Атмосферный струйный насос



Атмосферный струйный насос
Атмосферный струйный насос

 


Владельцы патента RU 2256822:

Ястребов Алексей Алексеевич (RU)
Пучко Геннадий Иванович (RU)

Насос предназначен для перекачивания воздушных масс. Атмосферный струйный насос содержит рабочее сопло, инжекционную камеру, камеру смешения и выходную камеру, а основание инжекционной камеры выполнено в виде полуцилиндра. Технический результат - расширение области применения. 2 ил.

 

Изобретение относится к проблеме добычи воздушных струйных течений из тропосферы Земли, обладающих высокими скоростями 30-80 м/с [1] и минусовой температурой до -55°С, и может быть применено для использования в холодильной технике, в ветровых электростанциях, для кондиционирования воздуха, как в жилых домах, так и в промышленных предприятиях металлургии, машиностроения и во многих других областях техники.

Перед авторами стояла задача создания промышленного устройства, позволяющего добывать струйные течения из тропосферы Земли с наименьшими потерями и облегчающее техническую экспертизу заявки.

Известны промышленные струйные насосы [2] применяемые для перекачки жидкости, газов и сыпучих материалов. Они содержат сопло, по которому подается рабочая жидкость в приемную камеру, в которой происходит разрежение, и камеру смешения. Снизу, в струйном насосе имеется приемный патрубок, через который подается инжектируемый поток в камеру смешения.

Недостатком известных струйных насосов является невозможность использования их в качестве добычи струйных течений из-за небольшой производительности, так как применяемый рабочий поток, выходящий из сопла и поступающий в приемную камеру под давлением, намного больше атмосферного и имеет площадь поперечного сечения небольшую, а также производит поступление инжекционного потока в приемную камеру снизу.

Указанный недостаток характеризует отсутствие обоснования достаточности предложенного технического решения решению поставленной задачи и логической незавершенностью.

Целью изобретения является добыча из верхней тропосферы Земли струйных течений, обладающих высокими скоростями и минусовой температурой, достигающей до -55°С, с помощью атмосферного струйного насоса (АСН), имеющего высокую производительность.

Поставленная цель достигается тем, что в конструкции АСН с целью создания максимального разрежения в нижней части инжекционной камеры установлен полуцилиндр, при обтекании которого воздушным горизонтальным потоком скорость его увеличивается. Максимум скорости наблюдается над миделевым сечением полуцилиндра, где скорость [3] равна удвоенной скорости набегающего потока.

АСН содержит рабочее сопло, через которое подается воздушный поток, камеру смешения, инжекционную камеру, в верхнюю часть которой происходит поступление воздушного потока за счет инжекции, а в нижней части расположен полуцилиндр, над которым производится разрежение, камеру смешения, где происходит слияние двух потоков, и выходную камеру.

Из-за увеличенной скорости над миделевой областью полуцилиндра происходит разрежение. Тут же в разреженную область начинают подсасываться верхние слои атмосферы, расположенные над АСН, образуя при этом вертикальную щель в атмосфере. Верхние слои атмосферы тут же отсасываются протекающим горизонтальным потоком, в камере смешения происходит их смешение, на их место поступают новые воздушные массы с более верхних высот, и так продолжается беспрерывный процесс инжекции при наличии горизонтального ветрового потока, проходящего через АСН. И как только давление над миделевой областью полуцилиндра сравняется с давлением, где протекают струйные течения, то струйные течения сразу начинают подсасываться к миделевой области. Обычно струйные течения в средних широтах располагаются на высоте 8-12 км. При прекращении горизонтального ветра инжекция прекращается и щель затягивается.

Сущность настоящего изобретения состоит в том, что введение в конструкцию АСН полуцилиндра, расположенного в основании инжекционной камеры с миделевой поверхностью, обращенной кверху, и создающего разрежение, позволяет производить отсос воздуха из тропосферы сверху вниз и делает его логически завершенным, повышает обоснованность заявочного материала и позволяет однозначно оценивать предложенное изобретение с позиции решения поставленной задачи.

На приведенных чертежах фиг.1 показан общий вид АСН в разрезе А-А, на фиг.2 - вид сверху.

