Эжектор

(5115 Г 04 Р 5/14 Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯлев.1.,,.ФцгЛ,К ПАТЕНТУ О О Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано при перекачивании различных сред,Известен эжектор, предназначенный для удаления паровоздушной смеси из конденсатора паротурбинной установки и поддержания необходимого вакуума, содержащий приемную камеру, суживающееся сопло, камеру смешения, суж вающуюся часть канала и диффузор, Сопло служит для преобразования потенциальной(57) Использование: в струйной технике. Сущность изобретения. разделители потока (РП), установленные в камере смешения, выполнены в виде прямых стержней с острым углом в каждом их сечении, обращенным в сторону выходного среза сопла (ВСС). Острые кромки всех РП, обращенные в сторону ВСС, параллельны между собой, лежат в двух плоскостях, параллельных ВСС. КромЯО 2000486 С. ки каждых двух РП, размещенных друг под другом. лежат в одной плоскости, параллельной продольной плоскости эжектора. При повороте укаэанных РП вокруг осей, совпадающих с их кромками, навстречу друг другу их плоские грани, обращенные друг к другу, м.б. совмещены в одной плоскости. При совмещении граней, лежащих друг под другом, в одной плоскости в каждой паре смежных РП они располагаются под одинаковым по абсолютной величине углом к продольной плоскости эжектора. но равным по знаку для каждого из двух РП, расположенных в разных сечениях эжектора, При работе РП совершают колебательные движения вокруг оси, совпадающей с кромкой, на один и тот же угол. Колебания для всех РП одного сечения эжектора имеют одинаковое направление, но противоположное для РП указанных сечений, При совершении колебательных движений плоские поверхности граней каждых из двух РП, расположенных друг под другом, достигают поверхности, параллельной продольной плоскости эжектора, не пересекая ее, 5 3. и. ф-лы, 3 ил. энергии давления активной среды, поступающей в сопло из приемной камеры, в кинетическую энергию струи, которая, вытекая из сопла с большой скоростью, увлекает за собой паровоздушную смесь иэ камеры, соединенной с паровым пространством конденсатора, в суживающуюся часть канала переменного сечения и далее поступает в диффузор. в котором происходит торможение потока и преобразование кинетической энергии в потенциальную. вследствие чегодаолецие ца оыходе из диффузорэ превышает атмосферное и происходит постоянное удаление пароооздушной смаси из конденсатора.Недостатком такого эжекторэ является низкий КПД из-за того, что активная струя захватывает пассивную среду только сзоей поверхностью, гзнутрецняя же часть струи с пассивной средой не контактирует,Известен также струйный насос (эжектор), содержащий распределительную камеру, устацовленное о ней глногостоольное активное сопло со стволами, выполненными в виде коццентрично размещенных доухстеццых патрубков с щелевыми выходными отверстиями, расположенных двух относительно друга с обрэзооанием кольцевых каналов для гзодводэ пассивной среды, и камеру смешения с горловиной. причем активное сопло имеет диаметр, превышающий диаметр горловины камеры смешения, одна из стенок патрубкэ оыполцеца цилиндрической, а другая - конической и расположена под острым углом к оси камеры смешения, а каналы для подвода пассивной среды сообщены между собой при помощи радиальных пэтрубкоз,Недостатка;ли такого струйного насоса являются низкий КПД иэ-зэ большого гидравлического сопротивления в многостоольцом активном сопле и больших гидравлических потерыз кольцеоых каналах для подвода гассивцой среды, слокносгь конструкции и невысокая надежность его работы при перекачке загрязненных сред,Конструктивно наиболее близким к предложенному является экектор, содержащий активное сопло, камеру смешения, диффузор и установленные ээ выходным срезом сопла о камере смешения разделители потока, размещенные параллельно друг другу о сечении, перпендикулярном оси экектора. причем оба конца кэкдого разделителя потока выступэ 1 от за окружность, описанную радиусом выходного среза сопла,Недостатками такого эжекторэ являются низкий КПД из-за повышенного гидравлического сопротивления при проходе активной среды через разделители потока, а также из-зэ неэффективного кэчестоэ сглешения активной и пассивной сред при движении эа разделителями потока,Цель изобретения - пооьнвение КПД, Указанная цель достигается тем, что о известном эжекторе. содержащем активное сопло, камеру смешения с диффузором и установленные в камере смешения