Эжектирующее устройство

(51) 5 Р 04 Р 5 14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 2 амическии институт вичОЙСТВОачки различных г 4 ь Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(73) Рябинков Георгий Михайл(57) Использование: дпя пере зов, жидкостей и сыпучих материапов на промыслах газовой промышленности, а также для создания и поддержания разрежения в замкнутых объемах промышпенных и экспериментальных установок или для создания перепадов давления на установках, работающих в различных областях техники. Сущность изобретения: при малых перепадах давления смесь во все эжекторы поступает со сверхзвуковой скоростью. 2 ил.Изобретение относится к прикладнойгазовой динамике, струйной технике, в частности к струйным аппаратам, используемым для перекачки различных газов,жидкостей и сыпучих материалов, можетиметь широкое применение на промыслахгазовой промышленности, для создания иподдержания разрежения в замкнутых обьемах промышленных и экспериментальныхустановок, э также для создания перепадовдавления на установках, работающих в различных областях техники,Классический эжектор имеет форкамеры высоконапорного и низконапорного газов, камеру смешения и диффузор. Газычерез специальные сопла поступают в камеру смешения, смешиваются и через диффузор поступают к потребителю,Если эффективность одного эжекторанедостаточна и не обеспечивает нужный перепаддавления или необходимый вакуум навходе установки, то последовательно устанавливают систему из нескольких эжекторов (двэ и более).Однако в такой системе эжекторов прибольших перепадах давления имеют местозначительные волновые потери, которые. суммируются по всем эжекторам, в результате чего система становится неэффективной.Задачей данного изобретения являетсяповышение эффективности системы эжекторов путем существенного снижения волновых потерь.Постановленная задача решается тем,что эжектирующее устройство, содержащеерасположенное по оси симметрии центральное и периферийное кольцевое активные сверхзвуковые сопла с фор.амерами,промежуточную коническую камеру смешения и конечную цилиндрическую камерусмешения с диффузором, снабжено дополнительными активными сверхзвуковыми соплами, установленными в чередующемсяпорядке и дополнительными промежуточными коническими камерами смешения,размещенными между дополнительнымиактивными соплами,Поставленная задача решается с помощью эжектирующего устройства, выполненного в виде системы, включающей не менее двух эжекторов, Первый эжектор содержит форкамеры и сопла высоконапорного и низконапорного газа, Последующие эжекторы имеют только форкамеру и сверхзвуковые сопла высоконэпорного газа. Каждый последующий эжектор имеет промежуточную коническую камеру смешения. Камера смешения конечного эжектора должна быть выполнена цилиндрической и закончена дозвуковым диффузором,На фиг.1 приведена схема предлагаемого эжекторного устройства; нэ фиг,2 - иллюстрация результатов сравнительных испытаний известной и предлагаемой систем эжекторов.Эжектирующее устройство содержитэжектор 1, расположенный по оси симмет 10 рии, включающий форкамеру 2 и центральное сверхзвуковое сопло 3, промежуточнуюкамеру 4 смешения, трубопровод 5 и форкамеру б низконапорного газа, сверхзвуковое сопло 7 и промежуточную коническую15 камеру 8, Второй эжектор содержит сверхзвуковое сопло 9, промежуточную коническую камеру 10 смешения, Третийкольцевой сверхзвуковой эдектор 11 длявысоконапорного газа содержит сверхзву 20 ковое сопло 12 или Цилиндрическую камеру13 смешения с дозвуковым диффузором 14.Если в системе эжекторов более трех, топоследующие эжекторы устанавливаютсяпо схеме, изложенной выше,25 Система работает следующим образом.Высоконапорный газ поступает в форкамеру 2 первого эжектора 1 и через центральное сверхзвуковое сопло 3 подается впромежуточную камеру 4 смешения. Под30 влиянием перепада статических давленийнизконэпорный газ, поступающий по трубопроводу 5 через форкамеру 6, разгоняется до сверхзвуковой скорости в сопле 7,далее эти газы со сверхзвуковыми скоростя 35 ми смешиваются, В промежуточной камере4 сверхзвуковая скорость смеси снижаетсяпри помощи конической промежуточной камеры 8, и поток со сниженной сверхзвуковой скоростью поступает во второй эжектор.40 Через центральное сверхзвуковое сопло 9поток поступает с большей, чем смесь,сверхзвуковой скоростью в промежуточнуюкамеру 10, где сверхзвуковые потоки смешиваются и поступают в третий кольцевой45 сверхзвуковой эжектор 11. Высоконапорный газ через сопло 12 с повышенной сверхзвуковой скоростью поступает впромежуточную камеру 13 и смешивается сосмесью, поступающей из второго эжектора,50 В промежуточной камере смешения последнего эжектора системы осуществляетсяпереход сверхзвукового потока в дозвуковой, затем этот поток поступает в дозвуковой диффузор 14, а оттуда подается55 потребителю, В такой системе все эжекторы, кроме последнего, работают при минимальных волновых потерях,С увеличением перепада давления существенно увеличивается эффективностьданной системы, При малых перепадах дэв 2004854ления эта система также дает существенный эффект за счет уменьшения количества дозвуковых диффузоров - из всех диффузоров системы дозвуковым является только последний.Для экспериментального подтверждения эффективности работы предложенного устройства были проведены сравнительные испытания этой же системы, работающей при малых и больших перепадах давления, В системе при малых перепадах давления высоконапорный газ, разогнанный до сверхзвуковой скорости, эжектировал низконапорный газ. При этом в конце промежуточной камеры смешения реализовался дозвуковой поток, который и поступал во второй эжектор. Во втором эжекторе высоФормула изобретен ия ЭЖЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее расположенные по оси симметрии центральное и периферийное кольцевое активные сверхзвуковые сопла с форкамерами, промежуточную све рхзвуковую камеру смешения, пассивное сопло и конечную цилиндрическую камеру смешеконапорный газ имел сверхзвуковую скорость и засасывал поток смеси, После второго эжектора газы смешивались и в концепромежуточной камеры с дозвуковой ско 5 ростью смесь поступала в следующийэжектор и т.д.В системе, работающей при малых перепадах давления, в отличив от системы,работающей при больших перепадах давле 10 ния, смесь во все эжектора поступала сосверхзвуковой скоростью, Таким образомво всех. промежуточных камерах смешивались потоки с различными сверхзвуковымискоростями.15(56) Патент США М 3694107,кл, 417-167, опублик. 1972. ния с диффузором, отличающееся тем, что 20 устройство снабжено дополнительными ак 1 тивными сверхзвуковыми соплами, уста новленными в чередующемся порядке, и ,дополнительными промежуточными сверхзвуковыми камерами смешения, размещенными между дополнительными активными соплами,