АСН состоит из следующих частей: рабочего сопла 1, в который поступает горизонтальный воздушный поток от вентилятора (на фиг.1 вентилятор не показан), инжекционной камеры 2 с вертикальным верхним подсосом, камеры смешения 3, выходной камеры 4 подающей струйные течения к потребителю и полцилиндра, над которым в области точки М происходит разрежение.

Материалом для изготовления АСН может служить армированный бетон.

АСН работает следующим образом. При включении вентилятора в рабочее сопло 1 начинает поступать от вентилятора горизонтальный поток ветра. При прохождении воздушным потоком миделевой области над точкой М происходит максимальное его разрежение за счет увеличения скорости в два раза. В связи с этим начинается подсос воздушной массы из тропосферы в инжекционную камеру 2 по вертикали сверху вниз, то есть производится вертикальная инжекция. Длительность инжекции протекает в течение 1,5-2 часов, за это время в тропосфере образуется сквозная щель, которая достигает высот, где протекают струйные течения, в течение этого времени атмосферное давление в миделевой области полуцилиндра уравновешивается с давлением, где протекают струйные течения, а так как инжекция продолжается беспрерывно, то она и производит подсос струйных течений в инжекционную камеру 2. После инжекционной камеры струйные течения поступают в камеру смешения 3, где происходит их перемешивание с горизонтальным потоком ветра, а оттуда через выходную камеру 4, струйные течения со скоростью 4 выше 40 м/с с температурой минус 20-22°С поступают по изолированному трубопроводу к потребителю.

Здесь более подробно поясняем промышленную применимость изобретения. Использование воздуха с минусовой температурой целесообразно применять в крупных холодильниках производительностью на 5000-10000 тонн и выше для хранения продуктов.

Осуществление изобретения производится путем подсоединения изолированного трубопровода к выходящей стороне струйного насоса. По трубопроводу холодный воздух подается к зданию холодильника, построенного у подножия горы, на вершине которой установлен струйный насос. Затем через систему подготовки (регулирование скорости, температуры и влажности) и разветвлений холодный воздух подается в холодильные камеры. С помощью системы автоматики в камерах поддерживается необходимая температура [4], а отработанный холодный воздух выбрасывается в окружающую среду.

Следующим способом осуществления изобретения является использование кинетической энергии ветра путем преобразования ее в электрическую, для этого устанавливается перед выходной камерой 4 воздушная турбина или ветровое колесо, соединенные посредством трансмиссии с генератором [1].

Литература

1. Шефтер Я.И. Ветроэнергетические агрегаты. - М.: Машиностроение, 1972. С.6.

2. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. - М.: Энергоатомиздат, 1989. С.189.

3. Иванов О.П., Мамченко В.О. Аэродинамика и вентиляторы. - Л.: Машиностроение, 1986. С.43-44.

4. Вайнштейн В.Д., Конторович В.И. Низкотемпературные холодильные установки. - М.: Пищевая промышленность, 1972. С.311.

Атмосферный струйный насос, содержащий рабочее сопло, инжекционную камеру, камеру смешения и выходную камеру, отличающийся тем, что основание инжекционной камеры выполнено в виде полуцилиндра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к струйной технике и может быть использован для создания вакуума, смешения или перекачки жидкостей, газов или сыпучих материалов. .

Эжектор // 1789774

Эжектор // 1756650

Эжектор // 1714217
Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано в системах кондиционирования воздуха и при перекачке различных сред. .

Изобретение относится к струйной технике . .

Эжектор // 1649125
Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано для смешения различных сред Цель изобрете ния - повышение экономичности путем уменьшения расхода активной среды Эжектор содержит канал 1 подвода активной среды, активное сопло 2, камсоу 3 смешения, прерыватель (П) 4 активного потока, выполненный в виде ротора с отверстиями 5, оси которых расположены под углом к оси вращения П 4 Эжектор снабжен допол нительным П 4 активного потока, выполнен ным аналогично первому и установленным соосно с ним, и механизмами 6 фиксации каждого прерывателя 3 з п ф-лы, 3 ил (Л о 4.

Эжектор // 1648123
Изобретение относится к струйной технике, преимущественно к эжекторам для нагнетания различных газообразных сред. .