рээделители потока, причем оба конца каждого разделителя потока выступают зэ пределы5 10 15 20 5 30 35 40 45 50 55 окружности, описанной выходным радиусом сопла, разделители потока выполнены о оиде прямых стержней с острым углом о каждом их сечении. обращенном о сторону выходного среза сопла, и размещенные напротив отверстий последнего так. что острые кромки всех разделителей потока, обращенные о сторону выходного среза сопла, параллельны между собой, лежат в двух плоскостях параллельных выходному срезу сопла, и при этом указанные кромки каждый двух разделителей потока, размещенных друг под другом, лежат в одной плоскости, параллельной продольной плоскости эжектора, а при г 1 овороте укэзацных каждых двух разделителей потока вокруг осей, совпадающих с их острыми кроглкэли, наостречу друг другу плоскиа грани, обращенные друг к другу, глогут быть совмещень 1 о одной плоскости, при этом при совмещении указанных плоских граней двух разделителей потока, лежащих друг под другом, о одной плоскости о каждой паре смекцых разделителей по 1 окэ гзоследние располагаются под одинаковым по абсолютной величине углом к продольной плоскости эжектора, но разным по знаку для каждого из дзух разделителей г 1 огока, располоконных о разных сечениях эжектора, а при работе эжектора разделители потока совершают колебательные движения вокруг оси, совпадающей с острой кромкой кэждоо разделителя потока, на один и тот же угол, причесал указанные колебания для всех разделителей погокэ одного сечения экектора имеют одинаковое направление, но противоположное для разделителей потока указанных сечений, при этом при совершении колебательных двикеций плоские поверхности граней каждых иэ двух разделителей потока, расположенных друг под другом, достигают поверхности, параллельной продольной плоскости эжектора, не пересекая последнюю,При этом входной сукиоающийся участок камеры смешения может быть выполнен о какдом сечении овальной формы и сопряжен с цилиндрической частью камеры смешения,Анализ известных технических решений - аналогов и прототипа - в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии о цих признаков, сходных с существенными отличительными признаками, описыоэ 1 ощими заявляемый эжекгор, и признать заявляемое решение соотоетствующим критерию "существенные отличия".В частности, не известны эжекторы, о которых разделители потока были бы выполнены в виде праглых стер:кней с осгрьцл углом о каждом их сечении, обрэщецнол всторону выходного среза сопла, и размещенные напротив отверстий последнего так, что острые кромки всех разделителей потока, обращенные в сторону выходного среза сопла, были бы параллельны между собой, лежали бы в двух плоскостях, параллельных выходному срезу сопла, и при этом укаэанные кромки каждых двух разделителей потока, размещенных друг под другом, лежали бы в одной плоскости, параллельной продольной плоскости эжектора, а при повороте указанных каждых двух разделителей потока вокруг осей, совпадающих с их острыми кромками, навстречу друг другу плоские грани, обращенные друг к другу, могли бы быть совмещены в одной плоскости, при этом при совмещении указанных плоских граней двух разделителей потока, лежащих друг под другом, в одной плоскости в каждой паре смежных разделителей потока последние располагались бы под одинаковым по абсолютной величине углом к продольной плоскости эжектора, но разным по знаку для каждого из двух разделителей потока, расположенных в разных сечениях эжектора, а при работе эжектора разделители потока совершали бы колебательные движения вокруг оси, совпадающей с острой кромкой каждого разделителя потока, на один и тот же угол, причем укаэанные колебания для всех разделителей потока одного сечения эжектора имели бы одинаковое направление, но противоположное для разделителей потока указанных сечений, при этом при совершении колебательных движений плоские поверхности граней каждых из двух разделителей потока, расположенных друг под другом, достигали бы поверхности. параллельной продольной плоскости эжектора. не пересекая последнюю.На фиг. 1 представлен продольный разрез эжектора; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - сечение Б-Б на фиг, 1.