Устройство импульсной подачи воздуха

 

Изобретение относится к импульсной технике. Устройство импульсной подачи воздуха имеет, в частности, сопло и конфузорную коническую насадку, соосную соплу. Так как коническая насадка ориентирована большим диаметром к соплу, то воздух, всасываемый из атмосферы и проходящий через зазор между внутренней поверхностью насадки и наружной поверхностью сопла, подавляет образование в основной воздушной струе вихрей, увеличивает ее импульс за счет добавления своей массы, способствует ее стабилизации и длительному сохранению импульса. Угол раствора конуса при вершине конической насадки равен двойному углу расширения затопленной струи (24°-30°) и обеспечивает оптимальное воздействие зжектируемого воздуха на основную струю, вытекающую из сопла. 1 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s F 16 К 31/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4750322/28 (22) 10.07,89 (46) 15.16.92. Бюл. М 38 (71) Ленинградское научно-производственное объединение "Буревестник" (72) Д.B. Гроховский (56) Авторское свидетельство СССР

N 331213, кл. F 16 К 31!02, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНОЙ ПОДАЧИ

ВОЗДУХА (57} Изобретение относится к импульсной технике. Устройство импульсной подачи воздуха имеет, в частности, сопло и конфузорную коническую насадку. соосную соплу.

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в сепараторах обогащения минерального сырья. а также в металлургической промышленности (для обработки литья), в сельском хозяйстве (для сортировки продуктов).

Известно устройство импульсной подачи воздуха (УИПВ), представляющее собой электромагнитный клапан с расположенным в корпусе запорным органом, который имеет центральный канал, сообщаемый с выходом и перекрываемый штоком, причем шток связан с управляющим электромагнитом. Данное УИПВ имеет сопло с расширяющимся выходом для уменьшения времени истечения воздуха из УИПВ, Известные сопла представляют собой каналы с сужающимся или расширяющимся выходом. Сопло с сужающимся выходом используется лишь для дозвуковых скоростей движения воздуха (газа), à corno c расширя.. Ж 1768855 А1

Так как коническая насадка ориентирована большим диаметром к соплу, то воздух, всасываемый из атмосферы и проходящий через зазор между внутренней поверхностью насадки и наружной поверхностью сопла, подавляет образование в основной воздушной струе вихрей, увеличивает ее импульс эа счет добавления своей массы, способствует ее стабилизации и длительному сохранению импульса. Угол раствора конуса при вершине конической насадки равен двойному углу расширения затопленной струи (240-30 ) и обеспечивает оптимальное воздействие зжектируемого воздуха на основную струю, вытекающую из сопла. 1 ил. ющимся выходом (сопло Наваля) — для сверхзвуковой скоростей.

В УИПВ промышленного назначения, работающих при обычном давлении в магистрали предприятий, равном Р = 0,5-0,6

МПа (5-6 атм), скорость движения воздуха (газа) на выходе из сопла, независимо от формы выхода сопла, равна звуковой (критической); то есть занимает промежуточное значение между скоростями струй, истекающих из сопел с расширяющимся и сужающимся выходом.

Вследствие этого при использовании сопел с сужающимся выходом в промышленных УИПВ происходит значительное падание величины динамического воздействия воздушной струи на выделяемый из общего потока материала из-за больших потерь давления внутри сопла. При испольээвании же сопел с расширяющимся выходом значительно увеличиваются диа1768855

10

25

55 метральные размеры воздушной струи. ограничивающие производительность сепаратора (при покусковом обогащении) или снижение его эффективности (при поточной подаче материала) из-за засорения концентрата породой, Другим недостатком сопел с расширяющимся или сужающимся выходом является наличие сильного вихреобразования на границах воздушной струи, особенно в месте выхода ее из сопла, что также снижает эффективность динамического воздействия струи на обрабатываемый материал.

Цель изобретения — повышение эффективности динамического воздействия воздушной струи на обрабатываемый материал.

Это достигается тем, что сопло снабжено конфузорной конической насадкой с углом при вершине конуса, равным двойному углу расширения затопленной струи (24 30 ), причем насадка обращена к соплу большим диаметром. а между наружной поверхностью сопла и внутренней поверхностью насадки имеется зазор, Меньший диаметр насадки выполнен с конической расточкой с углом при вершине конуса, равным двойному углу расширения за опленной струи (24 — 30 ), причем вершина этого конуса располагается в "полюсе" струи, истекающей из сопла.

