Эжектор Советский патент 1993 года по МПК F04F5/14 

Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано при пере-, качивании различных сред. .

Цель изобретения - повышение КПД. . На фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемого эжектора; на фиг. 2-5 - сечения на фиг. 1; на фиг. 6 - продоль- ный разрез эжектора; на фиг, 7 и 8 - сечения А-А на фиг. 1.

В эжекторе (фиг. 1, 2), содержащем активное сопло 1, камеру смешения 2, диффузор 3 и;разделители потока 4 активной среды, установленные последовательно в камере смешения 2 за выходным сечением активного сопла 1 и выполненные в виде концентрично установленных колец 5, соединенных между собой и с камерой смешения радиальными опорами 6, которые в поперечном сечении и кольца 5 разделителя 4 в продольном радиальном сечении выполнены с входным участком с острой кромкой

7, обращенной в сторону выходного сечения активного сопла 1, при этом продольные радиальные сечения колец 5 соседних разделителей потока 4 и радиальные опоры 6 последних расположены в шахматном порядке.

При этом входное сечение I-I ближайшего к активному соплу 1 кольца 5 разделителя 4 (фиг. 1, 2), образованное острыми кромками 7 последнего, может быть расположено в плоскости выходного сечения активного сопла 1; ближайший к активному соплу 1 разделитель 4 (фиг, 1) может быть установлен с зазором относительно выходного сечения активного сопла 1; плоскость выходного сечения разделителя 4, ближайшего к активному соплу 1 (фиг, 1), может быть расположена в плоскости входного сечения 11-11 следующего за ним разделителя 4; разделители 4 могут быть установлены с зазором между ними (фиг. 1, 2); кольца 5

; s

О

о ю

ы

разделителей 4 в продольном радиальном сечении могут быть выполнены в форме равнобедренного треугольника (фиг. 2), высота которого параллельна оси эжектора, а форма опор 6 в поперечном сечении идентична форме колец 5 в их продольном радиальном сечении, причем поперечное сечение опор симметрично относительно оси эх ектора; кольца 5 разделителя потока 4 в продольном радиальном сечении могут быть выполнены симметричными относительно о си, проходящей через сечение и параллельной оси эжектора (фиг. 3), при этом указанное сечение кольца 5 разделителя 4 образовано прямолинейными входными 8 и выходными 9 образующими, сопряженными между собой криволинейной образующей 10, обращенной выпуклостью наружу, и образующие 9 выходного участка колец 5 .разделителя 4 параллельны друг другу, а форма опор 6 в поперечном сечении идентична форме колец5 в их продольном ради-. альном сечении поперечное сечение опор 6 расположено симметрично относительно оси эжектора; кольца 5 разделителя потока 4 в продольном радиальном сечении могут быть выполнены симметричными относительно оси, проходящей через сечение кольца 5 и параллельной оси эжектора (фиг. 4), при этом входной и выходной участки указанного сечения кольца 5 образованы соответственно выпуклыми криволинейными 11 и прямолинейными 12 образующими, причем прямолинейные образующие 12 выходного участка параллельны между собой; внутренняя поверхность 13 колец 5 ближай- шего к соплу 1 разделителя 4 и наружная поверхность 14 колец 5 следующего за ним разделителя 4 могут быть выполнены цилиндрическими (фиг. 5), а форма опор в их поперечном сечении может быть идентична форме колец в их продольном радиальном сечении, причем стенка опоры, идентичная образующей цилиндрической поверхности колец 5, расположена параллельно оси эжектора; радиальные опоры 6, посредством которых кольца 5 разделителя 4 закреплены в камере смешения 2, могут быть установлены под острым углом к оси эжектора по ходу потока (фиг. 6); радиальные опоры 6, посредством которых кольца 5 разделителя 4 закреплены в камере смешения 2, могут быть установлены перпендикулярно оси эжектора (фиг. 1); на внутренней 13 и наружной 14 боковой поверхностях колец 5 разделителя 4 (фиг. 7) могут быть выполнены канавки 15 и выступы 16.между последними, при этом канавки 15 и выступы 16 выполнены вдоль потока активной среды, острая кромка 7 выполнена закругленной и радиус входной кромки 17 канавки 15 на наружной поверхности 14 колец 5 может быть больше или равен радиусу острой

кромки 7 колец 5, а радиус входной кромки 18 канавок 15 на внутренней поверхности может быть меньше или равен радиусу острой кромки 7 разделителя потока 4; радиусы выходных кромок 19 и 20 канавок 15 (фиг. 7)

0 внутренней и наружной поверхностей могут быть равны радиусам входных кромок 17 и 18 соответствующих им канавок 15; канавки 15 на наружной поверхности колец 5 (фиг. 8) могут быть выполнены с радиусом выходной

5 кромки 20, превышающим радиус их входной кромки 17,д канавки 15 на внутренней поверхности колец 5 могут быть выполнены с радиусом выходной кромки 19, меньшим радиуса их входной кромки 18.

