Эжектор Г.Н.Ерченко Советский патент 1993 года по МПК F04F5/14 

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

Цель изобретения - повышение КПД.

На фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемого эжектора; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 и 5 - сечение А-А на фиг. 1.

В эжекторе (фиг. 1, 2), содержащем активное сопло 1 и камеру смешения 2 с диффузором 3 и разделителями потока 4, установленными за выходным срезом сопла 1, разделители потока выполнены в виде стержней 5 с острым углом р в каждом поперечном сечении (фиг. 3), обращенным в сторону выходного среза сопла 1, при этом острые кромки 6 (фиг. 2) каждого разделителя потока 4 параллельны между собой и лежат в плоскости,параллельной выходному срезу сопла 1, а вышеуказанный острый угол р каждого сечения каждых двух смежных разделителей потока 4 уменьшается во

встречном их направлении, причем оба конца 7 и 8 каждого разделителя потока 4 выступают за пределы окружности, описанной выходным радиусом г сопла 1.

При этом разделители потока 4 могут быть установлены вплотную к выходному срезу сопла 1 или с зазором а между ними и выходным срезом сопла 1 (фиг. 1); раздели- тели потока 4 могут быть установлены с возможностью возвратно-поступательного колебательного движения в направлении, совпадающем с направлением их острых кромок 6 (фиг. 2), обращенных в сторону выходного среза сопла 1; разделители потока 4 могут быть установлены с возможностью синхронных вращательных колебательных движений в направлении вокруг оси 9, совпадающей с острой кромкой 6 каждого разделителя потока 4 (фиг. 4), обращенной в сторону выходного среза сопла 1; каждые два смежные разделителя потока 4 могут быть смещены в направлении оси 9, совпадающей с острой кромкой 6

Ё

00

о о ю

NO

ю

CJ

каждого разделителя потока 4, обращенной в сторону выходного среза сопла 1, в противоположном друг другу направлении (фиг. 5); разделители потока 4 могут быть смещены- в направлении, совпадающем с осью эжектора (фиг. 1); в каждом поперечном сечении разделители потока 4 могут иметь форму равнобедренного треугольника с вершиной, обращенной в сторону выходного среза сопла 1, причем при отсутствии у разделителей потока 4 колебательных движений ось симметрии 10 указанного треугольника параллельна оси эжектора (фиг. 3); высота равнобедренного треугольника в каждом сечении каждых двух смежных разделителей потока 4 может уменьшаться во встречном их направлении.

Эжектор работает следующим образом (фиг, 1, 2). В сопло 1 и-з приемной камеры поступаетактивная среда (пар или вода), где и происходит преобразование потенциаль- ной энергии давления последней в кинетическую энерги ю струи, которая после выхода из сопла 1 проходит через раздели- тели потока 4, установленные за выходным срезом сопла 1 в камере смешения 2 и выполненные в виде стержней 5с острым углом р (фиг. 3) в каждом поперечном сечении, обращенным в сторону выходного среза сопла 1, и размещенные напротив отверстия сопла 1, благодаря чему за указан- ными разделителя потока 4 образуется вместо одной сплошной струи ряд струй. Выполнение вышеуказанного острого угла р каждого сечения каждых двух смежных разделителей потока 4 уменьшающимся во встречном их направлении с возможностью совершать возвратно-поступательные колебательные движения в направлении, совпадающем с направлением их острых кромок 6 (фиг. 2), обращенных в сторону выходного среза сопла 1, обеспечивает наибрлее 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 при проходе через разделители потрка 4 постоянного меняется. При этом динамические нагрузки на разделители потока 4 изменяются незначительно, что связано с величиной их осевого перемещения.

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

Величина выхода концов 7 и 8 разделителей потока 4 (фиг. 1, 2) за окружность,

описанную радиусом выходного среза сопла 1, выбирается из условия отсутствия закрытия торцев разделителей потока вытекающей струей активной среды, что обеспечивает свободный доступ пассивной

среде в образующиеся зазоры между струями активной среды.

Размещение разделителей потока 4 с зазором между ними, и выходным срезом сопла 1 обеспечивает надежную работу

эжектора при перекачке загрязненных жидкостей.

