Струйный аппарат



Струйный аппарат
Струйный аппарат
Струйный аппарат
Струйный аппарат

 


Владельцы патента RU 2452877:

Галаничев Фёдор Никитич (RU)

Аппарат предназначен для систем теплоснабжения и регулирования температуры горячей воды в системе водяного отопления. Аппарат содержит корпус с приемной камерой и камерой смешения, патрубками подвода активной и пассивной среды и диффузором, установленное в корпусе активное сопло с конусной частью со стороны приемной камеры, размещенный в активном сопле регулятор расхода активной среды в виде дроссельной иглы, размещенной в установленном внутри активного сопла кожухе с тремя центрирующими его в сопле ребрами с выполненным в центральном ребре отверстием для зубчатого валика и взаимосвязанной с механизмом перемещения, представляющим собой червячную или зубчатую пару, размещенную в кожухе, обеспечивающим совмещение продольных осей иглы и сопла и возможность возвратно-поступательного перемещения иглы в активном сопле, при этом конфигурация центрального ребра кожуха выполнена так, что его левая по ходу движения активной среды плоскость расположена под углом 6-7° относительно оси дроссельной иглы, лежащей в горизонтальной плоскости, а правая по ходу движения активной среды плоскость передней части центрального ребра расположена под углом 26-28° относительно продольной оси дроссельной иглы, лежащей в горизонтальной плоскости. Технический результат - повышение надежности работы струйного аппарата. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к струйным аппаратам (элеваторам) систем теплоснабжения и регулирования температуры горячей воды в системе водяного отопления.

Известен струйный аппарат, содержащий корпус с камерой смешения и диффузором, размещенное в корпусе активное сопло и установленную в нем с возможностью осевого перемещения иглу, снабженную механизмом перемещения в виде толкателя, соединенного со штоком, размещенным в патрубке, установленном в корпусе под острым углом к его оси по ходу потока (SU 989164, кл. F04F 5/02, опубл. 15.01.1983 г.).

Эксплуатация известного струйного аппарата характеризуется низким диапазоном регулирования температуры смеси активной и пассивной сред при малых расходах активной среды, поскольку активная среда выходит из сопла не турбулентным (закрученным) потоком, а ламинарным с большой скоростью и поэтому имеет низкое инжектирующее взаимодействие с пассивной средой приемной камеры. Кроме того, размещение в корпусе толкателя и узла соединения его со штоком, не защищенных от воздействия активной среды, приводит к тому, что мелкие твердые частицы и растворенные в активной среде карбонаты осаждаются на элементах узла, ухудшая надежность струйного аппарата.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является струйный аппарат, содержащий корпус с приемной камерой и камерой смешения, патрубками подвода активной и пассивной сред и диффузором, установленное в корпусе активное сопло с конусной частью со стороны приемной камеры, на внутренней стороне которого выполнены, по меньшей мере, три спиральные канавки, размещенный в активном сопле регулятор расхода активной среды, выполненный в виде дроссельной иглы со спиральными канавками, размещенной в установленном внутри активного сопла кожухе с тремя центрирующими его в сопле ребрами, с выполненным в центральном ребре отверстием для зубчатого валика и взаимосвязанной с механизмом перемещения, представляющим собой червячную или зубчатую пару, размещенную в кожухе, обеспечивающим совмещение продольных осей иглы и сопла и возможность возвратно-поступательного перемещения иглы в активном сопле, при этом канавки на внутренней стороне активного сопла и дроссельной игле выполнены с уменьшающейся в направлении камеры смешения площадью сечения, а углы закручивания канавок равны и направление их закручивания совпадает (RU №2151918 C1, кл. F04F 5/02, опубл. 27.06.2000 г.).

Известное устройство не обеспечивает достижения требуемого технического результата на всем диапазоне регулирования расхода активной среды по следующим причинам.

Закручивание струей активной среды, выходящей из сопла, пассивную среду, поступающую из патрубка подвода пассивной среды, происходит только при малых расходах активной среды (до 25%), когда кольцевой зазор между дроссельной иглой и внутренней поверхностью конусного участка активного сопла составляет 1-2 мм, а при большом раскрытии отверстия сопла активная среда до 80% идет ламинарным, а не турбулентным потоком, из-за чего уменьшается его коэффициент инжекции, что ухудшает смесеобразование активной и пассивной сред. При этом надежность работы струйного аппарата снижается.

Кроме того, выполнение канавок на внутренней стороне конусной части активного сопла и дроссельной игле технологически трудно выполнимо.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования струйного аппарата путем оптимизации конструктивных особенностей.

