Эжектор 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 раз рез эжектора; на фиг,2 3, 4, 5 и 6 - сечения А-А на фиг.1.

В эжекторе (фиг.1, 2), содержащем активное сопло 1, камеру смешения 2, диффузор 3 и установленный за выходным сечением активного сопла 1 в камере смешения 2 разделитель потока 4 активной среды, выполненный в виде концентрично установленных колец 5, соединенных опорами б между собой и с камерой смешения 2, кольца 5 разделителя 4 в порядке уменьшения их внутреннего диаметра сдвинуты вдоль оси эжектора по ходу потока, внешняя боковая поверхность 7 каждого кольца 5 разделителя 4 выполнена конической, торцевая кромка 8 колец 5 со стороны меньшего диаметра конической поверхности обра- щенз в сторону активного сопла, а опоры 6 разделителя 4 выполнены с острой кромкой 9, обращенной в сторону выходного сечения активного сопла 1.

При этом внутренняя поверхность 10 колец 5 разделителя 4 (фиг.2) может быть выполнена цилиндрической, диаметр цилиндрической поверхности 10 колец равен диаметру конической поверхности 7 со стороны меньшего диаметра торцевой кромки 7, в продольном сечении эжектора образующая наружной конической поверхности 7 колец 5 разделителя 4с образующей внутренней поверхности 10 колец 5 последнего составляет острый угол у, причем для каждого последующего кольца 5 разделителя 4 в направлении движения среды указанный угол сохраняется постоянным, а опоры 6 в их поперечном сечении идентичны форме указанных выше сечений концентрично ус00

о ч

00

х|

СА

таноьленных колец 5 разделителя 4. причем острый угол (р по длине каждой опоры 6 в каждом ее поперечном сечении сохраняется постоянным; внутренняя поверхность 10 каждого кольца 5 разделителя 4 может быть выполнена цилиндрической с радиусом, равным меньшему радиусу их наружной поверхности 7, в продольном сечении эжектора образующая наружной поверхности 7 колец 5 разделителя потока 4 с образующей внутренней поверхности 10 последних составляет острый угол (р (фиг.З), причем для каждого последующего кольца 5 разделителя 4 по ходу потока указанный угол р уменьшается, а опоры 6 в поперечном сечении идентичны форме указанных выше сечений колец 5 разделителя 4, причем указанный угол р по длине опоры увеличивается в направлении от оси эжектора; острый угол р поперечного сечения опор 6, соединяющих между собой смежные кольца 5 разделителя 4 сохраняется постоянным, при этом указанный острый угол р уменьшается по ходу потока по мере перехода от одного смежного участка между кольцами 5 к другому (фиг.З); входное сечение ближайшего к активному соплу 1 кольца 5 разделителя 4 может быть расположено в плоскости выходного сечения активного сопла 1, а выходные.сечения колец 5 разделителя 4 могут быть расположены в плоскости входного сечения смежного с ним кольца 5 (фиг.2, 3); ближайшее к активному соплу 1 кольцо 5 разделителя 4 может быть установлено с зазором относительно выходного сечения активного сопла 1 (фиг.4); смежные кольца 5 разделителя потока 4 в направлении движения потока могут быть установлены с зазором относительно друг друга (фиг.5); по крайней мере два смежных кольца 5 разделителя потока 4 могут быть установлены с зазором относительно друг друга (фиг,6).

Эжектор работает следующим обрезом (фиг.1, 2). В сопле 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 разделитель потока 4, выполненный в виде концен- трично установленных колец 5, благодаря чему за указанным разделителем 4 образуется ряд трубчатых струй. Острая торцевая кромка 8 колец 5 разделителя 4. обращенная в сторону активного сопла 1, разрезает выходящую из сопла 1 сплошную струю, в результате чего между трубчатыми струями образуются цилиндрические зазоры, в которые устремляется пассивная среда, движущаяся в направлении к оси эжектора вдоль задних граней опор 6, обращенных в сторону диффузора 3.

Сдвиг колец 5 разделителя 4 (фиг,2) в

порядке уменьшения их внутреннего диаметра вдоль оси эжектора по ходу потока обеспечивает разделение активной среды на струи с малой толщиной и с меньшим воздействием на физическое состояние от0 дельных струй. При этом процесс двух сред заканчивается значительно раньше, чем в прототипе, благодаря чему уменьшается длина камеры смешения и увеличивается КПД эжектора.

