Устройство для подачи рабочего агента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 5 805 В 7/О И Т О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР М 312627, кл, В 05 В 1/06, 1970.Авторское свидетельство СССР В 727236, кл. В 05 В 1/06, 1976.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ РАБОЧЕГО АГЕНТА(57) Использование: устройства для впрыска жидкости в трубопроводах и аппаратах нефтяной, газовой и других отраслях промышленности при увеличении дальнобойности факела путем уменьшения угла расхождения выходной струи при увеличении использования энергоотдачи подаваемого агента, Сущность изобретения: устройство снабжено жестко закрепленным в корпусе в полости приемной камеры 2 экраном 9 в виде охватывающего стержень 5 полого усеченного конуса, меньшее основание которого Изобретение относится к устроиствам для впрыска жидкости и может быть использовано в трубопроводах и аппара;ах нефтяной, газовой и других отраслях промышленности.Известен распылитель, содержащий корпус и смонтированный в нем с возможностью перемещения конусный сердечник, образующие камеру завихрения для тангенциально подаваемой в нее рабочей жидкости, причем конусный сердечник распылителя выполнен с каналом, соединяющим пространство внутри факела распыления жидкости с внешней средой (1).Недостатком известного распылителя является невозможность регулирования 1776444 А 1 сопряжено с поверхностью стержня, обращено к конфуэору 4 и расположено в плоскости оси патрубка 3 подачи рабочего агента. форкамера 8 выполнена с патрубком эжектирования дополнительного потока рабочего агента с расположением его оси в плоскости параллельно плоскости большего основания конфузора 4 и симметричной относительно вершины последнего. Углы сужения запорной иглы и конфузора 4 выбраны из соотношения: 6б (86град, 38Ь 134 град, 11 Ь-а87 град, где д - угол сужения заостренного конца 6 запорной иглы, Ь - угол суженияконфуэора 4, При наличии в форкамере 8 патрубка 13 для эжектирования, например, части того же рабочего агента наблюдается эффект значительного усиления выходной струи без увеличения ее угла расхождения за счет чего происходит дополнительное увеличение дальнобойности струи, 2 ил. дальнобойности струи и компактности ее пучка, что существенно ограничивает область применения распылителя известной конструкции.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному обьекту является устройство для подачи рабочего агента, содержащее корпус с патрубком подачи рабочего агента, расположенным перпендикулярно оси выполненной в корпусе приемной камеры с конфузором, переходящим в форкамеру,и размещенную по оси корпуса с воэможностью осевого перемещения запорную иглу в виде стержня с расположенным в форкаме 17764445 10 15 20 25 30 35 40 ре заостренным концом, угол заострения которого выбран меньшим угла заострения конфузора 2).Недостатком устройства известной конструкции является невысокая дальнобойность его факела иэ-за большого угла расхождения выходной струи и невозможность увеличения энергоотдачи подаваемой средь.Цель изобретения - уве 1 ичэние дальнобойности факела путем уменьшения угла расхождения выходной струи при увеличении использования энергоотдачи подаваемого рабочего агента,Поставленная цель достигается тем, что в известной конструкции устройства для подачи рабочего агента, содержашем корпус с патрубком подачи рабочего агента, расположенным перпендикулярно оси выполненной в корпусе приемной камеры с конфузором, переходящим в форкамеру, и размещенную по оси корпуса с возможностью осевого перемещения запорную иглу в виде стержня с расположенным в форкамере заостренным концом, угол заострения которого выбран меньшим угла заострения конфузора, устройство снабжено жестко закрепленным в корпусе в полости приемной камеры экраном в виде охватывающего стержень полого усеченного конуса, меньшее основание которого сопряжено с поверхностью стержня, обращено к конфузору и расположено в плоскости оси патрубка подачи рабочего агента, а форкамера выполнена с патрубком для эжектирования дополнительного потока рабочего агента с расположением его оси в,плоскости параллельной плоскости большего основания конфузора и симметричной относительно вершины последнего, при этом углы сужения запорной иглы и конфузора выбраны из соотношения, град:6 а 86;38 Ь 134;.11 Ь - а 87,где а - угол сужения заостренного конца запорной иглы;Ь - угол сужения конфузора, град.На фиг. 1 приведена часть устройства с приемной камерой, на фиг, 2 - геометрическая схема устройства,На корпусе 1 приемной камеры 2 имеется патрубок 3 подачи рабочего агента, В приемной камере 2 размещены конфузор 4 и запорная игла, состоящая из стержня 5 и острия 6, Угол сужения острия,6 запорной иглы должен быть меньше по величине угла сужения конфузора 4, При этом, угол сужения острия 6 запорной иглы и угол сужения конфузора 4 находятся в следующем соотношении, град:6 а (86;38Ь 134;11 Ь-а 87где а - угол сужения острия 6 запорной иглы. град;Ь - угол сужения конфуэора 4, град, Корпус 1 приемной камеры 2, имеющей выходное отверстие 7 кольцевой формы, после конфузора 4 переходит в форкамеру 3, которая снабжена по меньшей мере одним патрубком 10 для эжектирования дополнительного потока рабочего агента. Вьходное отверстие 11 соединяет полость форкамеры8 с рабочим пространством. Приемная камера 2 сопряжена с полостьк) форкамеры 8посредством выходного отверстия 7 кольцевой формы, образованного на срезе конфузора 4 приемной камеры 2 выступающим острием 6 запорной иглы. В торцовой частикорпуса приемнои камеры закреплен экран 9 в виде усеченного конуса, выполненный с центральной полостью, соосной с приемной камерой 2 и форкамерой 8 вершина усеченного конуса экрана 9 направлена в сторону конфуэора 4. Угол сужения укаэанного конуса экрана 9 по величине может быть соизмерим углу сужения конфузора 4.