Технический результат - за счет возможности закручивания струи активной среды во всем диапазоне регулирования режимов струйного аппарата - обеспечивается высокая инжекционная способность, улучшающая смесеобразование активной и пассивной сред при любых перепадах давления между ними, что приводит к повышению надежности работы струйного аппарата.

Поставленная задача решается тем, что в струйном аппарате, содержащем корпус с приемной камерой и камерой смешения, патрубками подвода активной и пассивной сред и диффузором, установленное в корпусе активное сопло с конусной частью со стороны приемной камеры, размещенный в активном сопле регулятор расхода активной среды в виде дроссельной иглы, размещенной в установленном внутри активного сопла кожухе с тремя центрирующими его в сопле ребрами с выполненным в центральном ребре отверстием для зубчатого валика и взаимосвязанной с механизмом перемещения, представляющим собой червячную или зубчатую пару, размещенную в кожухе, обеспечивающим совмещение продольных осей иглы и сопла и возможность возвратно-поступательного перемещения иглы в активном сопле, по изобретению конфигурация центрального ребра кожуха выполнена так, что его левая по ходу движения активной среды плоскость расположена под углом 6-7° относительно оси дроссельной иглы, лежащей в горизонтальной плоскости, а правая по ходу движения активной среды плоскость передней части центрального ребра расположена под углом 26-28° относительно продольной оси дроссельной иглы, лежащей в горизонтальной плоскости.

Целесообразно, чтобы механизм перемещения был взаимосвязан с с электрическим приводом.

На фиг.1 показан струйный аппарат - водоструйный элеватор, продольный разрез; на фиг.2 - активное сопло с регулятором расхода активной среды; на фиг.3 - кожух с ребрами, вид сверху; на фиг.4 - кожух с ребрами, вид сзади.

Струйный аппарат содержит корпус с приемной камерой 1 и камерой 2 смешения, патрубком 3 подвода активной среды, патрубком 4 подвода пассивной среды и диффузором 5. В корпусе установлено активное сопло 6 с конусной частью 7 со стороны приемной камеры 1. В активном сопле 6 размещен регулятор расхода активной среды в виде дроссельной иглы 8, размещенной по скользящей посадке в установленном внутри активного сопла 6 кожухе 9. Кожух 9 выполнен с тремя центрирующими его в сопле ребрами. В центральном ребре 10 имеется отверстие 11 для зубчатого валика 12, ребра 13 и 14 выполнены сплошными. Механизм перемещения размещен в кожухе 9 и состоит из зубчатого валика 12 и взаимосвязанной с ним зубчатой рейки 15, расположенной на заднем по ходу движения активной среды конце дроссельной иглы 8. Механизм перемещения иглы взаимосвязан с электрическим приводом 16 посредством муфтового соединения с ним зубчатого валика 12, размещенного в переходнике 17.

Конфигурация центрального ребра 10 выполнена так, что его левая по ходу движения активной среды плоскость 18 расположена под углом 6-7° относительно продольной оси дроссельной иглы 8, лежащей в горизонтальной плоскости, а правая по ходу движения активной среды плоскость 19 передней части центрального ребра расположена под углом 26-28° относительно продольной оси дроссельной иглы 8, лежащей в горизонтальной плоскости.

Струйный аппарат - водоструйный элеватор работает следующим образом.

Поступающая из теплосети по прямому трубопроводу активная жидкотекучая среда, например вода с температурой до 150°C, подается через патрубок 3 подвода активной среды единым ламинарным потоком в полость задней части активного сопла 6. Далее единый поток активной среды разбивается ребрами 10, 13, 14 кожуха 9 на три самостоятельных потока, которые закручиваются за счет экспериментально подобранных углов конструкции центрального ребра 10; левой по ходу движения активной среды плоскостью 18 под углом 6-7° относительно продольной оси дроссельной иглы 8, лежащей в горизонтальной плоскости, и правой по ходу движения активной среды плоскостью 19 передней части центрального ребра 10 под углом 26-28° относительно продольной оси дроссельной иглы 8, лежащей в горизонтальной плоскости.

