диффузора, а выходной конец - в виде конфузора. При этом внутри внешнего цилиндрического корпуса соосно с ним установлен внутренний перфорированный цилиндрический корпус, один из концов которого выполнен в форме перфорированного конуса и ориентирован в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса. Причем другой конец внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса соединен с выходом патрубка, присоединенного к внешнему цилиндрическому корпусу. При этом цилиндрические отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе и его конце, выполненном в форме перфорированного конуса, являются тангенциальными и выполнены под углом к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии. Причем выходы вышеуказанных отверстий ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса. При этом внутренний диаметр внешнего цилиндрического корпуса равен сумме внутренних диаметров входного конца диффузора и внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса в его цилиндрической части. Причем внутренний диаметр входного конца диффузора равен внутреннему диаметру выходного конца конфузора. При этом внутренний диаметр внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса в его цилиндрической части равен внутреннему диаметру патрубка, присоединенного к внешнему цилиндрическому корпусу. Причем отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе выполнены под углом 45° к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии. При этом к внешней поверхности стенки внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса присоединен опорный стержень, прикрепленный к внутренней поверхности стенки внешнего цилиндрического корпуса.

Решение указанной задачи путем достижения указанных технических результатов применительно к третьему объекту заявляемой группы изобретений обеспечивается тем, что струйный смеситель содержит внешний цилиндрический корпус, входной конец которого выполнен в виде диффузора, а выходной конец - в виде конфузора. При этом внутри внешнего цилиндрического корпуса соосно с ним установлен внутренний перфорированный цилиндрический корпус, концы которого выполнены в форме перфорированных конусов. Причем к боковой стенке внешнего цилиндрического корпуса присоединен патрубок, выход которого присоединен к боковой стенке внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса. При этом цилиндрические отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе и его концах, выполненных в форме перфорированных конусов, являются тангенциальными и выполнены под углом к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии. Причем выходы вышеуказанных отверстий ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса. При этом внутренний диаметр внешнего цилиндрического корпуса равен сумме внутренних диаметров входного конца диффузора и внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса в его цилиндрической части. Причем внутренний диаметр входного конца диффузора равен внутреннему диаметру выходного конца конфузора. При этом внутренний диаметр внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса в его цилиндрической части равен половине внутреннего диаметра патрубка, присоединенного к боковой стенке внешнего цилиндрического корпуса. Причем отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе выполнены под углом 45° к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии. При этом к внешней поверхности стенки внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса присоединен опорный стержень, прикрепленный к внутренней поверхности стенки внешнего цилиндрического корпуса.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемой группы изобретений и достигаемыми техническими результатами заключается в следующем.

За счет того, что в первом варианте струйного смесителя к внешнему цилиндрическому корпусу присоединен патрубок, выполненный в виде диффузора, внутренний объем которого сообщается с полостью, образованной между внутренней поверхностью стенки внешнего цилиндрического корпуса, внешней поверхностью стенки внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса и торцевыми поверхностями конфузорной и диффузорной втулок, и за счет того, что выход патрубка расположен в области наиболее широкой части вышеуказанной полости, обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, подаваемой через патрубок. За счет того, что цилиндрические отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе являются тангенциальными и выполнены под углом 45° к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии при прохождении жидкости, поступающей через патрубок, выполненный в виде диффузора, и проходящей через указанные отверстия, обеспечивается создание вихревого течения в смесителе с исключением необходимости использования привода. При этом за счет того, что выходы вышеуказанных отверстий ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса, также обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающей через диффузор внешнего цилиндрического корпуса и проходящей через внутренний цилиндрический корпус. При этом за счет того, что внутренний диаметр внутреннего цилиндрического перфорированного корпуса равен внутренним диаметрам входного конца диффузора и выходного конца конфузора внешнего цилиндрического корпуса, обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающей через входной конец диффузора и проходящей через внутренний перфорированный цилиндрический корпус, а также обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку смешанных жидкостей, выходящему из внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса и проходящему через внешний цилиндрический корпус.