Изобретение относится к вакуумной технике

Изобретение относится к устройствам, в которых поток текучей среды индуцируется за счет перепада давления под воздействием скоростного потока другой текучей среды, и может быть использовано при испытании, освоении и эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин

Вентилятор предназначен для создания воздушной струи в комнате, в офисе или других помещениях. Безлопастной вентилятор содержит сопло (14), установленное на основании (12), и средство создания воздушного потока. Сопло (14) содержит внутренний канал (94), предназначенный для приема воздушного потока, выпускной участок (26), предназначенный для выпуска воздушного потока, и несколько неподвижных направляющих лопастей (120), каждая из которых расположена во внутреннем канале (94) и предназначена для направления части воздушного потока к выпускному участку (26). Сопло (14) определяет отверстие (24), через которое воздушный поток, выходящий из выпускного участка (26), всасывает воздух снаружи вентилятора. Технический результат - улучшение комфортных условий и повышение безопасности вентилятора. 3 н. и 30 з.п. ф-лы, 14 ил.

Вентилятор, предназначенный для создания воздушного потока и содержащий устройство (20) для впуска воздуха, устройство (14) для выпуска воздуха, крыльчатку (64) и двигатель (68), предназначенный для вращения крыльчатки с целью создания воздушного потока, проходящего от устройства для впуска воздуха до устройства для выпуска воздуха. Устройство (14) для выпуска воздуха содержит внутренний канал (94), предназначенный для приема воздушного потока, и выпускной участок (26), предназначенный для выпуска воздушного потока. Устройство для выпуска воздуха определяет отверстие (24), через которое воздушный поток, выходящий из выпускного участка, всасывает воздух снаружи вентилятора. Двигатель (68) содержит ротор, который при использовании может вращаться со скоростью, составляющей, по меньшей мере, 5000 об/мин. Устройство для впуска воздуха расположено в боковой стенке основания. Изобретение направлено на создание вентилятора с меньшими габаритами без уменьшения производительности. 12 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к струйным насосам для сжимаемых текучих сред, и может быть использовано для создания вихревого эжектора, предназначенного для подачи газовоздушной смеси повышенной температуры во всасывающий трубопровод осевого компрессора газоперекачивающего агрегата перед входным направляющим аппаратом. Вихревой эжектор содержит корпус с тангенциальным выходным и входными радиальным и осевым патрубками. Корпус выполнен в виде входной и выходной соосных цилиндрических частей. Внутри входной части соосно установлен внутренний цилиндрический корпус с осевым входным патрубком, являющимся одновременно глухим осевым патрубком для входной части корпуса, и осевым выходом, совпадающим с выходным торцом входной части корпуса. В кольцевом пространстве между корпусом входной части и внутренним корпусом выполнен двухзаходный спиральный канал с началом его от радиального входного патрубка, расположенного в непосредственной близости от осевого входного патрубка, и окончанием, на 15±5 мм не доходя до выходного торца внутреннего корпуса. В выходной части корпуса, прилегающей к входной части, выполнен кольцевой диффузор, образованный внутренними обводами корпуса и встроенным соосно корпусу обтекателем. Выходной патрубок, расположенный тангенциально вблизи дальнего от входной части торца выходной части корпуса, выполнен в виде диффузора. Технический результат заключается в повышении эффективности предотвращения обледенения элементов входного тракта газоперекачивающего агрегата. 2 ил.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может использоваться для промысловой подготовки и переработки газа и газового конденсата на газоконденсатных или нефтегазоконденсатных месторождениях. Газовый эжектор содержит полый цилиндрический корпус с форкамерами и патрубками высоконапорного газа, низконапорного газа и смеси газов, размещенную в корпусе сменную проточную часть, включающую сопло с входным коническим участком и камеру смешения с диффузором. Сопло содержит турбулизатор пленки жидкости, выполненный в виде поочередно расположенных по длине входного участка, по меньшей мере двух кольцевых впадин и выступов. Сопло закреплено на съемной втулке, на которой по периметру выполнены продольные щели, а в торцовой части содержится поперечная перегородка с обтекателем. Камера смешения с диффузором закреплена в корпусе радиальными штифтами, которые сопряжены с пазами на камере смешения. Технический результат - повышение надежности газового эжектора при работе в условиях подготовки газа на газоконденсатных месторождениях и снижение трудоемкости наладки и обслуживания устройства. 5 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.
Наверх