5 Выбор форм сечений концентрично установленных колец 5 разделителя 4 и попе- . речных сечений опор б (фиг.2,. 3) определяется из условий достижения максимального КПД. При этом предпочтитель0 ной является форма сечения колец 5 с уменьшающимся острым углом р (фиг.З), образованным от пересечения образующей наружной поверхности 7 колец 5 разделителя 4 и образующей внутренней поверхности

5 10 указанных колец.

Эффективность эжектора может повышена путем выбора рационального размещения колец 5 по отношению к выходному сечению активного сопла 1 и друг к другу по

0 ходу потока (фиг.2, 3, 4, 5 и 6). Выбор того или иного варианта размещения колец 5 разделителя 4 зависит также от характеристик эжектора и достигаемого им при этом КПД.

5 Количество колец разделителя и опор, их геометрические размеры зависят от требуемых характеристик эжектора и определяются из условия достижения максимального КПД эжектора с учетом сте0

5

пени 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 КПД, а также уменьшить массу и габариты.

Формула изобретения

0 1. Эжектор, содержащий активное сопло, камеру смешения, диффузор и установленный за выходным сечением активного сопла в камере смешения разделитель потока активной среды, выполненный в виде

5 концентрично установленных колец, соединенных опорами между собой и с камерой смешения, отличающийся тем,гчто кольца разделителя в порядке уменьшения их внутреннего диаметра сдвинуты вдоль оси эжектора по ходу потока, внешняя боковая поверхность каждого кольца разделителя выполнена конической, торцевая кромка колес со стороны меньшего диаметра конической поверхности обращена в сторону активного сопла, а опоры разделителя выполнены с острой кромкой, обращенной в сторону выходного сечения активного сопла.

2. Эжектор по п,1, от л и ч а ю щ и и с я тем, что внутренняя поверхность колец раз- делителя выполнена цилиндрической, диаметр цилиндрической поверхности колец равен диаметру конической поверхности со стороны меньшего диаметра торцевой кромки, в продольном сечении эжектора об- разующая наружной конической поверхности колец разделителя с образующей внутренней поверхности колец последнего составляет острый угол, причем для каждого последующего кольца разделителя в на- правлении движения среды указанный угол сохраняется постоянным, а опоры в их поперечном сечении идентичны форме указанных сечений концентрично установленных колец разделителя, причем острый угол по длине каждой опоры в каждом ее поперечном сечении сохраняется постоянным,

3. Эжектор по п. 1,отличающийся тем, что внутренняя поверхность каждого кольца разделителя выполнена цилиндри- ческой с радиусом, равным меньшему радиусу их наружной поверхности, в продольном сечении эжектора образующая наружной поверхности колец разделителя потока с образующей внутренней поверхности послед- них составляет острый угол, причем для

каждого последующего кольца разделителя по ходу потока указанный угол уменьшается, а опоры в поперечном сечении идентичны форме указанных выше сечений колец разделителя, причем указанный угол по длине опоры увеличивается в направлении от оси эжектора.

4. Эжектор по п. 1,отличающийся, тем, что острый угол поперечного сечения опор, соединяющих между собой смежные кольца разделителя, сохраняется постоянным, при этом указанный острый угол уменьшается по ходу потока по мере перехода от одного смежного участка между кольцами к другому.

5. Эжектор по п.1,отличающийся тем, что входное сечение ближайшего к активному соплу кольца разделителя расположено в плоскости выходного сеЧения активного сопла, а выходные сечения колец разделителя расположены в плоскости входного сечения смежного с ним кольца.

6. Эжектор поп.1,отлича-ющийся тем, что ближайшее к активному coi .лу кольцо разделителя установлено с зазором отно- сительно выходного сечения активного сопла,. .

7. Эжектор поп.1,отличэющ и и с я тем, что смежные кольца разделителя потока в направлении движения потока установлены с зазором относительно друг друга.

8. Эжектор по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере два смежных кольца разделителя потока установлены с зазором относительно друг друга.

Использование: в струйной технике. Сущность изобретения: за выходным сечег ниём активного сопла в камере смешения установлен разделитель потока активной среды, выполненный в виде концентрично установленных колец. Кольца соединены опорами между собой и с камерой смешения. Кольца в порядке уменьшения их внутреннего диаметра сдвинуты вдоль оси эжектора по ходу потока. Внешняя боковая поверхность каждого кольца разделителя выполнена конической. Торцевая кромка колец со стороны меньшего диаметра конической поверхности обращена в сторону ак- тивного сопла, Опоры разделителя выполнены с острой кромкой, обращенной в сторону выходного сечения активного сопла. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.