Эжектор

 

Использование: в струйной технике. Сущность изобретения: разделители потока активной среды установлены последовательно в камере смешения за выходным сечением активного сопла и выполнены в виде концентрично установленных колец, соединенных между собой и с камерой смешения радиальными опорами. Опоры в поперечном сечении и кольца разделителя в продольном радиальном сечении выполнены с входным участком с острой кромкой, обращенной в сторону выходного сечения активного сопла. Продольные радиальные сечения колец соседних разделителей и опоры последних расположены в шахматном порядке. Входное сечение ближайшего к активному соплу кольца, образованное его острыми кромками, расположено в плоскости выходного сечения активного сопла. 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

F 04 F 5/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ (21) 4911871/29 (22) 15.02,91 (46) 30.03.93. Бюл, f+ 12 (71) Ленинградский институт машиностроения (72) Г.Н. Ерченко (73) Г.Н. Ерченко (56) Патент США N2759661,,кл. F 04 F 5/02, опублик. 1956, (54) ЭЖЕКТОР (57) Использование: в струйной технике.

Сущность изобретения; разделители потока активной среды установлены последовательно в камере смешения за выходным сечением активного сопла и выполнены в виде

Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано при перекачивании различных сред, Цель изобретения — повышение КПД.

На фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемого эжектора; на фиг. 2 — 5— сечения А — А на фиг. 1; на фиг, 6 — продольный разрез эжектора; на фиг, 7 и 8 — сечения

А — А на фиг. 1.

В эжекторе (фиг. 1, 2), содержащем активное сопло 1, камеру смешения 2, диффузор 3 и разделители потока 4 активной среды, установленные последовательно в камере смешения 2 за выходным сечением активного сопла 1 и выполненные в виде концентрично установленных колец 5, соединенных между собой и с камерой смешения радиальными опорами 6, которые в поперечном сечении и кольца 5 разделителя

4 в продольном радиальном сечении выполнены с входным участком с острой кромкой

„„5(„„1 806297 А3 концентрично установленных колец, соединенных между собой и с камерой смешения радиальными опорами, Опоры в поперечном сечении и кольца разделителя в про. дольном радиальном сечении выполнены с входным участком с острой кромкой, обращенной в сторону выходного сечения актив- ного сопла. Продольные радиальные сечения колец соседних разделителей. и опоры последних расположены в шахматном порядке. Входное сечение ближайшего к активному соплу кольца, образованное его острыми кромками, расположено в плоскости выходного сечения активного сопла, 13 з.п. ф-лы, 8 ил. г тО

7, обращенной в сторону выходного сечения активного сопла 1, при этом продольные радиальные сечения колец 5 соседних разделителей потока 4 и радиальные опоры 6 последних расположены в шахматном порядке, При этом входное сечение 1-I ближайmего к активному соплу 1 кольца 5 разделителя 4 (фиг. 1, 2), образованное острыми QQ кромками 7 последнего, может быть расположено в плоскости выходного сечения ак- О тивного сопла 1; ближайший к активному соплу 1 разделитель 4 (фиг, 1) может быть установлен с зазором относительно выход.ного сечения активного сопла 1; плоскость выходного сечения разделителя 4, ближайшего к активному соплу 1 (фиг, 11 может быть расположена в плоскости входного се- Са) чения ll.— И следующего за ним разделителя

4; разделители 4 могут быть установлены с зазором между ними (фиг. 1, 2); кольца 5

1806297 но оси эжектора (фиг. 1); на внутренней 13 и наружной 14 боковой поверхностях колец 5 разделителя 4 (фиг. 7) могут быть выполнены канавки 15 и выступы 16 между последними, при этом канавки 15 и выступы 16 вы.полнены вдоль потока активной среразделителей 4 в продольном радиальном сечении могут быть выполнены в форме равнобедренного треугольника (фиг, 2), высота которого параллельна оси эжектора, а форма опор 6 в поперечном сечении идентична форме колец 5 в их продольном радиальном сечении, причем поперечное сечение опор симметрично относительно оси эжектора; кольца 5 разделителя потока 4 в продольном радиальном сечении могут быть выполнены симметричными относительно оси, проходящей через сечение и параллельной оси эжектора (фиг. 3), при этом указанное сечение кольца 5 разделителя 4 образовано прямолинейными входными 8 и выходными

9 образующими, сопряженными между собой криволинейной образующей 10, обращенной выпуклостью наружу, и образующие 9 выходного участка колец 5 разделителя 4 параллельны Друг другу, а форма опор 6 в поперечном сечении идентична форме колец 5 в их продольном радиальном сечении поперечное сечение опор 6 расположено симметрично относительно оси эжектора; кольца 5 разделителя потока