Закрученные потоки входят в полость конусной части 7 активного сопла 6 и, истекая из кольцевого зазора, образованного внутренней поверхностью конусной части активного сопла и конусной поверхностью дроссельной иглы, единым закрученным потоком входят в приемную камеру 1 корпуса и далее в камеру смешения 2, а затем в диффузор 5, и далее в систему отопления. Активная среда, проходя через сопло 6 в приемную камеру 1, наряду с поступательным приобретает еще и вращательное движение, намного эффективнее инжектируя пассивную среду и создавая за счет этого надежный подсос из патрубка 4 подвода пассивной среды. Этим обеспечивается высокая инжекционная способность работы аппарата на всех режимах регулирования подачи активной среды и, как следствие, повышается надежность и эффективность системы отопления в целом.

Изменение температуры смеси в системе отопления производится путем регулирования количества подаваемой активной среды в камеру 2 смешения. Это осуществляется путем возвратно-поступательного перемещения дроссельной иглы 8. При ручном или автоматическом вращении зубчатого валика 12, установленного в отверстии 11 от электрического привода 16 посредством его зубчатого зацепления с зубчатой рейки 15, дроссельная игла 8 перемещается в продольном направлении сопла 6, изменяя за счет этого регулируемую площадь выходного отверстия сопла, благодаря чему изменение расхода активной среды эффективно производится при любых температурах наружного воздуха.

Струйный аппарат стабильно работает в диапазоне перепадов давления системы отопления здания от 0,5 до 4 кг/см2, что намного шире, чем у нерегулируемых элеваторов.

Технический результат аппарата обеспечивается тем, что струя из активного сопла 6 на всех режимах отопления входит закрученной сначала в приемную камеру 1, а затем в камеру 2 смешения со скоростью до 15 м/с, обеспечивая этим высокую инжекционную способность во всем диапазоне регулирования расхода активной среды.

При условии установки предлагаемого струйного аппарата в системе центрального теплоснабжения обеспечивается эффективная способность регулирования температуры воды в системе отопления зданий, что позволяет при любых изменениях температуры наружного воздуха поддерживать комфортный температурный режим внутри помещений.

1. Струйный аппарат, содержащий корпус с приемной камерой и камерой смешения, патрубками подвода активной и пассивной среды и диффузором, установленное в корпусе активное сопло с конусной частью со стороны приемной камеры, размещенный в активном сопле регулятор расхода активной среды в виде дроссельной иглы, размещенной в установленном внутри активного сопла кожухе с тремя центрирующими его в сопле ребрами, с выполненным в центральном ребре отверстием для зубчатого валика и взаимосвязанной с механизмом перемещения, представляющим собой червячную или зубчатую пару, размещенную в кожухе, обеспечивающим совмещение продольных осей иглы и сопла и возможность возвратно-поступательного перемещения иглы в активном сопле, отличающийся тем, что конфигурация центрального ребра кожуха выполнена так, что его левая по ходу движения активной среды плоскость расположена под углом 6-7° относительно оси дроссельной иглы, лежащей в горизонтальной плоскости, а правая по ходу движения активной среды плоскость передней части центрального ребра расположена под углом 26-28° относительно продольной оси дроссельной иглы, лежащей в горизонтальной плоскости.

2. Струйный аппарат по п.1, отличающийся тем, что механизм перемещения дроссельной иглы взаимосвязан с электрическим приводом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к насосостроению и предназначено для подъема воды, в частности, в водоснабжении. .

Изобретение относится к струйным аппаратам для регулирования температуры воды в системе водяного отопления. .

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным насосным установкам для добычи нефти из скважин, и может быть использовано для определения кондиционных значений фильтрационно-емкостных параметров пластов на различных этапах освоения нефтегазовых месторождений и интенсификации добычи нефти.

Изобретение относится к области насосной техники, в частности к способам и устройствам снижения шума при работе струйных насосов - масляных инжекторов. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к оборудованию для очистки призабойной зоны скважины. .

Изобретение относится к струйным установкам для испытания и освоения скважин. .

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным струйным установкам для добычи различных сред из скважин и их освоения. .

Изобретение относится к скважинным насосным установкам для добычи газа. .

Изобретение относится к скважинным струйным установкам для добычи нефти. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения производительности призабойной зоны пластов

