Струйный аппарат

 

Сущность изобретения: большая ось симметрии камеры смешения с диффузором прямоугольного поперечного сечения совпадает с большей осью симметрии выходного щелевидного отверстия. Поверхность проточной части активного сопла выполнена в виде сферического сегмента.. Отношение длины к ширине щелевидного отверстия сопла составляют не менее 15. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

108 1 (19) (s()s F 04 F 5/04

Г СУ

8 д (Г С (2 ) (2 ) (4 ) (7 и (5 )

М1 ни та ли же

Ид щи ли ни со ма сти цел ци пол эле ци стр ние нал нйй апп точ ции нед

ДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ОМСТВО СССР

ПАТЕНТ СССР) АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4915887/29

20.12.90

07.02.93. Бюл. М 5

) С.M.Cèìoíîâ, В.С, Власе вский ,А. Е горушки на

Авторское свидетельство СССР

481488, кл, F 04 F 5/46, 1987..

Изобретение относится к насосострое, а более конкретно к струйным аппара, в которых поток активной жидкости о газа инжектирует другой поток, и моиспользоваться в химии, строительстве

Известен струйный аппарат, содержапатрубок подвода активной жидкости, о газа, сообщенный с рабочим соплом, Основным его недостатком является кий КПД из-за гидродинамического нершенства процессов инжекции, тепло- и сообмена, что ограничивает возможноего применения в промышленности.

В другом известном изобретении с ю интенсификации процессов инжек, тепло- и массообмена применено доительное устройство (сопло с упругим ентом), которое позволяет интенсифивать гидродинамику проточного тракта йного аппарата, обеспечивая увеличеповерхности межфазного контакта при жении на рабочие среды автоколеба. Основным недостатком указанного рата является, по-прежнему, недостаая эффективность процессов инжек, тепло- и массообмена вследствие статочно эффективной гидродинамики. (54) СТРУЙНЫЙ АППАРАТ (57) Сущность изобретения: большая ось симметрии камеры смешения с диффузором прямоугольного поперечного сечения совпадает с большей осью симметрии выходного щелевидного отверстия, Поверхность проточной части активного сопла выполнена в виде сферического сегмента. Отношение длины к ширине щелевидного отверстия сопла составляют не менее 15. 1 ил, Это объясняется тем, что часть поперечного и продольного сечения проточного тракта перекрывается этим дополнительным устройством, создающим дополнительное гидравлическое сопротивление на пути движения рабочих сред, а также тем, что увеличение поверхности межфазного контакта при наложении автоколебаний имеет весьма низкий КПД, свойственный всем подобным процессам.

Известно также изобретение, где с целью максимального КПД при различных расходах и напорах смешиваемых жидкостей, струйный аппарат снабжен полым цилиндром с торцевой стенкой, имеющей прямоугольное отверстие, выполненное симметричным относительно плоской прямоугольной камеры смешения, причем полый цилиндр установлен с возможностью осевого перемещения относительно камеры смешения, а активное сопло выполнено в виде 2-х цанг плоских из упругого материала, наружные поверхности цанг вблизи выходного сечения сопла снабжены клиновыми поверхностями, входящими в прямоугольное отверстие в торцовой стенке полого цилиндра, плоские цанги прикреплены к патрубку подвода активной жидкости, 1793108

55 а последний установлен с возможностью осевого перемещения относительно полого цилиндра. По совокупности наиболее близких к заявляемому устройству существенных признаков принимаем его за прототип.

Целью иэобретенйя является повышение КПД и интенсификация смешения сред.

Поставленная цель достигается тем, что в струйном аппарате, содержащем патрубок подвода активной среды, активное сопло, с 10 профилированной проточной частью и вы ходным щелевидным отверстием и камеру смешения с диффузором прямоугольного поперечного сечения, причем большая ось симметрии последних совпадает с большой 15 осью симметрии щелевидного отверстия, поверхность проточной части активного сопла выполнена в виде сфер и ч е ского сегмента,а отношение длины к ширине щелевидного отверстия сопла составляет не 20 менее 15.

Существенность указайных признаков иллюстрируется нижеследующими положениями.

Сопло в аиде диска с впадиной в виде 25 сегмента, очеайдно, позволяет плавно без существенных потерь на трений перейти в поперечном сечении сопла с формы круга на прямоугольную щель. Очевидность йодтверждается большими потерями на трение 30 жидкости в сопле прототипа по гидравлической схеме "резкое сужение" (переход с круга на прямоугольник) по сравнению со схемой "плавное сужение" (с круга на хорду шарового сегмента); т.е. повысить КПД на 35

15-20, Кроме того, выполнение прямоугольного отверстия в виде щели с отношением длины к ширине более 15 позволяет обеспечйть условие монодисперсного распила жидкости или другой среды за счет 40 приближения диаметра образующихся кайель йлй чаСтиц по размеру к ширине щели, т.е. их "нивелированию" или просеву, что rio данным проведенного нами опыта обеспе45

Формула изобретения

Струйный аппарат, содержащий патрубок подвода активной среды, активное сопло с профилированной проточной частью и выходным щелевидным отверстием и камеру смешения с диффузором прямоугольного поперечного сечения, причем большая ось чивает повышение КПД (за счет увеличения поверхности капель межфазного контакта жидкости и газа) на 15 — 20%, На чертеже представлена конструктивная схема струйного аппарата, Аппарат содержит патрубок подвода среды 1, рабочее сопло 2 и камеру смешения 3.

Аппарат работает следующим образом.

При подаче в сопла 2 активного рабочего потока среды или газа через патрубок 1, сопло 2 плавно формирует монодисперсный факел этой среды прямоугольного сечения, который попадает в камеру смешения 3 соответствующего прямоугольного сечения, где эффективно соударяется (сцепляется) с инжектируемым потоком жидкости или газа, поступающего перпендикулярно большей оси прямоугольного сечения факела рабочего потока, далее указанный смешанный поток с развитой межфазной поверхностью выходит из камеры смешения на дальнейшее употребление, В пределах данного изобретения соотношение размеров сторон прямоугольного сечения сопла большей и меньшей испытано в пределах 5-20, Наилучшие результаты достигаются при соотношении более 15. КПД процессов инжекции, тепло- и массообмена при этом возрастает на 15-20 .

При изменении ориентировки оси инжектируемого потока относительно большей оси прямоугольного сечения сопла и камеры смешения, а также уменьшения соотношения большей его стороны к меньшей меньше 15 — приводит к снижению КПД процессов.

Использование струйного аппарата описанной конструкции, позволит расширить сферу их применения вследствие повышения эффективности. Например в газоплаэменной наплавочной технике для формирования прямоугольного факела среда с соответственной экономией металла. симметрии последних совпадает с большой осью симметрии щелевидного отверстия, отл ичаю щи и с я тем, что поверхность проточной части активного сопла выполнена в виде сферического сегмента, а отношение длины к ширине щелевидного отверстия сопла составляет не менее 15.

1793108

Ребо ий нотак (egagocnь или газ) (живость или тэщ>Аве)

ВидА имонов

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откр

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101