RU120163U1

RU120163U1 - EJECTOR

Info

Publication number: RU120163U1
Application number: RU2012113219/28U
Authority: RU
Inventors: Эдуард Анатольевич Запольский; Александр Иосифович Раскин; Александр Иванович Рукавишников; Сергей Арнольдович Семичев; Виталий Алексеевич Сыченков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Зеленодольское проектно-конструкторское бюро" (ОАО "Зеленодольское ПКБ")
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2012-04-04
Publication date: 2012-09-10

Abstract

Эжектор, содержащий кольцевые сопла высоконапорного и низконапорного потоков, кольцевую камеру смешения и диффузор, отличающийся тем, что на наружной стенке сопла высоконапорного газа установлены последовательно сверху вниз против движения потока форсунки подачи воды, устройство отвода и завихритель основного потока высоконапорного газа. An ejector containing annular nozzles of high-pressure and low-pressure flows, an annular mixing chamber and a diffuser, characterized in that on the outer wall of the high-pressure gas nozzle are installed sequentially from top to bottom against the flow of water supply nozzles, a diverter and a swirler of the main flow of high-pressure gas.

Description

Заявленная полезная модель относится к струйным аппаратам и может быть использована в энергетике и близких к ней областях техники, в атомной энергетике, в авиации и космической технике, в судостроении, в химической промышленности.The claimed utility model relates to inkjet devices and can be used in energy and related fields of technology, in nuclear energy, in aviation and space technology, in shipbuilding, in the chemical industry.

Известен эжектор, описанный в авторском свидетельстве СССР №123279, Кл. F04F 5/30, Ю.Н.Васильев, Газовый или паровой эжектор с криволинейной осью системы Ю.Н.Васильева.Known ejector described in the author's certificate of the USSR No. 123279, Cl. F04F 5/30, Yu.N. Vasiliev, Gas or steam ejector with a curvilinear axis of the system of Yu.N. Vasiliev.

При осесимметричном исполнении этого эжектора, он содержит центральное тело, за счет чего длины камеры смешения и диффузора несколько уменьшаются. За счет искривления осей кольцевого начального участка камеры смешения и кольцевых сопел высоконапорного и низконапорного потоков увеличилось повышение давления низконапорного потока.With the axisymmetric design of this ejector, it contains a central body, due to which the lengths of the mixing chamber and diffuser are somewhat reduced. Due to the curvature of the axes of the annular initial portion of the mixing chamber and the annular nozzles of the high-pressure and low-pressure flows, the pressure increase of the low-pressure flow increased.

Недостатками этого эжектора является сложность изготовления криволинейных поверхностей сопел и начального участка камеры смешения, большая длина камеры смешения.The disadvantages of this ejector are the complexity of manufacturing the curved surfaces of the nozzles and the initial section of the mixing chamber, the large length of the mixing chamber.

Известен также эжектор, патент на изобретение №2366840 от 10 сентября 2009 г., Панченко В.И. и др., Кл. F04F 5/30, Эжектор, принятый за прототип.Also known is an ejector, patent for invention No. 2366840 dated September 10, 2009, V. Panchenko. et al. Cl. F04F 5/30, Ejector adopted as a prototype.

В данном эжекторе за счет использования кольцевой камеры смешения уменьшаются габариты эжектора, в частности, длина эжектора. Недостатком данного эжектора является малое снижение температуры высоконапорного газа.In this ejector, by using an annular mixing chamber, the dimensions of the ejector are reduced, in particular, the length of the ejector. The disadvantage of this ejector is a small decrease in the temperature of the high-pressure gas.

Предлагаемой полезной моделью решается задача уменьшения температуры выходящего газа с обеспечением требуемого поля параметров на срезе диффузора.The proposed utility model solves the problem of reducing the temperature of the outgoing gas while providing the required parameter field at the diffuser cross section.

Для достижения указанной цели эжектор, как и наиболее близкий к нему, содержит два кольцевых сопла низконапорного потока, расположенные концентрично по обе стороны от кольцевого сопла высоконапорного потока. Но в отличие от известного предлагаемый эжектор содержит на внешней поверхности сопла высоконапорного газа форсунки для подачи воды, устройство отвода воды и завихритель основного потока высоконапорного газа.To achieve this goal, the ejector, as well as the one closest to it, contains two annular low-pressure flow nozzles located concentrically on both sides of the annular high-pressure flow nozzle. But unlike the known, the proposed ejector contains on the outer surface of the nozzle of the high-pressure gas nozzle for supplying water, a water drainage device and a swirl of the main stream of high-pressure gas.