За счет того, что во втором варианте смесителя внутри внешнего цилиндрического корпуса соосно с ним установлен внутренний перфорированный цилиндрический корпус, один из концов которого выполнен в форме перфорированного конуса и ориентирован в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса, а другой конец соединен с выходом патрубка, присоединенного к внешнему цилиндрическому корпусу, обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающему через патрубок во внутренний перфорированный цилиндрический корпус. За счет того, что цилиндрические отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе и его конце, выполненном в форме перфорированного конуса, являются тангенциальными и расположены под углом 45° к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии при прохождении жидкости, поступающей через патрубок и проходящей через указанные отверстия, обеспечивается создание вихревого течения в смесителе с исключением необходимости использования привода. При этом за счет того, что выходы вышеуказанных отверстий ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса, также обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающей через диффузор внешнего цилиндрического корпуса и проходящей через него. При этом за счет того, что внутренний диаметр внешнего цилиндрического корпуса равен сумме внутренних диаметров входного конца диффузора и внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса в его цилиндрической части; за счет того, что внутренний диаметр входного конца диффузора равен внутреннему диаметру выходного конца конфузора; а также за счет того, что внутренний диаметр внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса в его цилиндрической части равен внутреннему диаметру патрубка, присоединенного к внешнему цилиндрическому корпусу, обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающей через входной конец диффузора и проходящей через внешний цилиндрический корпус, а также обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку смешанных жидкостей, проходящему через внешний цилиндрический корпус.

За счет того, что в третьем варианте смесителя внутри внешнего цилиндрического корпуса соосно с ним установлен внутренний перфорированный цилиндрический корпус, концы которого выполнены в форме перфорированных конусов, и за счет того, что к боковой стенке внешнего цилиндрического корпуса присоединен патрубок, выход которого присоединен к боковой стенке внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса, обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающему через патрубок во внутренний перфорированный цилиндрический корпус. За счет того, что цилиндрические отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе и его концах, выполненных в форме перфорированных конусов, являются тангенциальными и расположены под углом 45° к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии при прохождении жидкости, поступающей через патрубок и проходящей через указанные отверстия, обеспечивается создание вихревого течения в смесителе с исключением необходимости использования привода. При этом за счет того, что выходы вышеуказанных отверстий ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса, также обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающей через диффузор внешнего цилиндрического корпуса и проходящей через него. При этом за счет того, что внутренний диаметр внешнего цилиндрического корпуса равен сумме внутренних диаметров входного конца диффузора и внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса в его цилиндрической части; за счет того, что внутренний диаметр входного конца диффузора равен внутреннему диаметру выходного конца конфузора; и за счет того, что внутренний диаметр внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса в его цилиндрической части равен половине внутреннего диаметра патрубка, присоединенного к боковой стенке внешнего цилиндрического корпуса, обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающей через входной конец диффузора и проходящей через внешний цилиндрический корпус, а также обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку смешанных жидкостей, проходящему через внешний цилиндрический корпус.

Краткое описание фигур

На фиг. 1 представлен струйный смеситель в соответствии с первым вариантом его исполнения в продольном разрезе по оси симметрии. На фиг. 2 представлен струйный смеситель в соответствии со вторым вариантом его исполнения в продольном разрезе по оси симметрии. На фиг. 3 представлен струйный смеситель в соответствии с третьим вариантом его исполнения в продольном разрезе по оси симметрии.

Описание позиций фигур:

1.1 - внешний цилиндрический корпус;

1.2 - диффузор;

1.3 - конфузор;

1.4 - внутренний перфорированный цилиндрический корпус;

1.5 - конфузорная втулка;

1.6 - диффузорная втулка;

1.7 - патрубок;

1.8 - отверстия;

2.1 - внешний цилиндрический корпус;

2.2 - диффузор;

2.3 - конфузор;

2.4 - внутренний перфорированный цилиндрический корпус;

2.5 - перфорированный конус;

2.6 - патрубок;

2.7 - отверстия;

2.8 - цилиндрический опорный стержень;

3.1 - внешний цилиндрический корпус;

3.2 - диффузор;

3.3 - конфузор;

3.4 - внутренний перфорированный цилиндрический корпус;

3.5, 3.6 - перфорированные конусы;

3.7 - патрубок;

3.8 - отверстия;

3.9 - цилиндрический опорный стержень.

Осуществление изобретения

Ниже приведены частные примеры конструкций и работы струйных смесителей в соответствии с тремя вариантами их исполнения.

