Устройство выброса газа из криогенной установки

(51)5 С 01 М 9/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ВЫБРОСА ГАЗА ИЗ КРИОГЕННОЙ УСТАНОВКИ(57) Изобретение оносится к экспериментальной аэродинамике и может быть использовано в конструкциях криогенных аэродинамических установок. Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик путем расширения диапазона рабочих режимов и повышения з 44 ек.тнвности. Для этого устройство снабжено дополнительным трубопроводом 5, сбрасываемого газа и смесителем 10, прн этом смеситель 10 выполнен в виде цилиндрического корпуса 1.1 с суживающимся соплом 12 на.выходе и перфорированной насадки 13, установленной в корпусе 11 и разделяющей его на две концентрические полости, причем насадка 13 является продолжением основного трубопровода 3 сбрасываемого газа, полость .между насадкой 13 и корпусом 11 соединена с трубопроводом 7 нагнетаемого воздуха, а концевая часть дополнительного трубопровода 5 сбрасыва-: емого газа установлена соосно внутри концевой части основного трубопровода 3 так, что ее выход н сопло смесителя совмещепы с входом в вы С, хлопнув трубу 1, 2 ил.юВИзобретение относится к экспери.Ментальной аэродинамике и может бытьиспользовано в конструкциях криогенных аэродинаыческих установок,Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристикпутем расширения диапазона рабочихрежимов и повьппения эффективности,На Фиг 1 приведено устройство 10выброса-гааа из криогенной установ-.ки 1 на Фиг,2 - разрез А-А на Фиг 1.Устройство содержит выхлопнуютрУбу 1 с воздухоэаборным конусом 2,основной трубопровод. 3 сбрасываемого 15газа с дроааелем 4, дополнительныйтрубопровод 5 сбрасываемого газа сдросселем 6, у дополнительного трубопровода 5.концевая часть расположе-,на внутри,соосно с концевой частью2 Оосновного трубопровода 3. Е основному трубопроводу 3 примыкает трубопро",.вод 7 нагнетаемого воздуха с воздуходувкой 8 и Воэдухозаборным устрой"ством 9. На выходе иэ основного трубопровода 3 установлен смеаитель 10, .включающий корпус 11 с суживающимсясоплом 12 на выходе и перфорирован- "ную насадку 13, размещенную внутрикорпуса 11 и разделяющую полость 30смесителя на две концентрическиеполости. Кроме того, основной трубо"провод 3 имеет трубоПровод 14 для .аварийного сброса газа и шумоглушитель 15, а дополнительный трубопровод 354 - шумоглушитель 16.Устройство выброса газа из криогенной установки с опасным для окружающей среды избыточным содержаниемазота работает следующим образом40Основной трубопровод 3 сбрасываемого газа присоединяется к камередавления, окружающей рабочую частьтрубы, а дополнительный трубопровод5 аорасываемого газа подключается .3 Рспециальной камере сбросау охватывающей кольцом обратный канал . аэродинамичВской,трубы, перед ФоркамеройеСброс газа на станциочарном режимеосуществляется через основной трубо-провод 3 иэ камеры давления,что способствует.значительной экономий жидКОГО азота, охйаждаощего рабочий,газ в трубе до криогенной темпеРатуры. Ба криогенном режиме работыаэродинамической трубы этот потокЫ,газа (чистый азот илн его смесь с,Воздухом) прОходит через регенерйторы холОда и уже теплым (с температу рой Т - 240 К) проходит через дроссель 4 и шумоглушитель 15 и втекает в смеситель 10, где к газу с опасной концентрацией азота подмешивается поток воздуха, нагнетаемого по трубопроводу 7 воздуходувкой 8 из атмосФеры через воэдухозаборное уст ройство 9. Смесь газов через СОпло12 истекает в выхлопную трубу 1, эасасывая дополнительную массу возду-. ха иэ атмосферы через воэдухозаборный конус 2, обогащаясь при этом кислородом .до необходимого безопасного уровня. Регенераторы .холода поочередно переключаются со сброса газа иэ криогенной трубы на подачу . в .Нее воздуха иэ газгольдеров, так как запас холода в них должен поддерживатьая на постоянном уровне.Однако вследствие того, что.