Соединительный узел трубопровода

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 Р 01 й 7/ П И САН И Е ИЗС) БР ЕТЕ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ ТОРСКОМ цилиндрического 4 и конического 5 участков. Суживающаяся оболочка 3 снабжена в зоне сужения отверстиями 6, размещенными на ее боковой поверхности и установленными под углом к оси оболочки 3. В отверстиях 6 установлены трубки 7, при этом раструб является элементом глушителя 8. Суживающаяся оболочка 3 выполнена с охватывающим ее кожухом, состоящим из двух подвижных относительно друг друга вдоль оси участков 9 и 10. На кожухе эакреплен кольцевой коллектор 11, сообщенный с внутренним объемом кожуха через регулируемые отверстия 12. На кольцевом коллекторе,11 установлен распределительный клапан 13, выполненный в виде корпуса и а перемещающегося в нем подпружиненного поршня 14, разделяющего корпус на внутреннюю 15 и регулировочную 16 полости. В боковых стенках корпуса и поршня 14 выполнены перекрываемые отверстия 18 и 19, сообщающие внутреннюю полость 15 с атмосферой. Узел позволяет исключить обратный заброс газов в помещение, 3 ил.юГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) П роизводстве нное объединение "Ворошиловградский тепловозостроительный завод им, Октябрьской революции"(56) Авторское свидетельство СССРМ 885575, кл. Г 01 й 7/08, 1980.(54) СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ТРУБОПРОВОДА(57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано всистемах выпуска двигателей внутреннегосгорания. Цель изобретения - повышениеэксплуатационной надежности. Соединительный узел содержит суживающийся патрубок 1, размещенный с зазором вохватывающей его обечайке 2, при этом впатрубке 1 размещена суживающаяся оболочка 3, К торцу максимального сечения обечайки 2 подсоединен раструб, состоящий из 1700272 А 2Изобретение относится к машиностроению, а именно - к двигателестроению, в Частности к системам выпуска двигателей и является усовершенствованием изобретения по авт. св. В 885575.Цель изобретения - повышение эксплудтационной надежности.На фиг. 1 изображен соединительный узел трубопровода, общий вид, разрез; на фиг. 2 - узел на фиг. 1; распределительный клапан в статическом положении; на фиг, 3 - то же, в рабочем положении.Соединительный узел трубопровода соДержит суживающийся патрубок 1, размещенный с зазором в охватывающей его суживающейся обечайке 2, при этом в патрубке 1 размещена суживающаяся оболочка 3, выступающая за его торец. К торцу минимального сечения обечайки 2 подсоединен раструб, состоящий из цилиндрического 4 и конического 5 участков. Суживающийся пат,рубок 1 совместно с внутренней поверхностью суживающейся обечайки 2 образует кольцевой зазор, выполняющий функцию пассивного сопла эжектора, активным со,плом которого являетоя кольцевой зазор между суживающимся патрубком 1 и суживающейся оболочкой 3, Суживающаяся обо,лочка 3 снабжена в зоне сужения отверстиями 6, размещенными на ее боковой поверхности, при этом оси отверстий 6 выполнены под углом к оси оболочки 3 в направлении движения газового потока, и в ,отверстиях 6 установлены трубки 7, разме-щенные между суживающейся оболочкой иконическим участком 5 раструба, При этом ;раструб является элементом глушителя 8. , Суживающаяся оболочка 3 выполнена с ох, ватывающим ее кожухом, состоящим из двух подвижных относительно друг другавдоль.оси участков 9 и 10, На кожухе размещен кольцевой коллектор 11, сообщенный с внутренним объемом кожуха через регулируемые отверстия 12, выполненные в одном из подвижных участков 9 кожуха, На кольцевом коллекторе 11 установлен распределительный клапан 13, выполненный в виде корпуса и перемещающегося в нем подпружиненного поршня 14, разделяющего корпус на внутреннюю полость 15, сообщенную с объемом кольцевого коллектора 11, и регулировочную полость 16, соединенную при помощи канала 17 с суживающимся патрубком 1, В боковых стенках корпуса и поршня 14 выполнены перекрываемые отверстия 18 и 19, сообщающие внутреннюю полость 15 корпуса с атмосферой. Во внутренней полости 15 установлена пружина 20, контактирующая с верхним основанием кольцевого коллекто 55 давления по сечению соединительного узлатрубопровода.Подсос воздуха из атмосферы в пассивное сопло эжектора осуществляется следующим образом, При установившемся режиме двигателя возрастает давление в 1020 2530 354050 ра 11 и с нижним торцом поршня 14. Один из подвижных участков 9 закреплен на суживающемся патрубке 1, а другой подвижный участок 10 закреплен на коническом участке 5 раструба,Соединительный узел трубопровода работает следующим образом.