4 в продольном радиальном сечении могут быть BblfloIlHBHbl симметричными относительно оси, проходящей через сечение кольца 5 и параллельной оси эжектора (фиг. 4), при этом входной и выходной участки указанного сечения кольца 5 образованы соответственно выпуклыми криволинейными 11 и прямолинейными 12 образующими, причем прямолинейные образующие 12 выходного участка параллельны между собой; внутренняя поверхность 13 колец 5 ближай шего к соплу 1 разделителя 4 и наружная поверхность 14 колец 5 следующего за ним разделителя 4 могут быть выполнены цилиндрическими (фиг. 5), а форма опор в их поперечном сечении может быть идентична форме колец в их продольном радиальном сеченйи, причем стенка опоры, идентичная образующей цилиндрической поверхности колец 5, расположена параллельно оси эжектора; радиальные опоры 6, посредством которых кольца 5 разделителя 4 закреплены в камере смешения 2, могут быть установлены под острым угломер к оси эжектора по ходу потока (фиг. 6); радиальные опоры 6, посредством которых кольца 5 разделителя 4 закреплены s камере смешения

2, могут быть установлены перпендикуляр5

50 ды, острая кромка 7 выполнена закругленной и радиус входной кромки 17 канавки 15 на наружной поверхности 14 колец 5 может быть больше или равен радиусу острой кромки 7 колец 5, а радиус входной кромки

18 канавок 15 на внутренней поверхности может быть меньше или равен радиусу острой кромки 7 разделителя потока 4; радиусы выходных кромок 19 и 20 канавок 15 (фиг. 7) внутренней и наружной поверхностей могут быть равны радиусам входных кромок 17 и

18 соответствующих им канавок 15; канавки

15 на наружной поверхности колец 5 (фиг. 8) могут быть выполнены с радиусом выходной кромки 20, превышающим радиус их входной кромки 17, а канавки 15 на внутренней поверхности колец 5 могут быть выполнены с радиусом выходной кромки 19, меньшим радиуса их входной кромки 18.

Эжектор работает следующим образом (фиг. 1, 2). В сопло 1 из приемной камеры, поступаетактивная среда(пар или вода), где и происходит преобразование потенциальной энергии давления последней в кинетическую энергию струи, которая после выхода из сопла 1 проходит через установленные последовательно в камере смешения 2 за выходным сечением активного сопла 1 разделители потока 4, обращенные острой кромкой 7 входного участка в сторону выходного сечения активного сопла 1, благодаря чему за указанными разделителями образуется вместо одной сплошной струи ряд трубчатых струй, между которыми имеются цилиндрические зазоры. Вход пассивной среды в указанные зазоры происходит вдоль задних граней, обращенных в сторону диффузора 3, радиальных опор 6, имеющих в поперечном сечении входной участок с острой кромкой. Последовательно, шахматное размещение разделителей потока 4 с острой кромкой 7 входного участка в камере смешения 2 обеспечивает получение трубчатых струй активной среды с мень. шей толщиной, что приводит к увеличению поверхности взаимодействия двух сред, уменьшению гидравлического сопротивления и соответственно к повышению КПД, а также в указанном случае повышается надежность работы эжектора при перекачке загрязненных сред в сравнении с эжектором, имеющим кольца 5 разделителей потока 4, установленные только в одном сечении, так как величина зазора между смежными разделителями потока одного сечения при этом увеличивается, Расположение входного сечения !" l ближнего к активному соплу 1 кольца.5 разделителя 4 (фиг. 1, 2), образованного острыми кромками 7 последнего, может быть в

1806297 плоскости выходного сечения активного сопла 1, а также ближайший к активному соплу

1 разделитель 4 (фиг. 1) может быть установлен с зазором относительно входного сече- ния активного сопла 1, а расположение 5 плоскости выходного сечения разделителя

4, ближайшего к активному соплу 1 (фиг, 1), может быть в плоскости входного сечения

II-II следующего за ним разделителя 4 или разделители 4 могут быть установлены с за- 10 зором между ними (фиг, 1, 2). Выбор того или иного места размещения входного Н и выходного II — II сечений ближайшего к активному соплу 1 кольца 5 разделителя 4 определяется характеристиками эжектора и 15 достигаемым при этом КПД, Форма выполнения продольного радиального сечения колец 5 разделителей 4 (фиг. 2-5) и форма опор в поперечном сечении выбирается из условий дости>кения мак- 20 симального КПД за счет улучшенных условий двух сред и эффективного доступа пассивной среды в образующиеся зазоры между трубчатыми струями при работе эжектора. Для лучшего. прохода пассивной 25 среды в образующиеся цилиндрические зазоры радиальные опоры 6, посредством которых кольца 5 разделителя 4 закреплены в камере смешения 2, могут быть установлены под острым углом р к оси эжектора по 30 ходу потока (фиг. 6).

Кроме того, с целью дальнейшего повышения КПД эн<ектора за счет развития поверхности взаимодействия двух сред на внутренней 13 и наружной 14 боковой по- 35 верхностях колец 5 разделителя 4 (фиг. 7, 8) вдоль потока активной среды могут быть выполнены канавки 15 и выступы 16 между последними. При этом резко возрастает поверхность взаимодействия активной среды 40 с пассивной средой, улучшается дробление, (распад) струи активной среды и тем самым интенсифицируется процесс передачи ки.нетической энергии от активной к пассивной среде, 45

Количество разделителей и опор, их геометрические размеры определяются из условия достижения максимального КПД э>кектора с учетом обеспечения жестко- 50 сти конструкции и надежности ее работы.