В эжекторе. содержащем активное сопло 1, камеру смешения 2 с диффузором 3 и установленные в камере смешения 2 разделители потока 4, причем оба конца 5 и 6 каждого разделителя потока 4 выступают за пределы окружности, описанной выходным радиусом сопла 1, разделители потока 4 выполнены в виде прямых стержней 7 (фиг. 1.2) с острым углом р (фиг, 3) в каждом их сечении, обращенным в сторону выходного среза сопла 1, и размещенные напротив отверстий последнего так. что острые кромки 8 всех разделителей потока 4, обращенные в сторону выходного среза сопла 1, параллельны между собой, лежат в двух плоскостях, параллельных выходному срезу сопла1 (фиг, 1), При этом указанные кромки 8 каждых двух разделителей потока 1, размещенных друг под другом, лежат в одной плоскости, параллельной продольной плоскости эжектора (фиг, 3), а при повороте укаэанных каждых двух разделителей потока 4 вокруг осей 9 (фиг. 2, 3), совпадающих с их острыми кромками 8, навстречу друг другу плоские грани 10, обращенные друг к другу, могут быть совмещены в одной пло 5 1 О скости 11 (фиг. 3), при этом при совмещении указанных плоских граней 10 двух разделителей потока 4, лежащих друг под другом, в одной плоскости в каждой паре смежных разделителей потока 4 последние распола 15 другу (фиг. 1); между разделителями потока4, расположенными в первом и втором сечениях камеры смешения 2, может быть выполнен зазор Ь (фиг. 3),55 Эжектор работает следующим образом.В сопло 1 из приемной камеры поступает активная среда (пар или вода), где и прогаются под одинаковым по абсолютной величине углом,В (фиг. 3) к продольной плоскости эжектора. но разным по знаку для каждого из двух разделителей потока 4, рас положенных в разных сечениях эжектора.При работе эжектора разделители потока 4 совершают колебательные движения вокруг оси 9, совпадающей с острой кромкой 8 каждого разделителя потока 4, на один 25 и тот же угол ф причем укаэанные колебания для всех разделителей потока 4 одного сечения эжектора имеют одинаковое направление, но противоположное для разделителей потока 4 указанных сечений, при ЭО этом при совершении колебательных движений плоские поверхности граней 10 каждых двух разделителей потока 4, расположенных друг под другом, достигают поверхности, параллельной продольной 35 плоскости эжектора, не пересекая последнюю.При этом суживающийся участок 12 камеры смешения 2 (фиг. 1) может быть выполнен в каждом сечении овальной формы и 40 сопряжен с цилиндрической частью 13 камеры смешения 2; разделители потока 4.установленные в ближнем к соплу 1 сечении камеры смешения 2, могут острой кромкой 8 вплотную прилегать к выходному срезу 45 укаэанного сопла 1. Между выходным срезом сопла 1 и разделителями потока 4. установленными в ближнем к соплу 1 сечении камеры смешения 2, может быть выполнен зазор а (фиг. 1); разделители потока 4, уста новленные в двух сечениях камеры смешения 2, могут вплотную прилегать друг кисходит преобраэооание потенциальной энергии давления последней в кинетическую энергию струи. Последняя после выхода из сопла 1 проходит через разделители потока 4, благодаря чему за указанными разделителями потока 4 образуется вместо одной сплошной струи ряд струй.Величина выхода концов 5 и б разделителей потока 4 (фиг. 1. 2) эа окружность, описанную радиусом выходного среза сопла 1, должна быть такой, чтобы не происходило на любом режиме работы эжектора закрытия обеих сторон (торцов) каждого иэ разделителей потока 4 активной средой. Между струями активной среды за разделителями потока 4 образуются зазоры, в которые втягиоается пассивная среда. За счет взаимодействия с активной средой при этом пассивная среда приобретает дополнительную кинетическую энергию от первой,Вследствие совершения разделителями потока 4, расположенными в двух сечениях камеры смешения 2, при работе эжектора колебательных движений вокруг оси 9, совпадающей с острой кромкой 8 каждого разделителя потока 4, на один и тот же угол. причем указанные колебания последних в сечениях противоположны друг другу (фиг, 3), обеспечиваются наиболее благоприятные условия для смешения двух сред за счет воздействия активной среды на пассивную среду подобно поршню, сжимающему рабочее тело при своем движении.Угол /3 в зависимости от режима работы эжектора выбирается аким, чтобы достигался максимальный КПД эжектора.При прохождении активной среды че. реэ разделители потока 4 происходит изменение формы выходящего потока указанной среды, приобретающей в сечении форму овала вследствие того, что ширина потока активной среды на выходе из разделителей потока 4 увеличивается, причем в большей мере ближе к оси эжектора, поэтому целесообразно входной участок 12 камеры смешения 2 выполнять в каждом сечении овальной формы и сопрягать его с цилиндрической частью 12 указанной камеры 2, В этом случае вход активной среды во входной суживающийся участок 12 оказывается безударным,Место расположения разделителей потока 4, а именно вплотную к выходному срезу сопла 1 или с зазором а между ними и выходным срезом сопла 1 (фиг 1), определяется из условия достижения максимального КПД эжектора.