На чертеже (фиг.) представлен предлагаемый эжектор. Эжектор содержит кольцевое сопло высоконапорного потока 1, концентрическое кольцевое сопло низконапорного потока 2, кольцевую камеру смешения 3 и диффузор 4. На внешней стенке сопла высоконапорного потока 5 установлены последовательно сверху вниз против движения потока форсунки подачи воды 6, устройство отвода 7 и завихритель основного потока высоконапорного газа 8.In the drawing (Fig.) Presents the proposed ejector. The ejector comprises an annular nozzle of a high-pressure flow 1, a concentric annular nozzle of a low-pressure flow 2, an annular mixing chamber 3 and a diffuser 4. On the outer wall of the nozzle of a high-pressure flow 5 are installed sequentially from top to bottom against the movement of the flow of the water supply nozzle 6, a discharge device 7 and a swirl of the main high-pressure flow gas 8.

Предлагаемый эжектор работает следующим образом.The proposed ejector works as follows.

Высоконапорный газ подводится к кольцевому соплу 1, по внешней стенке 5 которого подается через форсунки 6 вода. Высоконапорный поток, проходя через завихритель 8 образует закрученное течение вблизи внешней стенки 5 сопла 1. Форсунками 6 тангенциально подается вода, которая стекает вниз сопла 1 тонкой закрученной пленкой. При этом закрутка воды осуществляется в ту же сторону, что и у высоконапорного потока. При контакте высоконапорного потока с пленкой воды часть воды испаряется и смешивается с высоконапорным потоком газа, охлаждая его, то есть имеет место процесс насыщения газа водой. При этом в смешении участвует только паровая фаза воды. Неиспарившаяся вода отводится через устройство отвода 7 из эжектора. Благодаря завихрителям 8 вода не попадает вниз по потоку. В отличие от обычного впрыска воды в поток организация насыщения газа водой обеспечивает отсутствие двухфазной среды.High-pressure gas is supplied to the annular nozzle 1, along the outer wall 5 of which is supplied through nozzles 6 water. The high-pressure flow passing through the swirler 8 forms a swirling flow near the outer wall 5 of the nozzle 1. The nozzles 6 tangentially feed water, which flows down the nozzle 1 with a thin swirling film. In this case, the swirling of water is carried out in the same direction as that of a high-pressure flow. Upon contact of the high-pressure stream with a film of water, part of the water evaporates and mixes with the high-pressure gas stream, cooling it, that is, there is a process of gas saturation with water. Moreover, only the vapor phase of water is involved in the mixing. Unevaporated water is discharged through the drain device 7 from the ejector. Thanks to swirlers 8, water does not fall downstream. Unlike conventional injection of water into the stream, the organization of gas saturation with water ensures the absence of a two-phase medium.

Далее частично охлажденный высоконапорный поток поступает в кольцевой эжектор и охлаждается за счет подвода низконапорного газа.Further, a partially cooled high-pressure flow enters the annular ejector and is cooled by supplying a low-pressure gas.

За счет предварительного насыщения высоконапорного потока водой обеспечивается однофазность среды, уменьшается его температура и объемный расход, что приводит в свою очередь к уменьшению габаритных размеров эжектора.Due to the preliminary saturation of the high-pressure flow with water, the medium is single-phase, its temperature and volume flow are reduced, which in turn leads to a decrease in the overall dimensions of the ejector.

Работоспособность предлагаемого эжектора подтверждена экспериментом.The performance of the proposed ejector is confirmed by experiment.

В эксперименте высоконапорный поток имел температуру t1=400°C, а низконапорный - t2=15°C. На срезе сопла диффузора получена средняя температура tпот=150°C без впрыска воды и tпот=135°C с насыщением водой. Эти результаты подтверждают положительные характеристики заявляемого эжектора.In the experiment, the high-pressure flow had a temperature of t1 = 400 ° C, and the low-pressure flow had t2 = 15 ° C. The average temperature tpot = 150 ° C without water injection and tpot = 135 ° C with water saturation was obtained at the nozzle exit of the diffuser. These results confirm the positive characteristics of the claimed ejector.

Claims

An ejector containing annular nozzles of high-pressure and low-pressure flows, an annular mixing chamber and a diffuser, characterized in that on the outer wall of the high-pressure gas nozzle are installed sequentially from top to bottom against the flow of the water nozzle, an exhaust device and a swirl of the main high-pressure gas stream.