Струйный смеситель содержит выполненный из стали 12Х18Н10Т внешний цилиндрический корпус 1.1, входной конец которого выполнен в виде диффузора 1.2, а выходной конец - в виде конфузора 1.3. При этом внутри внешнего цилиндрического корпуса 1.1 эксцентрично по отношению к его продольной оси симметрии установлен выполненный из стали 12Х18Н10Т внутренний перфорированный цилиндрический корпус 1.4, входной конец которого приварен к выполненной из стали 12Х18Н10Т конфузорной втулке 1.5, установленной внутри внешнего цилиндрического корпуса 1.1, а выходной конец приварен к выполненной из стали 12Х18Н10Т диффузорной втулке 1.6, установленной внутри внешнего цилиндрического корпуса 1.1. Причем к внешнему цилиндрическому корпусу 1.1 приварен выполненный из стали 12Х18Н10Т патрубок 1.7, выполненный в виде диффузора, внутренний объем которого сообщается с полостью, образованной между внутренней поверхностью стенки внешнего цилиндрического корпуса 1.1, внешней поверхностью стенки внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 1.4 и торцевыми поверхностями конфузорной и диффузорной втулок 1.5, 1.6. При этом выход патрубка 1.7 расположен в области наиболее широкой части вышеуказанной полости. Причем цилиндрические отверстия 1.8 во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе 1.4 являются тангенциальными и выполнены под углом к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии. При этом выходы вышеуказанных отверстий 1.8 ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса 1.1. Причем внутренний диаметр внутреннего цилиндрического перфорированного корпуса 1.4 равен внутренним диаметрам входного конца диффузора 1.2 и выходного конца конфузора 1.3 внешнего цилиндрического корпуса 1.1. При этом отверстия 1.8 во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе 1.4 выполнены под углом 45° к его поперечному сечению и под углом 45° к его продольной оси симметрии (Фиг. 1).

Струйный смеситель по второму варианту его исполнения содержит выполненный из стали 12Х18Н10Т внешний цилиндрический корпус 2.1, входной конец которого выполнен в виде диффузора 2.2, а выходной конец - в виде конфузора 2.3. При этом внутри внешнего цилиндрического корпуса 2.1 соосно с ним установлен выполненный из стали 12Х18Н10Т внутренний перфорированный цилиндрический корпус 2.4, один из концов которого выполнен в форме перфорированного конуса 2.5 и ориентирован в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса 2.1. Причем другой конец внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 2.3 соединен с выходом выполненного из стали 12Х18Н10Т патрубка 2.6, присоединенного к внешнему цилиндрическому корпусу 2.1. При этом цилиндрические отверстия 2.7 во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе 2.4 и его конце, выполненном в форме перфорированного конуса 2.5, являются тангенциальными и выполнены под углом 45° к его поперечному сечению и под углом 45° к его продольной оси симметрии. Причем выходы вышеуказанных отверстий 2.7 ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса 2.1. При этом внутренний диаметр внешнего цилиндрического корпуса 2.1 равен сумме внутренних диаметров входного конца диффузора 2.2 и внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 2.4. Причем внутренний диаметр входного конца диффузора 2.2 равен внутреннему диаметру выходного конца конфузора 2.3. При этом внутренний диаметр внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 2.4 в его цилиндрической части равен внутреннему диаметру патрубка 2.6, присоединенного к внешнему цилиндрическому корпусу 2.1. При этом к внешней поверхности стенки внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 2.4 приварен выполненный из стали 12Х18Н10Т цилиндрический опорный стержень 2.8, приваренный к внутренней поверхности стенки внешнего цилиндрического корпуса 2.1 и расположенный соосно с патрубком 2.6 (Фиг. 2).

