RU170500U1 - Эжектор - Google Patents

Abstract

Полезная модель направлена на повышение коэффициента полезного действия эжектора за счет улучшения его аэродинамических характеристик путем эффективной очистки внутренней конусной поверхности диффузора.Указанный технический результат достигается тем, что эжектор, который содержит активное сопло, приемную камеру, камеру смешения и диффузор, расположенный в полости напорного трубопровода и выполненный из коаксиально расположенных патрубков, соосно смещенных так, что концы труб камеры смешения и коаксиальных патрубков находятся на образующей расширяющейся конусной поверхности и между которыми образованы щели, дополнительно снабжен устройством для удаления загрязняющих веществ с внутренней конусной поверхности диффузора, выполненным из электродвигателя, установленного в верхней части диффузора, коромысла, закрепленного в нижней части электродвигателя с возможностью вращения и выполненного в виде усеченной пирамиды, своими очертаниями повторяющей внутренние контуры конуса диффузора, и щеток для удаления загрязняющих веществ с внутренней поверхности конуса диффузора, закрепленных на боковой поверхности коромысла.

Description

Полезная модель относится к струйной технике и может быть использована для перекачивания газов.

Известен эжектор, принцип работы которого заключается в улучшении его аэродинамических характеристик (патент № 2059892 РФ, МПК F04F 5/04. Эжектор/ В.И. Шадрин; Производственное объединение «Надымгазпром» (РФ).- № 92005687/06; заявл. 10.11.1992; опубл. 10.06.1996, бюл. № 16).

Эжектор содержит сопло, приемную камеру, камеру смешения и направляющее устройство, установленное непосредственно перед диффузором к конце камеры смешения, направляющее устройство выполнено в виде закрученной пластины, противоположные стороны которой развернуты относительно друг друга на 90°, причем длина пластины, характеризующая крутизну ее изгиба, сообщает величину угловой скорости потока и в соотношении с осевой скоростью соответствует тангенсу угла наклона образующей диффузора к его оси.

Эжектор работает следующим образом.

Активная среда, истекая из сопла, увлекает в камеру смешения пассивную среду. В камере смешения смешанный неоднородный поток при прохождении направляющего устройства приобретает импульс угловой скорости. Осевое перемещение закрученного потока в полости диффузора сопровождается выравниванием градиента скорости в нормальных сечениях по длине диффузора, что в целом приводит к снижению гидравлических потерь давления на разрежение в полости диффузора и повышению КПД устройства, причем оптимальное отношение угловой скорости к осевой на входе в диффузор соответствует функции тангенса угла наклона образующей диффузора к его оси. Угловая скорость потока определяется длиной направляющего устройства, характеризующей крутизну изгиба пластины.

Такое выполнение направляющего устройства позволяет оптимизировать соотношение угловой и осевой составляющих скорости потока и, следовательно, ведет к выравниванию градиента скорости в поперечном сечении диффузора, что, в свою очередь, ведет к снижению гидравлических потерь.

Недостатками эжектора являются низкая эффективность и ухудшение его аэродинамических свойств из-за наливания загрязняющих веществ на стенках выходных путей удаляемой газовой смеси.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является эжектор (патент № 2079725 РФ, МПК F04F 5/14. Газовый эжектор/ В.И. Шадрин; Предприятие по добыче и транспортировке природного газа "Надымгазпром" РАО Газпром (РФ).- №94038577/06; заявл. 13.10.1994; опубл. 20.05.1997, бюл. №14).

Газовый эжектор содержит активное сопло, приемную камеру, камеру смешения и диффузор, расположенный в полости напорного трубопровода, диффузор выполнен из коаксиально расположенных патрубков, соосно смещенных так, что концы труб камеры смешения и коаксиальных патрубков находятся на образующей расширяющейся конусной поверхности.

Эжектор работает следующим образом.

Высоконапорный газ поступает из активного сопла в камеру смешения, где смешивается с пассивной средой, поступающей из приемной камеры. Далее смесь поступает в диффузор. В диффузоре происходит интенсивное торможение потока за счет приращения его массы циркуляционными потоками, возникающими вокруг патрубков. Циркуляционные потоки проникают через пространства, образованные трубопроводом и наружной поверхностью последнего патрубка и распределяются пропорционально перепадам давления, возникающим в щелях диффузора.

Такое выполнение эжектора позволяет повысить эффективность его работы за счет повышения эффективности работы диффузора при больших скоростях потока и его экономичность.

Недостатком эжектора является то, что в процессе работы загрязняющие вещества, поступающие с удаляемой воздушной смесью, налипают на внутренние стенки конуса диффузора, что приводит к ухудшению аэродинамической характеристики эжектора и уменьшению его коэффициента полезного действия.

Задача, решаемая полезной моделью, заключается в разработке эжектора, позволяющего повысить коэффициент полезного действия эжектора за счет улучшения его аэродинамических характеристик путем эффективной очистке внутренней конусной поверхности диффузора.

Для решения поставленной задачи в эжекторе, содержащем активное сопло, приемную камеру, камеру смешения и диффузор, расположенный в полости напорного трубопровода и выполненный из коаксиально расположенных патрубков, соосно смещенных так, что концы труб камеры смешения и коаксиальных патрубков находятся на образующей расширяющейся конусной поверхности и между которыми образованы щели, дополнительно установлено устройство для удаления загрязняющих веществ с внутренней конусной поверхности диффузора, выполненное из электродвигателя, установленного в верхней части диффузора, коромысла, закрепленного в нижней части электродвигателя с возможностью вращения и выполненного в виде усеченной пирамиды, своими очертаниями повторяющей внутренние контуры конуса диффузора, и щеток для удаления загрязняющих веществ с внутренней поверхности конуса диффузора, закрепленных на боковой поверхности коромысла.

