Эжектор Советский патент 1993 года по МПК F04F5/14 

Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано при перекачивании различных сред.

Целью изобретения является повышение КПД за счет улучшения условий для смешения активной и пассивной сред при значительном уменьшении гидравлических сопротивлений в активном сопле и при подводе в камеру смешения пассивной среды и повышение надежности работы.

На фиг. 1 представлен продольный разрез эжектора; на фиг. 2 - сечение по А-А фиг. 1; на фиг. 3 - сечение по Б-Б фиг. 1.

В эжекторе (фиг, 1,2,3), содержащем активное сопло 1, камеру смешения 2 с диффузором 3, за выходным срезом сопла 1 в камере смешения 2 в двух сечениях последней расположены разделители потока 4, выполненные в виде прямых стержней 5 (фиг. 1, 2) с острым углом р (фиг. 3) в каждом их сечении, обращенным в сторону выходного среза сопла 1, и размещенные напротив отверстий последнего так, что острые кромки 6 всех разделителей потока 4, обращенные в сторону выходного среза сопла 1, параллельны между собой, лежат в двух плоскостях, параллельных выходному срезу сопла 1 (фиг. 1), и при этом указанные кромки

6 каждых двух разделителей потока 4, размещенных друг под другом, лежат в одной плоскости, параллельной продольной плоскости эжектора (фиг. 3), причем оба конца

7 и 8 каждого разделителя потока 4 выступают за пределы окружности, описанной

сх о о

«Jh СА

выходным радиусом г сопла 1, а при повороте указанных каждых двух разделителей потока 4 вокруг осей 9 (фиг. 3), совпадающих с их острыми кромками 6, навстречу друг другу плоские грани 10, обращенные друг к другу, могут быть совмещены в одной плоскости 11 (фиг. 3), а при работе эжектора разделителя потока 4 синхронно колеблются вокруг оси 9, совпадающей с острой кромкой 6 каждого разделителя потока 4, причем угол/Jмежду плоскими гранями, обращенными друг к другу, каждых двух вышеуказанных разделителей потока 4 в каждом положении на данном режиме каждых двух разделителей потока 4 сохраняются постоянными, при этом при совершении колебательных движений плоские грани 10 каждых из двух разделителей потока 4, расположенных друг под другом, достигают поверхности 11, параллельной продольной плоскости эжектора, не пересекая последнюю.

При этом входной суживающийся участок 12 камеры смешения 2 (фиг. 1) может быть выполнен в каждом сечении овальной формы и сопряжен с цилиндрической частью 13 камеры смешения 2, разделители потока 4, установленные в ближнем к соплу 1 сечении камеры смешения 2, могут острой кромкой 6 вплотную прилегать к выходному срезу указанного сопла 1, между выходным срезом сопла 1 и разделителями потока 4, установленными в ближнем к соплу 1 сечении камеры смешения 2, может быть выполнен зазор а (фиг. 1), разделители потока 4, установленные в двух сечениях камеры смешения 2, могут вплотную прилегать друг к другу (фиг. 1), между разделителями потока 4, расположенными в первом и втором сечениях камеры смешения 2, может быть выполнен зазор в (фиг. 3).

Эжектор работает следующим образом (фиг. 1,2,3).

В сопло 1 из приемной камеры поступает активная среда (пар или вода), где и происходит преобразование потенциальной энергии давления последней в кинетическую энергию струи, которая после выхода из сопла 1 проходит через разделители потока 4, установленные за выходным срезом сопла 1 в камере смешения 2 и выполненные в виде прямых стержней 5 (фиг. 1,2) с острым углом (фиг. 3) в каждом их сечении, обращенным в сторону выходного среза сопла 1, и размещенные напротив отверстий последнего так, что острые кромки 6 всех разделителей потока 4, обращенные в сторону выходного среза сопла 1, параллельны между собой, лежат в двух плоскостях, параллельных выходному срезу сопла 1 (фиг.

1), благодаря чему за указанными разделителями потока 4 образуется вместо одной сплошной струи ряд струй, число которых на одну больше суммарного в одном сечении

числа разделителей потока 4.

Величина выхода концов 7 и 8 разделителей потока 4 (фиг.1 ,2) за окружность, описанную радиусом выходного среза сопла 1, должна быть такой, чтобы не происходило

на любом режиме работы эжектора закрытия обеих сторон (торцов) каждого из разделителей потока 4 активной средой. В рассматриваемом случае проходу пассивной среды в зазоры, образующиеся за разделителями потока 4, ничего не препятствует и, кроме того, последней не приходится при этом обтекать какие-либо поверхности, а наоборот пассивная среда втягивается в указанные зазоры за счет взаимодействия с

активной средой, передаваемой первой свою кинетическую энергию.

Вследствие совершения разделителями потока 4, расположенных в двух сечениях камеры смешения 2, синхронных колебательных движений вокруг оси 9, совпадающей с острой кромкой 6 каждого разделителя потока 4, таким образом, что угол /3 между плоскими гранями 10, обращенными друг к другу, каждых двух вышеуказанных разделителей потока 4, расположенных друг под другом, в каждом положении на данном режиме работы эжектора сохраняется постоянным (фиг. 3), обеспечиваются наиболее благоприятные условия для смешения двух

сред, так как при этом обеспечивается воздействие активной среды на пассивную среду подобно поршню, сжимающему рабочее тело при своем движении, вследствие того, что пространственный выход активной среды в камеру смешения 2 при проходе через разделители потока 4 постоянно меняется. Угол /3 в зависимости от режима работы эжектора выбирается таким, чтобы достигался максимальный КПД эжектора.