Струйный смеситель по третьему варианту его исполнения содержит выполненный из стали 12Х18Н10Т внешний цилиндрический корпус 3.1, входной конец которого выполнен в виде диффузора 3.2, а выходной конец - в виде конфузора 3.3. При этом внутри внешнего цилиндрического корпуса 3.1 соосно с ним установлен выполненный из стали 12Х18Н10Т внутренний перфорированный цилиндрический корпус 3.4, концы которого выполнены в форме перфорированных конусов 3.5 и 3.6. Причем к боковой стенке внешнего цилиндрического корпуса 3.1 присоединен выполненный из стали 12Х18Н10Т патрубок 3.7, выход которого присоединен к боковой стенке внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 3.4. При этом цилиндрические отверстия 3.8 во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе 3.4 и его концах, выполненных в форме перфорированных конусов 3.5 и 3.6, являются тангенциальными и выполнены под углом 45° к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии. Причем выходы вышеуказанных отверстий 3.8 ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса 3.1. При этом внутренний диаметр внешнего цилиндрического корпуса 3.1 равен сумме внутренних диаметров входного конца диффузора 3.2 и внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 3.4. Причем внутренний диаметр входного конца диффузора 3.2 равен внутреннему диаметру выходного конца конфузора 3.3. При этом внутренний диаметр внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 3.4 равен половине внутреннего диаметра патрубка 3.7, присоединенного к боковой стенке внешнего цилиндрического корпуса 3.1. При этом к внешней поверхности стенки внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 3.4 приварен выполненный из стали 12Х18Н10Т цилиндрический опорный стержень 3.9, приваренный к внутренней поверхности стенки внешнего цилиндрического корпуса 3.1 и расположенный соосно с патрубком 3.7 (Фиг. 3).

Струйный смеситель применяется для смешивания потоков конденсата греющего пара и основного конденсата тракта энергоблока ГРЭС с бездеаэраторной тепловой схемой.

Работа смесителя в соответствии с первым вариантом его исполнения осуществляется следующим образом.

В патрубок 1.7 осуществляется подача конденсата греющего пара от подогревателя высокого давления (на фиг. не показан). Конденсат греющего пара из патрубка 1.7 проходит через отверстия 1.8 во внутреннем перфорированном корпусе 1.4, за счет чего создается вихревое течение внутри перфорированного корпуса 1.4. При этом в диффузор 1.2 внешнего цилиндрического корпуса 1.1 подается основной конденсат, который проходит через конфузорную втулку 1.5 и затем смешивается с конденсатом греющего пара внутри перфорированного цилиндрического корпуса 1.4. После чего смесь основного конденсата с конденсатом греющего пара проходит через диффузорную втулку 1.6 и выходит через конфузор 1.3 внешнего цилиндрического корпуса 1.1.

За счет того, что в первом варианте струйного смесителя к внешнему цилиндрическому корпусу 1.1 присоединен патрубок 1.7, выполненный в виде диффузора, внутренний объем которого сообщается с полостью, образованной между внутренней поверхностью стенки внешнего цилиндрического корпуса 1.1, внешней поверхностью стенки внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 1.4 и торцевыми поверхностями конфузорной и диффузорной втулок 1.5 и 1.6, и за счет того, что выход патрубка 1.7 расположен в области наиболее широкой части вышеуказанной полости, обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, подаваемой через патрубок 1.7. За счет того, что цилиндрические отверстия 1.8 во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе 1.4 являются тангенциальными и выполнены под углом 45° к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии при прохождении жидкости, поступающей через патрубок 1.7, выполненный в виде диффузора, и проходящей через указанные отверстия 1.8, обеспечивается создание вихревого течения в смесителе с исключением необходимости использования привода. При этом за счет того, что выходы вышеуказанных отверстий 1.8 ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса 1.1, также обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающей через диффузор 1.2 внешнего цилиндрического корпуса 1.1 и проходящей через внутренний цилиндрический корпус 1.4. При этом за счет того, что внутренний диаметр внутреннего цилиндрического перфорированного корпуса 1.4 равен внутренним диаметрам входного конца диффузора 1.2 и выходного конца конфузора 1.3 внешнего цилиндрического корпуса 1.1, обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающей через входной конец диффузора 1.2 и проходящей через внутренний перфорированный цилиндрический корпус 1.4, а также обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку смешанных жидкостей, выходящему из внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 1.4 и проходящему через внешний цилиндрический корпус 1.1.

Работа смесителя в соответствии со вторым вариантом его исполнения осуществляется следующим образом.