Признаками, отличающими заявленное решение от прототипа, являются снабжение эжектора устройством для удаления загрязняющих веществ с внутренней поверхности конуса диффузора, выполнение устройства из электродвигателя, установленного в верхней части диффузора, коромысла, выполненного в виде усеченной пирамиды, своими очертаниями повторяющей внутренние контуры диффузора, и закрепленного в нижней части электродвигателя с возможностью вращения, и щеток, закрепленных на боковой поверхности коромысла.

Наличие отличительных признаков в совокупности существенных признаков заявляемого решения свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности "новизна".

Благодаря отличительным признакам повышается эффективность очистки внутренней поверхности конуса диффузора от загрязняющих веществ, поступающих с удаляемой воздушной смесью, что приводит к повышению коэффициента полезного действия эжектора.

Это обусловлено тем, что при вращении коромысла с частотой 6 об/мин щетки, закрепленные на его боковой поверхности, соскребают загрязняющие вещества со стенок конусной поверхности диффузора, которые удаляются напором газовой смеси наружу, что приводит к улучшению аэродинамических характеристик эжектора, а, следовательно, к повышению его коэффициента полезного действия.

Предлагаемый эжектор иллюстрируется чертежом.

Эжектор содержит сопло 1, приемную камеру 2, камеру смешения 3 и диффузор 4, расположенный в полости напорного трубопровода 5, устройство для удаления загрязняющих веществ с внутренней конусной поверхности 6 диффузора 4, расположенное в верхней части напорного трубопровода 5.

Диффузор 4 выполнен из коаксиально расположенных патрубков 7, выходные концы которых расположены на образующей линии, расширяющейся конусной поверхности 6. Между патрубками 7 образованы щели 8.

Устройство для удаления загрязняющих веществ с внутренней конусной поверхности 6 диффузора 4 выполнено из электродвигателя 9, установленного на решетчатой пластине 10, прикрепленной к напорному трубопроводу 5 в верхней его части, коромысла 11, выполненного в виде усеченной пирамиды, своими очертаниями повторяющей внутренние контуры диффузора 4, и закрепленного в нижней части электродвигателя 9 с возможностью вращения, щеток 12, закрепленных на боковой поверхности коромысла 11.

Работа эжектора основана на принципе подсоса (эжекции) и осуществляется следующим образом.

Поток рабочего воздуха (эжектирующего), выходящий с большой скоростью из сопла 1, поступает в камеру смешения 3, увлекает за собой эжектируемый воздух (или газовоздушную смесь), создавая в приемной камере 2 зону пониженного давления, которое усиливает отсос воздуха из помещения. В камере смешения 3 происходит перемешивание эжектируемого и эжектирующего воздуха и выравнивание скоростей. Затем смешанный воздух поступает в диффузор 4, где происходит интенсивное торможение потока за счет приращения его массы циркуляционными потоками, возникающими вокруг патрубков 7, которые проникают через пространства, образованные напорным трубопроводом 5 и наружной поверхностью последнего патрубка 7 и распределяются пропорционально перепадам давления, возникающим в щелях 8 диффузора 4. Вследствие уменьшения скорости динамического давления динамическое давление преобразуется в статическое.

В процессе работы эжектора загрязняющие вещества, находящиеся в воздухе, налипают на внутреннюю поверхность диффузора, что приводит к снижению аэродинамических характеристик эжектора. Поэтому для удаления загрязняющих веществ периодически включается электродвигатель 9, который приводит во вращение коромысло 11 с закрепленными на нем щетками 12. Коромысло 11 со щетками 12, вращаясь со скорость 6 об/мин, соскребает загрязняющие вещества со стенок внутренней поверхности 6 диффузора 4. Кроме того, коромысло 11 со щетками 12, вращаясь, создает зону разрежения. В результате чего происходит переток воздушной смеси из зоны относительно малого разрежения в зону более высокого разрежения и соскребаемые со стенок внутренней поверхности 6 диффузора 4 загрязняющие вещества удаляются напором газовой смеси наружу.

Периодическое удаление налипшей на стенки диффузора загрязняющих веществ приводит к повышению аэродинамических характеристик эжектора и его коэффициента полезного действия. При этом эжектор не искажает аэродинамику газового потока.

Claims (1)

1. Эжектор, содержащий активное сопло, приемную камеру, камеру смешения и диффузор, расположенный в полости напорного трубопровода и выполненный из коаксиально расположенных патрубков, соосно смещенных так, что концы труб камеры смешения и коаксиальных патрубков находятся на образующей расширяющейся конусной поверхности и между которыми образованы щели, отличающийся тем, что дополнительно снабжен устройством для удаления загрязняющих веществ с внутренней конусной поверхности диффузора, выполненным из электродвигателя, установленного в верхней части диффузора, коромысла, закрепленного в нижней части электродвигателя с возможностью вращения и выполненного в виде усеченной пирамиды, своими очертаниями повторяющей внутренние контуры конуса диффузора, и щеток для удаления загрязняющих веществ с внутренней поверхности конуса диффузора, закрепленных на боковой поверхности коромысла.

Images