0 Эжектор работает следующим образом (фиг. 1,2). В сопло 1 из приемной камеры, поступает активная среда (пар или вода), где и происходит преобразование потенциальной энергии давления последней в кинети5 ческую энергию струи, которая после выхода из сопла 1 проходит через установленные последовательно в камере смешения 2 за выходным сечением активного сопла 1 разделители потока 4, обращенные

0 острой кромкой 7 входного участка в сторону выходного сечения активного сопла 1, благодаря чему за указанными разделителями образуется вместо одной сплошной струи ряд трубчатых струй, между которыми

5 имеются цилиндрические зазоры. Вход пассивной среды в указанные зазоры происходит вдоль задних граней, обращенных в сторону диффузора 3, радиальных опор 6, имеющих в поперечном сечении входной

0 участок с острой кромкой. Последовательно, шахматное размещение разделителей потока 4 с острой кромкой 7 входного участка в камере смешения 2 обеспечивает получение трубчатых струй активной среды с мень-1

5 шей толщиной, что приводит к увеличению поверхности взаимодействия двух сред, уменьшению гидравлического сопротивления и соответственно к повышению КПД, а также в указанном случае повышается на0 дежность работы эжектора при перекачке загрязненных сред в сравнении с эжектором, имеющим кольца 5 разделителей потока 4, установленные только в одном сечении, так как величина зазора между

5. смежными разделителями потока одного сечения при этом увеличивается.

Расположение входного сечения 1-4 ближнего к активному соплу 1 кольца.5 разделителя 4 (фиг. 1, 2), образованного острыми кромками 7 последнего, может быть в

плоскости выходного сечения активного сопла 1, а также ближайший к активному соплу 1 разделитель 4 (фиг. 1) может быть установлен с зазором относительно входного сечения активного сопла 1, а расположение плоскости выходного сечения разделителя 4, ближайшего к активному соплу 1 (фиг. 1), может быть в плоскости входного сечения II-II следующего за ним разделителя 4 или разделители 4 могут быть установлены с зазором между ними (фиг. 1, 2). Выбор того или иного места размещения входного Н и выходного II-II сечений ближайшего к активному соплу 1 кольца 5 разделителя 4 определяется характеристиками эжектора и достигаемым при этом КПД.

Форма выполнения продольного радиального сечения колец 5 разделителей 4 (фиг. 2-5) и форма опор в поперечном сечении выбирается из условий достижения мак- симального КПД за счет улучшенных условий двух сред и эффективного доступа пассивной среды в образующиеся зазоры между трубчатыми струями при работе Эжектора. Для лучшего .прохода пассивной среды в образующиеся цилиндрические зазоры радиальные опоры 6, посредством которых кольца 5 разделителя 4 закреплены в камере смешения 2, могут быть установлены под острым углом р к оси эжектора по ходу потока (фиг. 6).

Кроме того, с целью дальнейшего повышения КПД эжектора за счет развития поверхности взаимодействия двух сред на внутренней 13 и наружной 14 боковой поверхностях колец 5 разделителя 4 (фиг. 7, 8) вдоль потока активной среды могут быть выполнены канавки 15 и выступы 16 между последними. При этом резко возрастает поверхность взаимодействия активной среды с пассивной средой, улучшается дробление, (распад) струи активной среды и тем самым интенсифицируется процесс передачи ки- летической энергии от активной к пассивной среде.

Количество разделителей и опор, их геометрические размеры определяются из условия достижения максимального КПД эжектора с учетом обеспечения жесткости конструкции и надежности ее работы.

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

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и л 1. Эжектор, содержащий активное сопло, камеру смешения, диффузор и разделители потока активной среды, установленные последовательно в камере смешения за выходным сечением активного сопла и выполненные в виде концентрично установленных колец соединенных между собой и с камерой смешения радиальными

0 опорами, отличающийся тем, что радиальные опоры в поперечном сечении и кольца разделителя в продольном радиальном сечении выполнены с входным участком сострой кромкой, обращенной в

5 сторону выходного сечения активного сопла, при этом продольные радиальные сече- 1 ния колец соседних разделителей и радиальные опоры последних расположены в шахматном порядке.