В патрубок 2.6 осуществляется подача конденсата греющего пара от подогревателя высокого давления (на фиг. не показан). Конденсат греющего пара из патрубка 2.6 проходит через отверстия 2.7 во внутреннем перфорированном корпусе 2.4 и перфорированном конусе 2.5, за счет чего создается вихревое течение в межкорпусном пространстве между внешним цилиндрическим корпусом 2.1 и внутренним перфорированным цилиндрическим корпусом 2.4 с перфорированным конусом 2.5. При этом в диффузор 2.2 внешнего цилиндрического корпуса 2.1 подается основной конденсат, который проходит через него и смешивается с конденсатом греющего пара. После чего смесь основного конденсата с конденсатом греющего пара выходит через конфузор 2.3 внешнего цилиндрического корпуса 2.1.

За счет того, что во втором варианте смесителя внутри внешнего цилиндрического корпуса 2.1 соосно с ним установлен внутренний перфорированный цилиндрический корпус 2.4, один из концов которого выполнен в форме перфорированного конуса 2.5 и ориентирован в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса 2.1, а другой конец соединен с выходом патрубка 2.6, присоединенного к внешнему цилиндрическому корпусу 2.1, обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающему через патрубок 2.6 во внутренний перфорированный цилиндрический корпус 2.4. За счет того, что цилиндрические отверстия 2.7 во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе 2.4 и его конце, выполненном в форме перфорированного конуса 2.5, являются тангенциальными и расположены под углом 45° к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии при прохождении жидкости, поступающей через патрубок 2.6 и проходящей через указанные отверстия 2.7, обеспечивается создание вихревого течения в смесителе с исключением необходимости использования привода. При этом за счет того, что выходы вышеуказанных отверстий 2.7 ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса 2.1, также обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающей через диффузор 2.2 внешнего цилиндрического корпуса 2.1 и проходящей через него. При этом за счет того, что внутренний диаметр внешнего цилиндрического корпуса 2.1 равен сумме внутренних диаметров входного конца диффузора 2.2 и внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 2.4; за счет того, что внутренний диаметр входного конца диффузора 2.2 равен внутреннему диаметру выходного конца конфузора 2.3; а также за счет того, что внутренний диаметр внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 2.4 в его цилиндрической части равен внутреннему диаметру патрубка 2.6, присоединенного к внешнему цилиндрическому корпусу 2.1, обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающей через входной конец диффузора 2.2 и проходящей через внешний цилиндрический корпус 2.1, а также обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку смешанных жидкостей, проходящему через внешний цилиндрический корпус 2.1.

Работа смесителя в соответствии с третьим вариантом его исполнения осуществляется следующим образом.

В патрубок 3.7 осуществляется подача конденсата греющего пара от подогревателя высокого давления (на фиг. не показан). Конденсат греющего пара из патрубка 3.7 проходит через отверстия 3.8 во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе 3.4 и перфорированных конусах 3.5 и 3.6, за счет чего создается вихревое течение в межкорпусном пространстве между внешним цилиндрическим корпусом 3.1 и внутренним перфорированным цилиндрическим корпусом 3.4 с перфорированными конусами 3.5 и 3.6. При этом в диффузор 3.2 внешнего цилиндрического корпуса 3.1 подается основной конденсат, который проходит через него и смешивается с конденсатом греющего пара. После чего смесь основного конденсата с конденсатом греющего пара выходит через конфузор 3.3 внешнего цилиндрического корпуса 3.1.

