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 разрез предлагаемого эжектора; на фиг.2 - сечение, А-А на фиг.1; на фиг.З - продольный разрез эжектора; на фиг.4 - сечение Б-Б фиг.1; на фиг.5 - продольный разрез эжектора; на фиг.6 - продольный разрез эжектора; на фиг.7 - сечение А-А на фиг.1.

В эжекторе (фиг.1, 2), содержащем активное сопло 1. камеру смешения 2 и разделители потока 3, установленные в камере смешения 2 за выходным срезом активного сопла 1, разделители потока 3 выполнены в виде прямых стержней 4, установленных ра- диально и симметрично относительно оси эжектора, при этом длина стержней превышает радиус г цилиндрической поверхности, описанной вдоль выходного сечения сопла 1.

При этом разделители потока 3 в поперечном сечении могут быть выполнены с

острой кромкой 5 (фиг.1, 2), причем последняя 5 может быть расположена в плоскости выходного сечения активного сопла 1 (фиг.З); разделители потока 3 могут быть установлены с зазором а (фиг.1) относительно выходного сечения активного сопла 1: разделители потока 3 в поперечном сечении могут быть выполнены в форме треугольника 6 (фиг.4), один из острых углов р которого в каждом сечении разделителя потока 3 обращен в сторону выходного среза сопла 1, а одна из граней 7, имеющая плоскую поверхность, расположена параллельно оси эжектора, при этом острая кромка 5 разделителя потока 3, обращенная в сторону выходного среза сопла 1. может быть перпендикулярна оси эжектора (фиг. 1,3); острая кромка 5 разделителя потока 3 (фиг.5). обращенная в сторону выходного среза сопла 1, может быть расположена под острым углом р к оси эжектора, вершина которого может быть обращена в сторону диффузора; острая кромка 5 разделителя потока 3 (фиг.6). обращенная в сторону выходного среза со-

ч +

fe

00

о

к в

со

пла 1, может быть расположена под острым углом /3 к оси эжектора, вершина которого обращена в сторону сопла 1; острый угол р (фиг.4) в каждом поперечном сечении каждого разделителя потока 3, обращенный в сторону сопла 1, может сохраняться постоянным: острый угол (р в каждом поперечном сечении каждого разделителя потока 3 (фиг.4), обращенный в сторону сопла 1, может увеличиваться от оси эжектора (фиг.7); эжектор может быть снабжен приводом, посредством которого разделители потока 3 в зависимости от режима работы эжектора могут быть повернуты вокруг оси, пересекающей каждое поперечное сечение разделителя потока 3 и параллельной его острой кромке 5 (фиг.1), обращенной в сторону сопла 1, таким образом чтобы каждое сечение разделителя потока 3 располагалось каждый раз по одну сторону плоскости, проходящей через указанную острую кромку, параллельной оси эжектора и в исходном положении совпадающей с плоской гранью разделителя потока 3 и расположенной при повороте последнего параллельно оси эжектора.

Эжектор работает следующим образом.

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 3, установленные в камере смешения 2 за выходным срезом активного сопла 1, благодаря чему за указанными разделителями образуется вместо одной сплошной струи ряд струй. Острая кромка 5 каждого разделителя 3, обращенная в сторону выходного среза активного сопла 1, разрезает выходящую из сопла 1 сплошную струю. При этом наряду с прямолинейным движением частиц активной среды в направлении, совпадающем с осью эжектора, одновременно происходит перемещение указанных частиц среды в направлении от оси эжектора вследствие сужения проходного сечения камеры смешения на участке с разделителями потока 3, что приводит к увеличению поверхности контакта активной среды с пассивной средой и соответственно интенсифицирует процесс передачи энергии от активной к пассивной среде и увеличивает КПД эжектора. В образовавшиеся зазоры за разделителями 3 втягивается пассивная среда. Разделители потока выполняют две функции: обеспечивают разделение потока активной среды на отдельные струи и образование прохода для пассивной среды

в образующиеся за разделителями зазоры, а также разделители выполняют роль опор для последних в камере смешения 2.

Разделители потока 3 могут быть выполнены с острой кромкой 5, расположенной в плоскости выходного среза активного сопла 1 (фиг.1-3); могут быть установлены с зазором (фиг.1) относительно выходного среза сопла 1. Наличие острой кромки 5 у разделителей потока 3 уменьшает гидравлические потери при проходе через последние активной среды, Выбор расположения разделителей определяется из условий достижения максимального КПД эжектора, а

также обеспечения надежной его работы при перекачке загрязненных сред. В последнем случае целесообразно разделители потока устанавливать с зазором по отношению к выходной кромке сопла.

Разделители потока 3 в поперечном сечении могут иметь форму треугольника 6 (фиг.4), один из острых углов р которого в каждом сечении разделителя потока 3 обращен в сторону выходного среза активного

сопла 1, а одна из граней 7, имеющая плоскую поверхность, расположена параллельно оси эжектора, при этом острая кромка 5 разделителя потока 3 обращена в сторону выходного среза сопла 1 и может быть перпендикулярна оси эжектора (фиг.1, 3), а также острая кромка 5 (фиг.5) может быть расположена под острым углом или/ к оси эжектора с вершиной соответственно, обращенной в сторону диффузора или выходного среза сопла 1.