сбра"сываемое иэ криогенной аэродинамической трубы на стационарном режиме.количество газа превьппает подаваемоав.нее.из газгольдеров на величинурасхода жидкого азота, впрыскиваейое1 го в трубу, то, чтобы не переохладить регенераторы, часть газа необходимо сбрасывать, минуя регенараторш, отделяя .ее от Основного потокадросселем 6. При этом газ через шу-,моглушитель 16 в криогенном исполнекии и дополнительный трубопровод 5 вытекает в выхлопную трубу 1, подсасывая атмосФериый воздух через воздухозаборный конус 2. Дополни" тельный трубопровод 5 используется также для сброса газа из камеры сброса при нестационарных режимах: для уменьшения давления в Форкамеретрубы. При этом исключавтся влияниеэтого дополнительного потока газа нарежим сброса газа из камеры давления и связанную с этим скорость газа в рабочей части трубы. Кроме тогодополнительный трубопровод 5 испольэуется, когда расход сбрасываемогогаза сильноуменьшается (в200 раз) по сравнению с максимальным, на который рассчитана геометрия эжекторакоторым является устройство выброса.гаэае Сброс газа через дополнительный трубопровод 5 мапого сечения обеспе- .ивает увеличение скорости до величины, достаточной для эжектированйя необходиого количества воздуха из атмосеры при выбранных от"раниченньи производительнОсти я мощности воздуф31447061ходувки 8. Эти режимы выброса газа ха и азота в выбрасываемой смеси наф имеют место при работе криогенной выходе из выхлопной трубы.трубы с малыми величинами скоростигаза в рабочей части и давления в5Формула изобретения Форкамере,Наличие в устройстве выброса газа Устройство выброса газа из криодополнительного трубопровода сбрасы- генной установки, содержащее выхлопваемого газа и смесителя позволяет . ную трубу с воздухозаборным конусом, повысить эффективность. работы уст О основной трубопровод сбрасываемого ройства в широком диапазоне режимов газа и трубопровод нагнетаемого воз". .работы криогенной .аэродинамической духа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, трубы и выброса газа:. что, с целью улучшения эксплуатаци- еПри больших расходах сбрасыбаемо" го чистого азота через основной.тру"бопровод производительность воздуховодувки .не превышает 453 от расхода сбрасываемого азота, это обеспечива" ет.,вместе с эжектируемым воздухом до статочное для безопасности. дыхания соотношение воздуха и азота 2. При сбросе азота через дополнительный трубопровод с относительной скоростью йстечения 3 а 0,35 эжектнруется двух- кратное количество атмосферного воз- . духа без использования воздуходувки. При параллельном сбросе газа через трубопроводы в любом соотношении управление этими потоками независимо. .Дри расходе сбрасываемого. азота от 200 до 1000 раз меньшем максимально" .го расчетного расхода сбрасываемого газа (воздухоазотной смеси) обеспечивается безопасное соотношение воздуонных характеристик путем расширениядиапазона рабочих режимов:и повышения эффективности, оно снабжено дополнительным трубопроводом сбрасыва"емого газа и смесителем, при этомсмеситель выполнен в виде цилиндриО .ческого корпуса с сужающимся сопломна выходе и перфорированной.насадки,:установленной в корпусе и разделяю- .щей. его на две концентрические. поло-,сти, причем насадка состыкована с 26 кольцевой частью основного трубопровода сбрасываемого газа, полостьмежду насадкой и корпусом соединенас трубопроводом нагнетаемого возду-:.ха, а концевая часть дополнительноготрубопровода сбрасываемого газа ус-, .тановлена внутри и соосно сконцевойчастью основного трубопровода такчто ее выход и выход сопла смесителясовмещены с входом в выхлопную трубу.ЗБв ктор СЧ авкова нрй арстве Редактор.Л аВ 4 4 В ФВ ВЬВ аВ 4 МФВ Заказ 2570 ВОИИПИ Гос Составитель Л.ХлТехред Л.Олийнцк 4 еаЮ ФВ ее ефайаВ Ю Фйюав Тираж .355 нного, комитета но 3035, Иосква, Ж"3 братаниям. и откр уаская наб., а.