За счет того, что в третьем варианте смесителя внутри внешнего цилиндрического корпуса 3.1 соосно с ним установлен внутренний перфорированный цилиндрический корпус 3.4, концы которого выполнены в форме перфорированных конусов 3.5 и 3.6, и за счет того, что к боковой стенке внешнего цилиндрического корпуса 3.1 присоединен патрубок 3.7, выход которого присоединен к боковой стенке внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 3.4, обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающему через патрубок 3.7 во внутренний перфорированный цилиндрический корпус 3.4. За счет того, что цилиндрические отверстия 3.8 во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе 3.4 и его концах, выполненных в форме перфорированных конусов 3.5 и 3.6, являются тангенциальными и расположены под углом 45° к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии при прохождении жидкости, поступающей через патрубок 3.7 и проходящей через указанные отверстия 3.8, обеспечивается создание вихревого течения в смесителе с исключением необходимости использования привода. При этом за счет того, что выходы вышеуказанных отверстий 3.8 ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса 3.1, также обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающей через диффузор 3.2 внешнего цилиндрического корпуса 3.1 и проходящей через него. При этом за счет того, что внутренний диаметр внешнего цилиндрического корпуса 3.1 равен сумме внутренних диаметров входного конца диффузора 3.2 и внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 3.4; за счет того, что внутренний диаметр входного конца диффузора 3.2 равен внутреннему диаметру выходного конца конфузора 3.3; а также за счет того, что внутренний диаметр внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса 3.4 равен половине внутреннего диаметра патрубка 3.7, присоединенного к боковой стенке внешнего цилиндрического корпуса 3.1, обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, поступающей через входной конец диффузора 3.2 и проходящей через внешний цилиндрический корпус 3.1, а также обеспечивается снижение гидравлического сопротивления потоку смешанных жидкостей, проходящему через внешний цилиндрический корпус 3.1.

Промышленная применимость

Патентуемая группа изобретений отвечает условию «промышленная применимость». Сущность технического решения раскрыта в формуле, описании и фигурах достаточно ясно для понимания и промышленной реализации соответствующими специалистами на основании современного уровня техники в области струйных смесителей.

Изобретение относится к конструкциям струйных смесителей и может быть использовано в частности для смешивания потоков конденсата греющего пара и основного конденсата тракта энергоблока ГРЭС с бездеаэраторной тепловой схемой. Первый вариант струйного смесителя содержит внешний цилиндрический корпус, входной конец которого выполнен в виде диффузора, а выходной конец - в виде конфузора. Внутри внешнего цилиндрического корпуса эксцентрично по отношению к его продольной оси симметрии установлен внутренний перфорированный цилиндрический корпус, входной конец которого закреплен на конфузорной втулке, установленной внутри внешнего цилиндрического корпуса, а выходной конец - на диффузорной втулке, установленной внутри внешнего цилиндрического корпуса. К внешнему цилиндрическому корпусу присоединен патрубок, выполненный в виде диффузора, внутренний объем которого сообщается с полостью, образованной между внутренней поверхностью стенки внешнего цилиндрического корпуса, внешней поверхностью стенки внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса и торцевыми поверхностями конфузорной и диффузорной втулок. Выход патрубка расположен в области наиболее широкой части вышеуказанной полости. Цилиндрические отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе являются тангенциальными и выполнены под углом к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии. Выходы вышеуказанных отверстий ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса. Второй вариант струйного смесителя содержит внешний цилиндрический корпус, входной конец которого выполнен в виде диффузора, а выходной конец - в виде конфузора. Внутри внешнего цилиндрического корпуса соосно с ним установлен внутренний перфорированный цилиндрический корпус, один из концов которого выполнен в форме перфорированного конуса и ориентирован в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса. Другой конец внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса соединен с выходом патрубка, присоединенного к внешнему цилиндрическому корпусу. Цилиндрические отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе и его конце, выполненном в форме перфорированного конуса, являются тангенциальными и выполнены под углом к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии. Выходы вышеуказанных отверстий ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса. К внешней поверхности стенки внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса присоединен опорный стержень, прикрепленный к внутренней поверхности стенки внешнего цилиндрического корпуса. Третий вариант струйного смесителя содержит внешний цилиндрический корпус, входной конец которого выполнен в виде диффузора, а выходной конец - в виде конфузора. Внутри внешнего цилиндрического корпуса соосно с ним установлен внутренний перфорированный цилиндрический корпус, концы которого выполнены в форме перфорированных конусов. К боковой стенке внешнего цилиндрического корпуса присоединен патрубок, выход которого присоединен к боковой стенке внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса. Цилиндрические отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе и его концах, выполненных в форме перфорированных конусов, являются тангенциальными и выполнены под углом к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии. Выходы вышеуказанных отверстий ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса. К внешней поверхности стенки внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса присоединен опорный стержень, прикрепленный к внутренней поверхности стенки внешнего цилиндрического корпуса. Технические результаты изобретения - обеспечение снижения гидравлического сопротивления струйного смесителя, исключение необходимости использования привода для создания вихревого течения в смесителе. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Струйный смеситель, отличающийся тем, что содержит внешний цилиндрический корпус, входной конец которого выполнен в виде диффузора, а выходной конец - в виде конфузора; при этом внутри внешнего цилиндрического корпуса эксцентрично по отношению к его продольной оси симметрии установлен внутренний перфорированный цилиндрический корпус, входной конец которого закреплен на конфузорной втулке, установленной внутри внешнего цилиндрического корпуса, а выходной конец - на диффузорной втулке, установленной внутри внешнего цилиндрического корпуса; причем к внешнему цилиндрическому корпусу присоединен патрубок, выполненный в виде диффузора, внутренний объем которого сообщается с полостью, образованной между внутренней поверхностью стенки внешнего цилиндрического корпуса, внешней поверхностью стенки внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса и торцевыми поверхностями конфузорной и диффузорной втулок; при этом выход патрубка расположен в области наиболее широкой части вышеуказанной полости; причем цилиндрические отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе являются тангенциальными и выполнены под углом к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии; при этом выходы вышеуказанных отверстий ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса.