При совершении разделителями потока 4 синхронных вращательных колебательных движения вокруг оси 9, совпадающей с острой кромкой 6 каждого-разделителя потока, обращенной в сторону выходного среза сопла 1 (фиг. 4), достигаются наиболее благоприятные условия для смешения двух сред, а сам процесс их взаимодействия аналоги:

чен вышеописанному, однако при этом условия работы разделителей потока 4 утяжеляются вследствие неравномерной нагрузки, действующей на них при перекладке угла /3. ,

Возможность смещения каждых.двух смежных разделителей потока 4 в противоположном друг другу направлении позволяет оптимизировать работу эжектора на различных режимах его работы с целью достижения максимального КПД. Последнее также достигается и за счет возможности смещения разделителей потока 4 в направлении, совпадающем с осью эжектора (фиг. 1). .-. ..

Форма поперечного сечения каждого разделителя потока 4 выбирается таким образом, чтобы был достигнут максимальный КПД, и она зависит от параметров рабочей среды и других характеристик

эжектора.

Увеличение острого угла у поперечного сечения каждого разделителя потока 4, обращенного в сторону выходного среза сопла 1, двух смежных разделителей потока в

противоположном друг другу направлении (фиг, 2) обеспечивает параллельность острых кромок друг другу для всех разделителей потока 4 и улучшает доступ пассивной среды в пространство образующихся зазоров непосредственно за разделителями потока 4, что особенно важно при больших производительностях эжектора, а соответственно, при больших диаметрах выходного среза сопла 1.

Изменение высоты равнобедренного треугольника в каждом сечении каждых двух смежных разделителей потока 4 в сторону уменьшения во встречных их направлениях также позволяет влиять на КПД эжектора.

Количество разделителей потока 4, их геометрические параметры зависят от требуемых характеристик эжектора с учетом степени жесткости конструкции и надежности ее работы vi 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 значительного повышения КПД, а также уменьшить массу и габариты,

Формула изобретения

1. Эжектор, содержащий активное сопло и камеру смешения с диффузором и разделителями потока,-установленными за выходным срезом сопла, отличающий- с я тем, что разделители потока выполнены в виде стержней с острым углом в каждом поперечном сечений, обращенным в сторону выходного среза сопла, и размещены напротив отверстия сопла, при этом острые кромки каждого разделителя потока параллельны между собой и лежат в плоскости, параллельной выходному срезу сопла, а указанный острый угол каждого сечения каждых двух смежных разделителей потока уменьшается во встречном их направлении, причем оба конца каждого разделителя потока выступают за пределы окружности, описанной выходным радиусом сопла,

2. Эжектор по п. 1, отличающийся тем, что разделители потока установлены вплотную к выходному срезу сопла.

3. Эжектор по п. 1; отличающийся тем, что разделители потока установлены с

зазором между ними и выходным срезом сопла.

4. Эжектор поп.1, отличающийся тем, что разделители потока установлены с

возможностью возвратно-поступательного колебательного движения в направлении, совпадающем с направлением их острых кромок, обращенных в сторону выходного соеза сопла.

5. Эжектор по п. 1, от л и ч а ю щ и и с я тем,что разделители потока установлены с возможностью синхронных вращательных колебательных движений вокруг оси, совпадающей с острой кромкой каждого рэзделителя потока, обращенной в сторону выхЪдного среза сопла.

6. Эжектор по п, 1, отличающийся тем, что каждые два смежные разделителя потока могут быть смещены в направлени.и оси, совпадающей с острой кромкой каждого разделителя потока, обращенной в сторону выходного среза сопла, в противоположном друг другу направлении,

7, Эжектор по п. 1, отличающийся тем, что разделители потока могут быть смещены в направлении, совпадающем с осью эжектора.

8. Эжектор по п. 1, отличающийся тем, что в каждом поперечном сечении разделители потока имеют форму равнобедренного треугольника с вершиной, обращенной в сторону выходного среза со- Ола, причем при отсутствии у разделителей потока колебательных движений ось симметрии указанного треугольника параллельна оси эжектора.

9. Эжектор по. п, 1, отличающийся тем, что высота равнобедренного треугольника в каждом сечении каждых двух смежных разделителей потока уменьшается во встречном их направлении.

Использование: в струйной технике. Сущность изобретения: разделители потока установлены за выходным срезом сопла и выполнены в виде стержней с острым углом в каждом поперечном сечении, обращенном в сторону выходного среза сопла, и размещены напротив отверстия сопла. Острые кромки каждого разделителя параллельны между собой и лежат в плоскости, параллельной выходному срезу сопла. Острый угол каждого сечения двух смежных разделителей потока уменьшается в встречном направлении. Оба конца разделителя выступают за пределы окружности, описанной выходным радиусом сопла. Разделители установлены вплотную к выходному срезу сопла или с зазором. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.