Так как при прохождении активной средой разделителей потока 4 происходит изменение формы выходящего потока указанной среды, а именно, поток приобретает в сечении форму овала вследствие того,

что ширина потока активной среды на выходе из разделителей потока 4 увеличивается, причем в большей мере при прохождении разделителей потока, расположенных ближе к оси эжектора, поэтому целесообразно

входной участок 12 камеры смешения выполнять в каждом сечении овальной формы и затем спрягать его с цилиндрической частью 13 указанной камеры 2. В этом случае

вход активной среды во входной сужающийся участок 12 оказывается безударным.

Место расположения разделителей потока 4, а именно, вплотную к выходному срезу сопла 1 или с зазором а между ними и выходным срезом сопла 1 (фиг. определяется из условия достижения максимального КПД эжектора.

Размещение разделителей потока 4 с зазором между ними и выходным срезом сопла 1 обеспечивает надежную работу эжектора при перекачке загрязненных жидкостей. Гидравлические потери, вызванные расширением активной среды в сопле 1 и прохождением последней разделителей по- тока 4, оказываются меньше, чем в прототипе.

Расположение разделителей потока 4, расположенных в двух сечениях, вплотную или с зазором в (фиг. 3) между разделителя- ми потока указанных сечений, также определяется из условий достижения максимального КПД эжектора.

Форма поперечного сечения каждого разделителя потока 4 выбирается таким об- разом, чтобы был достигнут максимальный КПД, она зависит от параметров рабочей среды (активной) и других характеристик эжектора.

Количество разделителей потока 4, их геометрические параметры зависят от требуемых характеристик эжектора с учетом степени жесткости конструкции и надежности ее работы и определяются из условия достижения максимального КПД эжектора.

Использование заявляемого изобретения в конденсационных установках паровых турбин, а также в других отраслях техники позволяет уменьшить энергозатраты на работу эжектора за счет значительно- го повышения КПД, а также уменьшить массу и габариты и повысить надежность его работы.

Формулаизобретения 1. Эжектор, содержащий активное сопло, конфузорную камеру смешения с диффузором и установленные в камере смешения разделители потока, отличающийся тем, что разделители потока распо- ложены в двух поперечных сечениях камеры смешения, размещены напротив выходного отверстия активного сопла и выполнены в виде прямых стержней с плоскими боковыми гранями и образованными последними острой кромкой, обращенной в сторону выходного сечения сопла, и острым углом в плоскости поперечного сечения стержней,

при этом острые кромки всех разделителей потока, обращенные в сторону выходного среза сопла, параллельны между собой и лежат в двух плоскостях, параллельных выходному срезу сопла, а острые кромки каждых двух разделителей потока, размещенных друг за другом по ходу потока, лежат в одной продольной плоскости, параллельной оси эжектора, причем оба конца каждого разделителя потока выступают за пределы окружности, описанной выходным радиусом сопла, разделители потока установлены с возможностью поворота и при повороте навстречу друг другу каждых двух последовательно установленных разделителей потока вокруг осей, совпадающих с их острыми кромками, плоские грани, обращенные одна к другой, могут быть совмещены в одной продольной плоскости, при этом разделители потока установлены с возможностью синхронного колебательного движения вокруг оси, совпадающей с острой кромкой каждого разделителя потока, а угол между обращенными одна к другой гранями каждых двух последовательно установленных разделителей потока сохраняется постоянным, причем в одном из крайних положений колебательного движения плоские грани каждых двух последовательно установленных разделителей потока поочередно лежат в одной продольной плоскости, параллельной оси эжектора, не пересекая последнюю.

2. Эжектор поп. 1,отличающийся тем, что входной суживающийся участок камеры смешения выполнен в каждом сечении овальной формы и сопряжен с цилиндрической частью камеры смешения.

3. Эжектор по пп. 1 и 2, отличающий с я тем, что разделители потока, установленные в ближнем к соплу сечении камеры смешения, острой кромкой вплотную прилегают к выходному срезу указанного сопла.

4. Эжектор по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что между выходным срезом сопла и разделителями потока, установленными в ближнем к соплу сечении камеры смешения, выполнен зазор.

5. Эжектор по пп. 1и 2, отличающий с я тем, что разделители потока, установленные в двух сечениях камеры смешения, вплотную прилегают друг к другу.

6. Эжектор по пп. 1 и 2, отличающий с я тем, что между разделителями потока расположенными в первом и втором сечениях камеры смешения, выполнен зазор.

TT /

6 УО fo f/

Использование: при перекачивании различных сред. Сущность изобретения: разделители потока расположены в двух поперечных сечениях камеры смешения, размещены напротив выходного отверстия активного сопла и выполнены в виде прямых стержней с плоскими боковыми гранями, образующими острую кромку, обращенную в сторону выходного сечения сопла, и острый угол в плоскости поперечного сечения стержней. Острые кромки всех разделителей, обращенные в сторону выходного сопла, параллельны между собой и лежат в двух плоскостях, параллельных выходному срезу сопла. Острые кромки каждых двух разделителей потока, размещенных друг за другом по ходу потока, лежат в одной продольной плоскости, параллельной оси эжектора. Оба конца каждого разделителя выступают за пределы окружности, описанной выходным радиусом сопла. При повороте навстречу друг другу последовательно установленных разделителей потока вокруг осей, совпадающих с острыми кромками, грани, обращенные друг к другу, могут быть совмещены в одной продольной плоскости. Разделители имеют возможность синхронного колебательного движения вокруг оси, совпадающей с кромкой. 5 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л