Изобретение относится к области насосной техники

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при механизированной добыче нефти в условиях повышенного газосодержания или выноса механических примесей. Насос устанавливается в насосно-компрессорных трубах на выходе погружной насосной установки для добычи нефти. Насос содержит сопло, приемную камеру, камеру смешения, диффузор и обратный клапан, связанный с приемной камерой и соединенный с затрубным пространством через перепускные каналы. Обратный клапан размещен выше сопла. Камера смешения выполнена в виде по меньшей мере двух каналов, расходящихся в начале и соединяющихся в конце камеры смешения. Изобретение позволяет увеличить степень гомогенизации смеси рабочей и эжектируемой жидкости без увеличения габаритной длины, ведущей к повышению металлоемкости конструкции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к струйным насосам и может быть использовано в нефтедобывающих установках. Эжектор, устанавливаемый в колонне насосно-компрессорных труб, оснащенной пакером, с возможностью удаления его из скважины, содержит корпус с радиальными отверстиями, аксиальные корпусу сопло, приемную камеру, камеру смешения с диффузором, обратный клапан, взаимодействующий с седлом, распределитель потоков, включающий аксиальный, периферийные и радиальные каналы, раздвижной узел, содержащий раздвижную цангу, упорную втулку, которая оснащена фильтром, и переходник, соединенный с головкой для захвата эжектора монтажным инструментом, в которой выполнены каналы и расточка. Тубус дополнительно вмонтирован в колонну насосно-компрессорных труб, и упорное кольцо закреплено на упорной втулке срезными штифтами. Технический результат - повышение надежности посадки и эффективности эксплуатации эжектора. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Насос предназначен для промывки скважин. Насос содержит конусообразный корпус, внутри которого параллельно расположены канал подвода активной жидкостной среды и активное сопло, сопряженное через боковой паз с камерой смешения, соединенной с трубопроводом отвода смеси сред, при этом внизу конусообразного корпуса установлена функциональная насадка, выполненная в виде цилиндрического корпуса насадок, горизонтально разделенного на две части, при этом верхняя часть непосредственно примыкает к конусообразному корпусу и через наклонные патрубки разных диаметров соединена с активным соплом и каналом подвода активной жидкостной среды, а нижняя часть, равная основному диаметру конусообразного корпуса, содержит по четыре радиальные насадки, расположенные по периметру, и одну насадку, расположенную по оси функциональной вставки. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности, надежности и долговечности работы устройства. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для гидроразрыва пласта. Способ включает перфорацию стенок скважины в интервале пласта каналами глубиной не менее протяженности зоны концентрации напряжений в породах от ствола скважины, спуск колонны труб с пакером так, чтобы нижний конец колонны труб находился на уровне кровли пласта, посадку пакера над кровлей перфорированного пласта, определение общего объема гелированной жидкости разрыва перед ГРП, закачку в подпакерную зону гелированной жидкости разрыва, создание в подпакерной зоне давления гидроразрыва пласта и образование трещин в пласте с последующим их закреплением в пласте закачкой жидкости-носителя с проппантом, выдержку скважины на стравливание давления, распакеровку и извлечение пакера с колонной труб из скважины. На устье скважины колонну труб выше пакера на расстоянии 10 м снаружи оснащают струйным насосом, затем спускают колонну труб в скважину и производят посадку пакера над кровлей перфорированного пласта. Далее в колонну труб спускают колонну гибких труб - ГТ так, чтобы нижний конец колонны ГТ размещался ниже конца колонны труб и посередине пласта, на устье скважины герметизируют пространство между колонной труб и колонной ГТ, определяют общий объем гелированной жидкости разрыва, разделяют общий объем гелированной жидкости разрыва на две равные части. Первая часть - жидкость разрыва, вторая часть - жидкость-носитель. По колонне ГТ производят закачку в подпакерную зону первой части - жидкости разрыва и создают в подпакерной зоне давление гидроразрыва пласта с образованием трещин в пласте. Затем производят крепление трещин в пласте закачкой второй части - жидкости-носителя с проппантом. Причем в качестве проппанта используют проппант меньшей и большей фракций. Закачку жидкости-носителя с проппантом мелкой фракции 20/40 меш и крупной фракции 16/40 меш производят одновременно в соотношении 4:1. Причем по колонне ГТ закачивают жидкость-носитель с проппантом крупной фракции, а по колонне труб закачивают жидкость-носитель с проппантом мелкой фракции со ступенчатым увеличением концентрации проппанта мелкой и крупной фракций в жидкости-носителе. Выдерживают скважину на стравливание давления, производят разгерметизацию на устье скважины пространства между колонной труб и колонной ГТ. На устье скважины между колоннами труб и ГТ устанавливают герметизирующую кольцевую вставку и продавливают ее по колонне труб под действием избыточного давления до гидравлического сообщения колонны труб со струйным насосом. Производят освоение пласта через струйный насос. По окончании освоения пласта извлекают колонну ГТ из колонны труб, производят распакеровку и извлечение пакера с колонной труб из скважины. Технический результат заключается в повышении эффективности проведения ГРП. 3 ил.
Наверх