Расположение разделителей потока 3 под углом t/ к оси эжектора с вершиной, обращенной в сторону диффузора, обеспечивает условия для максимального использования кинетической энергии активной среды для перемещения пассивной среды. Расположение разделителей потока 3 под углом / к оси эжектора с вершиной, обращенной в сторону сопла 1, является пред-

почтительным в случае перекачки загрязненных жидкостей вследствие обеспечения наиболее благоприятных условий для сброса загрязнений вниз камеры смешения.

Каждый угол р в каждом поперечном

сечении каждого разделителя потока 3, обращенный в сторону сопла 1, может сохраняться постоянным (фиг.4) или увеличиваться от оси эжектора (фиг.4, 7). При

больших производительностях эжектора, а следовательно, больших абсолютных значениях диаметра выходного сечения сопла, целесообразным является выполнение разделителей потока с увеличивающимся

углом р в каждом поперечном сечении каждого разделителя потока от сси эжектора, что обеспечивает свободный доступ большему количеству пассивной среды внутрь многоструйного потока активной среды.

Достижение максимального КПД на любом режиме работы эжектора достигается с помощью привода, обеспечивающего возможность поворачивать разделители потока вокруг оси, пересекающей каждое поперечное сечение разделителя потока.

Количество разделителей потока, их геометрические характеристики, расположение в камере смешения определяются из условия достижения максимального КПД эжектора с учетом жесткости конструкции и надежности работы эжектора.

Использование заявляемого изобретения в конденсационных установках паровых турбин позволяет уменьшить энергозатраты на обслуживание их за счет повышения КПД эжектора, а также уменьшить массу и габариты.

Формула изобретения

1.Эжектор, содержащий активное сопло, камеру смешения, разделители потока, установленные в камере смешения за выходным срезом активного сопла, и диффузор, отличающийся тем, что разделители потока выполнены в виде прямых стержней, установленных симметрично относительно оси эжектора, при этом один из концов стержней направлен в сторону оси эжектора, а другой их конец выступает за цилиндрическую поверхность, описанную радиусом выходного сечения сопла.

2.Эжектор по п.1,отличающийся тем, что разделители потока в поперечном сечении выполнены с острой кромкой, причем последняя расположена в плоскости выходного сечения активного сопла.

3.Эжектор по п. 1,отличающийся тем, что разделители потока установлены с зазором относительно выходного сечения активного сопла.

4.Эжектор по п.1,отличающийся тем, что разделители потока в поперечном

сечении выполнены в форме треугольника, один из острых углов которого в каждом сечении разделителя потока обращен в сторону выходного среза сопла, а одна из гра5 ней. имеющая боковую поверхность, расположена параллельно оси эжектора, при этом острая кромка разделителя потока, обращенная в сторону выходного среза сопла, перпендикулярна оси эжектора.

0 5. Эжектор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что острая кромка разделителя потока, обращенная в сторону выходного среза сопла, расположена под острым углом к оси эжектора, вершина которого обращена в

5 сторону диффузора.

6.Эжектор по п. 1,отличающийся тем, что острая кромка разделителя потока, обращенная в сторону выходного среза сопла, расположена под острым углом к оси

0 эжектора, вершина которого обращена в сторону сопла.

7.Эжектор по п.1,отличающийся тем, что острый угол в каждом поперечном сечении каждого разделителя потока, обра5 щенный в сторону сопла, сохраняется постоянным.

8.Эжектор по п. 1,отличающийся тем, что острый угол в каждом поперечном сечении каждого разделителя потока, обра0 щенный в сторону сопла, увеличивается от оси эжектора.

9.Эжектор по п.1,отличающийся тем, что эжектор снабжен приводом, посредством которого разделители потока в

5 зависимости от режима работы эжектора могут быть повернуты вокруг оси, пересекающей каждое поперечное сечение разделителя потока и параллельной его острой кромке, обращенной в сторону сопла, таким

0 образом, чтобы каждое сечение разделителя потока располагалось каждый раз по одну сторону плоскости, проходящей через указанную острую кромку, параллельной оси эжектора и в исходном положении сов5 падающей с плоской гранью разделителя потока и расположенной при повороте последнего параллельно оси эжектора.

л. с.

h

k

Сущность изобретения: разделители потока установлены в камере смешения за выходным срезом активного сопла и выполнены в виде прямых стержней, установленных симметрично относительно оси эжектора. Один конец стержней направлен в сторону оси эжектора, другой выступает за цилиндрическую поверхность, описанную радиусом выходного сечения сопла. Разделители в поперечном сечении выполнены с острой кромкой, расположенной в плоскости выходного сечения активного сопла. Разделители установлены с зазором относительно сопла. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Фиг. б

ФигЛ