Движущийся в глушитель 8 поток выхлопных газов разделяется в суживающемся патрубке 1 на две части - центральную ипериферийную. Центральная часть потока движется по конфузору, образованному суживающейся оболочкой 3, и теряет давление на увеличение скорости. В результате этого давление в выпускном сечении оболочки 3 и в сечении между оболочкой и суживающейся обечайкой 2 будет ниже, чемдавление в суживающемся патрубке 1. Скорость истечения газов из патрубка 1 будет выше, чем скорость их истечения из обечайки 2. Повышенная скорость истечения обеспечивает эжектирование окружающего воздуха в зазор, при этом непосредственно в зоне сужения оболочки 3 через ее отверстия 6 осуществляется перераспределение расхода газа из центральной части в периферийную часть, благодаря чему скоростьвыхлопных газов за кромкой суживающейся оболочки 3 снижается, а следовательно, снижается аэродинамическое сопротивление. При восстановлении давления в диффузорном канале между суживающейся оболочкой 3 и раструбом скорость смеси потоков снижается и становится значительно ниже скорости за выходной кромкой оболочки 3, Благодаря расположению осей отверстий 6 под углом к оси оболочки 3 внаправлении движения газового потока обеспечивается истечение газов под угломк оси оболочки 3 по всему ее периметру и тем самым дополнительно увеличиваетсяэжекционный подсос смеси потоков периферийной части за счет распределения расходов газа непосредственно из полости оболочки 3 в диффузорный канал, а такжеобеспечивается более рациональное использование кинетической энергии газа, так как выходные кромки трубок 7 располагаются ближе к центральной части диффузорного канала перед кромкой раструба и истечение газового потока из трубок 7 создает более равномерное внедрение потоков по оси канала, способствует более равномерному распределению скоростей исуживающемся патрубке 1, и импульс давления газовой среды из суживающегося патрубка 1 по каналу 17 передается в регулировочную полость 16, Давление газов воздействует на верхнюю часть поршня 14, сжимается пружина 20, и отверстия 18 и 19 в стенках корпуса распределительного клапана 13 и поршня 14 совмещаются, а внутренняя полость 15 сообщается с атмосферой. Из внутренней полости 15 воздух поступэет в кольцевой коллектор 11 и через отверстия 12 в пассивное сопла.При снижении нагрузки двигателя, т,е. при появлении неустановившегося течения газовой среды, снижается давление газа в суживающемся патрубке 1. При этом изменяется равновесие сил между газом и пружиной 10, и отверстия 18 и 19 частично или полностью расходятся, предотвращая тем самым обратный выброс газовой смеси в машинное отделение, что повышает эксплуатационную надежность соединительного узла трубопровода.При работе соединительного узла в условиях повышенных температур и возникающих деформациях в узлах соединения изменяется расстояние между торцами кожуха при линейном расширении и сжатии соединительного узла, а следовательно, изменяется и объем пассивного сопла эжектора, при этом кожух в свою очередь выполняет функцию экрана звуковых волн и центрирующего устройства, исключает перекосы узла трубопровода, а также исключает передачу осевых усилий от суживающегося патрубка 1 к раструбу. Элементы кольцевого коллектора 11, кожуха и распределительного клапана 13, в свою очередь, выполняют функции дополнительных шумоглушащих устройств, так как позволяют глушить шум всасывания и одновременно препятствовать проникновению в помещение отраженных звуковых волн через кольцевой зазор.Следовательно, устройство выполняет 5 роль следящей системы за расходом пассивного потока, который изменяется автоматически от нуля до максимального значения, полностью исключается возможность обратного заброса выпускных газов в 10 помещение и повышается эксплуатационная надежность соединительного узла трубопровода на пусковых и неустановившихся ,режимах работы двигателя.15 Формула изобретенияСоединительный узел трубопровода поавт, св. М 885575, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной 20 надежности, суживающаяся оболочка выполнена с охватывающим ее по меньшей мере частично кожухом, состоящим из двух подвижных относительно друг друга вдоль оси участков с кольцевым коллектором, раз мещенным на кожухе и сообщенным с внутренним объемом последнего через регулируемые отверстия, выполненные в одном из подвижных участков кожуха, и с распределительным клапаном, установлен ным на кольцевом коллекторе и выполненным в виде корпуса и перемещающегося в нем подпружиненного поршня, разделяющего корпус на внутреннюю полость, сообщенную с объемом кольцевого коллектора, 35 и регулировочную полость, соединеннуюпри помощи канала с суживающимся патрубком, причем в боковых стенках корпуса и поршня выполнены перекрываемые от; верстия, сообщающие внутреннюю полость 40 корпуса с атмосферой, один из подвижныхучастков кожуха закреплен на суживающемся патрубке, а другой - на раструбе,1700272 Составитель Н.ЛапушкиТехред М,Моргентал емчик ренкова актор ррек Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4454 ВНИИПТираж сударственного комитета по 113035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., 4/5