Звг 1 орная игла совместно с конфузором 4 и экраном 9 расположены соосно приемной камере 2 и сопряженной с ней форкамере 8.В полости экрана 9 герметично размещен стержень 5 запорной иглы с возможностью его продольного (т.е, вдоль совмещенной оси) перемещения, Это можетбыть достигнуто, например, путем реэьбового соединения хвостовика 10 запорной иглы с торцовой частью корпуса 1 приемной камеры 2, либо с помощью иных известных приспособлений.Патрубок 3 приемной камеры 2 расположен на корпусе 1 таким образом, чтобы ось11 патрубка 3 была установлена (расположена или совпадала) в плоскости 12 сопряжения экрана 8 с поверхностью стержня 5 запорной иглы.Патрубок 13 расположен на форкамере 8 таким образом, чтобы ось 14 патрубка 13 была установлена (расположена или совпадала) в плоскости 15, параллельной плоскости большего основания конфуэора 4 и симметричная относительно вершины последнего, В частном случае, изображенном на фиг. 2, вершина конфузора 4 и острие 6запорной иглы могут совпадать в одной точке, что достигается изменением (возвратно- поступательным соосным перемещением)положения запорной иглы в приемной камере 2, например, посредством вращения хвостовика 10 запорной иглы.Патрубки 13 могут быть симметрично расположены по окружности сечения форкамеры 8, в котором (т,е, в сечении) лежит упомянутая плоскость 15, При этом суммарная площадь сечения патрубков 13 (или одного патрубка) не долкна более чем на 150 О отличаться в большую или меньшую сторону по величине от площади сечения полости форкамеры 8, Это связано с оптимальностью подачи рабочего компонента через патрубки 13 в форкамеру 8.Устройство для подачи рабочего агента работает следующим образом.Сжатый газообразный агент из патрубка 3 приемной камеры 2 под давлением попадает на экран 9, проходит через приемную камеру 2 и, приобретая дополнительную скорость за счет сукения конфузора 4 к выходному отверстию 7, "стекает" с острия 6 запорной иглы и попадает в полость форкамеры 8 в виде узкой струи с малым утлом расхождения, поперечное сечение которой соизмеримо с сечением выходного отверстия 7 приемной камеры 2 устройства,При наличии в форкамере 8 патрубка 13 для свободного (без дополнительного давления) эжектирования, например, части того же рабочего агента, или дополнительного необходимого компонента в газообразном, жидком или порошковом виде, в зону пересечения потока с упомянутой плоскостью 15 наблюдается эффект значительного усиления выходной струи без увеличения ее угла расхождения, за счет чего происходит дополнительное увеличение дальнобойности струи,При закрытом патрубке 13 мощность струи падает. Этот эффект позволяет значительно увеличить энергетические возможности устройства и расширить его область использования. Кроме того, такой принцип формирования сверхзвукового течения приводит к охлаждению потока и, как следствие, корпуса 1, что может быть использовано в 5 различных технологических процессах, приосуществлении которых утрачивается необходимость в дополнительных затратах энергии, например, на охлаждение устройства.Формула изобретения 10 Устройство для подачи рабочего агента,содержащее корпус с патрубком подачи рабочего агента, расположенным перпендикулярно оси, выполненной в корпусе приемной камеры с конфузором, переходя щим в форкамеру, и размещенную по осикорпуса с возможностью осевого перемещения запорную иглу в виде стержня с расположенным в форкамере заостренным концом, угол заострения которого выбран 20 меньшим угла заострения конфузора,о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения дальнобойности факела путем уменьшения угла расхождения выходной струи при увеличении использования энергоотдачи пода ваемого рабочего агента, устройствоснабжено жестко закрепленным в корпусе в полости приемной камеры экраном в виде охватывающего стержень полого усеченного конуса, меньшее основание которого со пряжено с поверхностью стержня,обращено к конфузору и расположено в плоскости оси патрубка подачи рабочего аген- .та, а форкамера вь 1 полнена с патрубком для эжектирования дополнительного потока ра бочего агента с расположением его оси вплоскости, параллельной плоскости большего основания конфузора и симметричной относительно вершины последнего, при этом углы сужения запорной иглы и конфу зора выбраны из соотношения, град;б а 86; 38 Ь 134, 11 Ь-а 87, где а - угол сужения заостренного конца запорной иглы, Ь - угол сужения конфузора,1776444 Составитель С.ПетуховТехред М,Моргентал Корректор З,С Редактор Т,Ивано водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 4089 Тираж Подлисное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5