02. Эжектор по п. 1, отличающийся тем, что входное сечение ближайшего к активному соплу кольца разделителя, образованное острыми кромками последнего, расположено в плоскости выходного сече5 ния активного сопла.

3. Эжектор по п. 1, отличающийся тем, что ближайший к активному соплу разделитель установлен с зазором относительно выходного сечения активного сопла.

0 4. Эжектор поп.1, отличающийся тем, что плоскость выходного сечения разделителя, ближайшего к активному соплу, расположена в плоскости входного сечения следующего за ним разделителя,

5 5. Эжектор поп.1, отличающийся тем, что разделители установлены с зазором между ними.

6. Эжектор по п. 1, отличающийся тем, что кольца разделителей в продольном

0 радиальном сечении выполнены в форме равнобедренного треугольника, высота ко-. торого параллельна оси эжектора, а форма опор в поперечном сечении идентична форме колец в и.х продольном радиальном сече5 нии, причем поперечное сечение опор симметрично относительно оси эжектора.

7. Эжектор поп, 1, отличающийся тем, что кольца разделителя потока в продольном радиальном сечении выполнены

0 симметричными относительно оси, проходящей через сечение кольца и параллельной оси эжектора, при этом указанное сечение кольца разделителя образовано прямолинейными входными и выходными образую5. щими, сопряженными между со,бой криволинейной образующей, обращенной выпуклостью наружу, и образующие выходного участка колец разделителя параллельны друг другу, форма опор в поперечном сечении идентична форма колец в их продольном радиальном сечении, а поперечное сечение опор расположено симметрично относительно оси эжектора. .

8. Эжектор по п. 1, отличающийся тем, что кольца разделителя потока в продольном радиальном сечении выполнены симметричными относительно оси, проходящей через сечение кольца и параллельной оси эжектора, при этом входной и выходной участки указанного сечения кольца образованы соответственно выпуклыми криволинейными и прямолинейными образующими, причем прямолинейные образующие выходного участка параллельны между собой.

9. Эжектор по п.. 1,. о т л и ч а то щ.и и с я тем, что внутренняя поверхность колец ближайшего к соплу разделителя и наружная поверхность колец следующего за ним разделителя выполнены цилиндрическими, а форма опор в их поперечном сечении идентична форме колец в их продольном радиальном сечении, причем стенка опоры, идентичная образующей цилиндрической поверхности колец, расположена параллельно оси эжектора.

10. Эжектор по пп. 1-9, о т л и ч а ю- щ и и с. я тем, что радиальные опоры, посредством которых кольца разделителя закреплены в камере смешения, установлены под острым углом к оси эжектора по ходу потока.

11. Эжектор по пгь. 1-9, отличающийся тем, что радиальные опоры, посредством которых кольца разделителя закреплены в камере смешения, установлены перпендикулярно оси эжектора.

1.2. Эжектор по пп. 1,6-9, отличаю- щ и и с я тем, что на внутренней и наружной боковой поверхностях колец разделителя выполнены канавки и выступы между последними, при этом канавки и выступы выполнены вдоль потока активной среды, острая кромка выполнена закругленной и радиус входной кромки канавки на наружной поверхности колец больше или равен

радиусу острой кромки колец, а радиус входной кромки канавок на внутренней поверхности меньше или равен радиусу острой кромки разделителя потока.

13. Эжектор по п. 12, отличаю- щ и и с я тем, что радиусы входных кромок канавок внутренней и наружной поверхностей равны радиусам входных кромок соответствующих им канавок.

14. Эжектор по п. 12, отличающийся тем, что канавки на наружной поверхности колец выполнены с радиусом выходной кромки, превышающим радиус их входной кромки, а канавки -на внутренней

поверхности колец выполнены с радиусом выходной кромки, меньшим радиуса их входной кромки.

Фиг.З

Фиг.4

Фиг. 5

Использование: в струйной технике. Сущность изобретения: разделители потока активной среды установлены последовательно в камере смешения за выходным сечением активного сопла и выполнены в виде концентрично установленных колец, соединенных между собой и с камерой смешения радиальными опорами. Опоры в поперечном сечении и кольца разделителя в продольном радиальном сечении выполнены с входным участком с острой кромкой, обращенной в сторону выходного сечения активного сопла. Продольные радиальные сечения колец соседних разделителей и опоры последних расположены в шахматном порядке. Входное сечение ближайшего к активному соплу кольца, образованное его острыми кромками, расположено в плоскости выходного сечения активного сопла. 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

i-X«.5

Ј

Фиг. 6