Использование заявляемого изобретения в конденсационных установках паровых турбин, а также в других отраслях техники 55 позволяет уменьшить энергозатраты на работу эжектора за счет значительного повышения его КПД, а также уменьшить массу и габариты, повысить надежность работы эжектора.

Формула изобретения

1. Эжектор, содержащий активное сопло, камеру смешения. диффузор и разделители потока активной среды. установленные последовательно в камере смешения за выходным сечением активного сопла и выполненные в виде концентрично установленных колец соединенных между собой и с камерой смешения радиальными опорами, отличающийся тем, что радиальные опоры в поперечном сечении и кольца разделителя в продольном радиальном сечении выполнены с входным участком с острой кромкой, обращенной в сторону выходного сечения активного сопла, при этом продольные радиальные сечения колец соседних разделителей и радиальные опоры последних расположены в шахматном порядке.

2, Эжектор по и, 1, о тл и ч а ю шийся тем, что входное сечение ближайшего к активному соплу кольца разделителя, образованное острыми кромками последнего, расположено в плоскости выходного сечения активного сопла.

3. Эжектор по и. 1, отличающийся тем, что ближайший к активному соплу разделитель установлен с зазором относительно выходного сечения активного сопла.

4. Э>кектор по и, 1, отличающийся тем; что плоскость выходного сечения разделителя, ближайшего к активному соплу, расположена в плоскости входного сечения следующего за ним разделителя, 5, Эжектор по и. 1, отличающийся тем, что разделители установлены с зазором между ними.

6, Эжектор по п, 1, отличающийся тем, что кольца разделителей в продольном радиальном сечении выполнены в форме равнобедренного треугольника, высота ко-, торого параллельна оси э>кектора, а форма опор в поперечном сечении идентична форме колец в их продольном радиальном сечении, причем поперечное сечение опор симметрично относительно оси эжектора.

7. Эжектор по и, 1, отличающийся тем, что кольца разделителя потока в продольном радиальном сечении выполнены симметричными относительно оси, проходящей через сечение кольца и параллельной оси эжектора, при этом указанное сечение кольца разделителя образовано прямолинейными входными и выходными образующими, сопряженными между собой криволинейной образующей, обращенной выпуклостью наружу, и образующие выходного участка колец разделителя параллельны друг другу, форма опор в поперечном сечении идентична форме колец в их про1806297 дальном радиальном сечении, а поперечное сечение опор расположено симметрично относительно оси эжектора.

8. Эжекторпоп,1, отличающийся тем, что кольца разделителя потока в продольном радиальном сечении выполнены симметричными относительно оси, проходящей через сечение кольца и параллельной оси з>кектора, при атом входной и выходной участки указанного сечения кольца образованы соответственно выпуклыми криволинейными и прямолинейными образующими, причем прямолинейные образующие выходного участка параллельны между собой.

9. Эжектор по и.. 1,. отличающийся тем;что внутренняя поверхность колец ближайшего к соплу разделителя и наружная поверхность колец следующего за ним разделителя выполнены цилиндрическими, а форма опор в их поперечном сечении идентична форме колец в их продольном ради-. альном. сечении, причем стенка опоры, идентичная образующей цилиндрической поверхности колец, расположена параллельно оси зжекторэ.

10, Эжектор по пп, 1 — 9, о т л и ч а ющ и и с. я тем, что радиальные опоры, посредством которых кольца разделителя закреплены в камере смешения, установлены под острым углом к оси зжектора по ходу потока.

11. Эжектор по пп. 1-9, о т л и ч а юшийся тем, что радиальные опоры, посредством которых кольца разделителя закреплены в камере смешения, установлены

5 перпендикулярно оси зжектора.

12. Эжектор по пп. 1,6-9, о т л и ч а юшийся -тем, что на внутренней и наружной боковой поверхностях колец разделителя выполнены канавки и выступы между по10 следними, при этом канавки и выступы выполнены вдоль потока активной среды, острая кромка выполнена закругленной и радиус входной кромки канавки на наружной поверхности колец больше или равен

15 радиусу острой кромки колец, а радиус входной кромки канавок на внутренней поверхности меньше или равен радиусу острой кромки разделителя потока, 13. Эжектор по и. 12, о т л и ч а ю20 шийся тем, что радиусы входных кромок канавок внутренней и наружной поверхностей равны радиусам входных кромок соответствующих им канавок.

25 14, Эжектор по и. 12, отл и ч а ю щий с я тем, что канавки нэ наружной поверхности колец выполнены с радиусом выходной кромки, превышающим радиус их входной кромки, а канавки на внутренней

30 поверхности колец выполнены с радиусом, выходной кромки, меньшим радиуса их входной кромки.

1806297

Фигеб

Л

I

ФИГ.