Размещение разделителей потока 4 с зазором между ними и выходным срезом сопла 1 обеспечиоает надежную работу 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 эжектора при перекачке загрязненных жидкостей,Расположение разделителей потока 4,расположенных о двух сечениях, вплотнуюили с зазором Ь (фиг. 3) между разделителями потока указанных сечений также определяется из услооия достижениямаксимального КПД эжектора.Форма поперечного сечения каждогораэделигеля потока 4 выбирается таким образом, чтобы был достигнут максимальныйКПД, она зависит от параметров рабочейсреды (актионой) и других характеристикэжектора.Количество разделителей потока 4, ихгеометрические параметры зависят от требуемых характеристик эжектора с учетомстепени жесткости конструкции и надежности ее работы и определяются из условиядостижения максимального КПД эжектора.Использование изобретения о конденсационных установках паровых турбин, атакже в других отраслях техники позволяетуменьшить энергоэатраты на работу эжектора за счет значительного повышения КПД,а также уменьшить массу и габариты и повысить надежность его в работе.Формула изобретения1, Эжектор, содержащий активное сопло, камеру смещения с диффузором и устанооленные в камере смешения разделителипотока, причем оба конца каждого разделителя потока выступают за пределы окружности,описанной выходным радиусом сопла, о т и ич а ю щ и й с я тем, что разделители потокавыполнены в виде прямых стержней с острым углом в каждом их сечении, обращенным о сторону выходного среза сопла, иразмещенные напротив отверстий последнего так, что острые кромки всех разделителей потока. обращенные в сторонувыходного среза сопла, параллельны между,собой, лежат в двух плоскостях, параллельных выходному срезу сопла. и при этом указанные кромки каждых двух разделителейпотока, размещенных друг под другом, лежат в одной плоскости, параллельной продольной плоскости эжектора. а приповороте укаэанных каждых двух разделителей потока вокруг осей, совпадающих с ихострыми кромками, навстречу друг другуплоские грани, обращенные друг к другу,могут быть совмещены в одной плоскости,при этом при совмещении укаэанных плоских граней двух разделителей потока, пе.жащих друг г 1 од другом, в одной плоскостио каждой паре смежных разделителей потока последние располагаются под одинаковым по абсолютной величине углом кпродольной плоскости зжектора. но разным% каэ 3073 Подписннта я наб., 4/5 ТиражНПО "Поиск" Росп13035, Москва, К, Рауш водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. Ул,Гагарина, 10 по знаку для каждого из двух разделителей потока, располокенных в разных сечениях эжектора, а при работе эжектора разделители потока совершают колебательнье движения вокруг оси, совпадающей с острой кромкой каждого разделителя потока, на один и тот же угол, причем указанные колебания для всех разделителей потока одного сечения эжектора имеют одинаковое направление, но противоположное для разделителей потока укаэанных сечений, при этом при совершении колебательных движений плоские поверхности граней каждых иэ двух разделителей потока, расположенных друг под другом, достигают поверхности, параллельной продольной плоскости эжектора, не пересекая последнюю,2, Эжектор по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что входной суживающийся участок камеры смешения выполнен в каждом сечении овальной формы и сопряжен с цилиндрической частью камеры смешения.3, Эжекторпо пп. 1 и 2,отл ича ю щий с я тем, что разделители потока, установ ленные в ближнем к соплу сечении камерысмешения. острой кромкой вплотную прилегает к выходному срезу указанного сопла.4 Эжекторпопп,1 и 2,отличающий с я тем, что между выходным срезом сопла 10 и разделителями потока, установленными вближнем к соплу сечении камеры смешения, выполнен зззор.5. Эжектор попп. 1 и 2,отл и ча ющий с я тем, что разделители потока, установ ленные в двух сечениях камеры смешения,вплотную прилегают друг к другу.6. Эжектор по пп. 1 и 2,от л и ча ю щий с я тем, что между разделителями потока.располокенными в первом и втором сечени ях камеры смешения. выполнен зазор,