При этом площадь поперечного сечения воздушного зазора между срезом сопла и насадкой, через который происходит подсасывание наружного воздуха. выбирается в зависимости от требуемого коэффициента эжекции, В результате заявленное техническое решение характеризуется следующими новыми и существенными признаками, по сравнению с выбранными аналогом и прототипом. В частности, использование эффекта эжекции наружного воздуха для достижения поставленной цели отличается новизной, по сравнению с известным использованием эффекта эжекции в так называемых эжекторах. В данном случае новизна заключается в том. что. в отличие от обычного эжектора, насадка имеет коническую, а не цилиндрическую форму, причем с заранее определенным углом наклона образующей конуса к оси сопла. равным углу бокового расширения затопленной

Кроме того, в обычном эжекторе насадка выполняет роль практически воэдухосборника, будучи на всем своем протяжении всегда больше наружного диаметра сопла, в отличие от конической насадки в заявленном техническом решении, которая не только осуществляет подсос наружного воздуха. но и направляет его под определенным углом к основной струе, причем малый внутренний диаметр насадки может быть равным наружному диаметру сопла, Вдобавок обычные эжекторы не эффективны при звуковых и дозвуковых скоростях воздушных струй, которые имеют место в промышленных УИПВ, и в них не ставится задача поджатия основной струи с целью предотвращения ее "размыва" и потери эффективности динам. ческого воздействия ее на отделяемый (обрабатываемый) материал, На чертеже схематично в общем виде показано предлагаемое устройство.

Устройство состоит из корпуса 1 с входным патрубком 2 и соплом 3, Входной патрубок 2 перекрывается шайбой 4 и мембраной 5, расположенной между корпусом 1 и втулкой б электромагнита (не показан), шток 7 которого снабжен золотником

8, перекрывающим центральный канал 9. Во втулке 6 имеются дренажные отверстия 10, связанные с атмосферой. На срезе сопла 3 укреплена конфуэорная коническая насадка

11, между которой и наружной поверхностью сопла с помощью ребер 12 образован воздушный зазор. Насадка обращена к соплу большим диаметром (причем угол конуса при вершине насадки принят равным двойному углу расширения затопленной струи (24 — 30 ). Меньший диаметр насадка имеет расточку под углом, равным двойному углу расширения затопленной струи (24 —

30 )

Устройство работает следующим образом.

При срабатывании электромагнита опускается шток 7, и золотник 8 перекрывает центральный канал 9. Сжатый воздух, поступающий в корпус 1 через входной патрубок

2, отжимает шайбу 4 и мембрану 5 к втулке

6 и выходит через сопло 3 наружу в виде струи (движение воздуха показано стрелками), При этом воздух из надмембранной полости выходит в атмосферу через дренажные отверстия 10. Струя сжатого воздуха, выходящая из сопла 3 с большой (звуковой) скоростью, обладает подсасывающим (эжектирующим) эффектом при ее движении внутри сопла, Благодаря этому атмосферный воздух засасывается через воздушный зазор между насадкой 12 и соплом 3, аналогично эжекторам.

Так как коническая насадка ориентирована большим диаметром к соплу, то воздух, всасываемый из атмосферы и проходящий через зазор между внутренней поверхностью насадки и наружной поверхностью со1768855 ключается в повышении дальнобойности и эффективности воздействия воздушной струи на обрабатываемый материал. Применительно к сепараторам минерального сырья это позволяет снизить исходное давление сжатого воздуха при сохранении параметров сепарации.

Формула изобретения

Составитель О.Байков

Техред М.Моргентал Корректор Н.Милюкова

Редактор С.Козлова

Заказ 3632 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент"„г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пла, оказывает следующее воздействие на основную воздушную струю: 1} подавляет образование в ней вихрей; 2) увеличивает ее импульс за счет добавления своей массы; 3) способствует ее стабилизации и длительно- 5 му сохранению импульса (струя менее "размывается" в радиальном направлении).

Принятие угла раствора конуса при вершине конической насадки равным двойному углу расширения затопленной струи (24 - 10

30О) обеспечивает оптимальное воздействие эжектируемого воздуха на основную струю, вытекающую из сопла: при меньшем угле раствора трудно предотвратить "размывание" струи, при большем угле раствора 15 происходит торможение основной струи.

Расточка меньшего диаметра конической насадки под углом, равным двойному углу расширения затопленной струи (24 30О), обеспечивает минимум потерь при 20 движении суммарной воздушной струи.

Технико-экономические преимущества предложенного технического решения заУстройство импульсной подачи воздуха, содержащее корпус с размещенным в нем запорным органом, входным патрубком и каналом сообщения со входным патрубком и запорным органом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности оно снабжено соплом и конфуэорной конической насадкой с углом 24 — 30 при вершине конуса, размещенной соосно с соплом с зазором относительно сопла, а выходная торцовая поверхность сопла выполнена конической диффузорной с углом при вершине конуса 24-30 .