Струйный аппарат

(54) СТРУЙ НЬ (57) Сущност симметрии ка прямоугольно падает с боль го щелевидн проточной ча на в виде сфе ние длины к ш сопла составл 4 7 Ь 5ов, В,С,Вдетельство4 Р 5/46, 19 вс и ССР7(5 ) та ли же л с иааай ц ц пол эле ци стр ние нал нйй апп точ ции нед ДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕОМСТВО СССРПАТЕНТ СССР) Изобретение относится к насосострое, а более конкретно к струйным аппара, в которых поток активной жидкости о газа инжектирует другой поток, и моиспользоваться в химии, строительстве Известен струйный аппарат, содержапатрубок подвода активной жидкости, о газа, сообщенный с рабочим соплом, Основным его недостатком является кий КПД из-за гидродинамического нершенства процессов инжекции, тепло- и сообмена, что ограничивает возможноего применения в промышленности. В другом известном изобретении с ю интенсификации процессов инжек, тепло- и массообмена применено доительное устройство (сопло с упругим ентом), которое позволяет интенсифивать гидродинамику проточного тракта йного аппарата, обеспечивая увеличеповерхности межфазного контакта при жении на рабочие среды автоколеба. Основным недостатком указанного рата является, по-прежнему, недостаая эффективность процессов инжек, тепло- и массообмена вследствие статочно эффективной гидродинамики. 1 Й АППАРАТь изобретения: большая ось меры смешения с диффузором го поперечного сечения совшей осью симметрии выходноого отверстия, Поверхность сти активного сопла выполнерического сегмента. Отношеирине щелевидного отверстия яют не менее 15. 1 ил,Это объясняется тем, что часть поперечного и продольного сечения проточного тракта перекрывается этим дополнительным устройством, создающим дополнительное гидравлическое сопротивление на пути движения рабочих сред, а также тем, что увеличение поверхности межфазного контакта при наложении автоколебаний имеет весьма низкий КПД, свойственный всем подобным процессам.Известно также изобретение, где с целью максимального КПД при различных расходах и напорах смешиваемых жидкостей, струйный аппарат снабжен полым цилиндром с торцевой стенкой, имеющей прямоугольное отверстие, выполненное симметричным относительно плоской прямоугольной камеры смешения, причем полый цилиндр установлен с возможностью осевого перемещения относительно камеры смешения, а активное сопло выполнено в виде 2-х цанг плоских из упругого материала, наружные поверхности цанг вблизи выходного сечения сопла снабжены клиновыми поверхностями, входящими в прямоугольное отверстие в торцовой стенке полого цилиндра, плоские чанги прикреплены к патрубку подвода активной жидкости,1793108 а последний установлен с возможностьюосевого перемещения относительно пологоцилиндра. По совокупности наиболее близких к заявляемому устройству существенных признаков принимаем его за прототип. 5Целью иэобретенйя является повышение КПД и интенсификация смешения сред.Поставленная цель достигается тем, чтов струйном аппарате, содержащем патрубокподвода активной среды, активное сопла, с 10профилированной проточной частью и выходным щелевидным отверстием и камерусмешения с диффузорам прямоугольногопоперечного сечения, причем большая осьсимметрии последних совпадает с большой 15осью симметрии щелевидного отверстия,поверхность проточной части активного сопла выполнена в аиде сферйческагосег-мента,а отношение длины к ширинещелевидного отверстия сопла составляет не 20менее 15,Существенность указайнцх признаковиллюстрируется нижеследующими положениями.Сопла в виде диска с впадиной в виде 25сегмента,очевйдно, позволяет плавно безсущественных потерь на трений перейти впоперечном сечении сопла с Формы круга напрямоугольную щель, Очевидность йадтверждается большими потерями на трение 30жидкости в сопле прототипа по гидравлической схеме "резкое сужение" (переход с круга на прямоугольник) па сравнению сосхемой "плавное сужение" (с круга на хордушарового сегмента); т.е, повысить КПД на 3515-20, Кроме того, выполнение прямоугольногоотверстияввиде щели с отношением длины к ширине более 15 позволяетобеспечйть условиемонодисперсного распцла жидкости или другой среды за счет 40приближения диаметра образующихся кавель йличаСтицпо размеру к ширине щели,т.е. их "нивелированию" или просеву, что поданным проведенного нами опыта обеспе 45 Формула изобретения Струйный аппарат, содержащий патру-бок подвода активной среды, активное сопло с профилированной проточной частью и выходным щелевидным отверстием и камеру смешения с диффузором прямоугольного поперечного сечения, причем большая ось чивает повышение КПД (за счет увеличения поверхности капель межфазного контакта жидкости и газа) на 15 - 20 О,На чертеже представлена конструктивная схема струйного аппарата,Аппарат содержит патрубок подвода среды 1, рабочее сопла 2 и камеру смешения 3,Аппарат работает следующим образом, При подаче в сопла 2 активного рабочего потока среды или газа через патрубок 1, сопла 2 плавно формирует монодисперсный факел этой среды прямоугольного сечения, который попадает в камеру смешения 3 соответствующего прямоугольного сечения, где эффективно соударяется (сцепляется) с инжектируемым потоком жидкости или газа, поступающего перпендикулярно большей оси прямоугольного сечения Факела рабочего потока, далее указанный смешанный поток с развитой межфазной поверхностью выходит из камеры смешения на дальнейшее употребление, В пределах данного изобретения соотношение размеров сторон прямоугольного сечения сопла большей и меньшей испытано в пределах 5-20, Наилучшие результаты достигаются при соотношении более 15, КПД процессов инжекции, тепло- и массообмена при этом возрастает на 15-20.При изменении ориентировки оси инжектируемого потока относительно большей оси прямоугольного сечения сопла и камеры смешения, а также уменьшения соотношения большей его стороны к меньшей меньше 15 - приводит к снижению КПД процессов.Использование струйного аппарата описанной конструкции, позволит расширить сферу их применения вследствие повышения эффективности. Например в газоплаэменнай наплавочной технике для формирования прямоугольного факела среда с соответственной экономией металла. симметрии последних совпадает с большой осью симметрии щелевидного отверстия, отличающийся тем,что поверхность проточной части активного сопла выполнена в виде сферического сегмента, а отношение длины к ширине щелевидного отверстиясопла составляет не менее 15.1793108 Ребо ий потак (жидкость или газ) и,вость кои твердое)им ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и113035, Москва, Ж, Раушская наб.роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1