2. Струйный смеситель по п. 1, отличающийся тем, что внутренний диаметр внутреннего цилиндрического перфорированного корпуса равен внутренним диаметрам входного конца диффузора и выходного конца конфузора внешнего цилиндрического корпуса; при этом цилиндрические отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе выполнены под углом 45° к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии.

3. Струйный смеситель, отличающийся тем, что содержит внешний цилиндрический корпус, входной конец которого выполнен в виде диффузора, а выходной конец - в виде конфузора; при этом внутри внешнего цилиндрического корпуса соосно с ним установлен внутренний перфорированный цилиндрический корпус, один из концов которого выполнен в форме перфорированного конуса и ориентирован в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса; причем другой конец внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса соединен с выходом патрубка, присоединенного к внешнему цилиндрическому корпусу; при этом цилиндрические отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе и его конце, выполненном в форме перфорированного конуса, являются тангенциальными и выполнены под углом к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии; причем выходы вышеуказанных отверстий ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса; причем к внешней поверхности стенки внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса присоединен опорный стержень, прикрепленный к внутренней поверхности стенки внешнего цилиндрического корпуса.

4. Струйный смеситель по п. 3, отличающийся тем, что внутренний диаметр внешнего цилиндрического корпуса равен сумме внутренних диаметров входного конца диффузора и внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса в его цилиндрической части; причем внутренний диаметр входного конца диффузора равен внутреннему диаметру выходного конца конфузора; при этом внутренний диаметр внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса в его цилиндрической части равен внутреннему диаметру патрубка, присоединенного к внешнему цилиндрическому корпусу; причем цилиндрические отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе выполнены под углом 45° к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии.

5. Струйный смеситель, отличающийся тем, что содержит внешний цилиндрический корпус, входной конец которого выполнен в виде диффузора, а выходной конец - в виде конфузора; при этом внутри внешнего цилиндрического корпуса соосно с ним установлен внутренний перфорированный цилиндрический корпус, концы которого выполнены в форме перфорированных конусов; причем к боковой стенке внешнего цилиндрического корпуса присоединен патрубок, выход которого присоединен к боковой стенке внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса; при этом цилиндрические отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе и его концах, выполненных в форме перфорированных конусов, являются тангенциальными и выполнены под углом к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии; причем выходы вышеуказанных отверстий ориентированы в сторону выходного конца внешнего цилиндрического корпуса; причем к внешней поверхности стенки внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса присоединен опорный стержень, прикрепленный к внутренней поверхности стенки внешнего цилиндрического корпуса.

6. Струйный смеситель по п. 5, отличающийся тем, что внутренний диаметр внешнего цилиндрического корпуса равен сумме внутренних диаметров входного конца диффузора и внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса в его цилиндрической части; причем внутренний диаметр входного конца диффузора равен внутреннему диаметру выходного конца конфузора; при этом внутренний диаметр внутреннего перфорированного цилиндрического корпуса в его цилиндрической части равен половине внутреннего диаметра патрубка, присоединенного к боковой стенке внешнего цилиндрического корпуса; причем цилиндрические отверстия во внутреннем перфорированном цилиндрическом корпусе выполнены под углом 45° к его поперечному сечению и его продольной оси симметрии.