RU1788341C - Hydraulic elevator - Google Patents

Hydraulic elevator

Info

Publication number
RU1788341C
RU1788341C SU884621925A SU4621925A RU1788341C RU 1788341 C RU1788341 C RU 1788341C SU 884621925 A SU884621925 A SU 884621925A SU 4621925 A SU4621925 A SU 4621925A RU 1788341 C RU1788341 C RU 1788341C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
active
mixing chamber
passive
passive medium
Prior art date
Application number
SU884621925A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Маркович Тимошенко
Александр Федорович Яценко
Сергей Александрович Селивра
Юрий Александрович Заря
Original Assignee
Донецкий политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Донецкий политехнический институт filed Critical Донецкий политехнический институт
Priority to SU884621925A priority Critical patent/RU1788341C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1788341C publication Critical patent/RU1788341C/en

Links

Abstract

Сущность изобретени : патрубок подвода пассивной среды выполнен соосно с активным соплом. Патрубок подвода пассивной среды снабжен насадком, внешн   поверхность которого выполнена в виде расход щегос  конуса, вход которого расположен в плоскости среза сопла, выход - в камере смешени , наружный диаметр входного сечени  насадка равен наружному диаметру патрубка подвода пассивной среды. 2 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: a pipe for supplying a passive medium is made coaxially with an active nozzle. The passive medium supply pipe is provided with a nozzle, the outer surface of which is made in the form of a diverging cone, the inlet of which is located in the nozzle exit plane, the output is in the mixing chamber, the external diameter of the nozzle inlet section is equal to the external diameter of the passive medium supply pipe. 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к струйной технике и может быть использовано в горной, горно-геологической, энергетической и р де других отраслей промышленности. Известен эжектор, содержащий корпус, в котором размещено активное сопло, соединенное со штуцером , камеру смешени  и диффузор. Штуцер и сопло могут быть соединены сильфоном. Очищенна  рабоча  жидкость попадает в активное сопло, где разгон етс , приобрета  кинетическую энергию, котора  расходуетс  в камере смешени  и диффузоре на прокачи- вание пассивной среды. Указанное устройство обеспечивает работу эжектора на малых расходах, например, в криогенных установках .The invention relates to inkjet technology and can be used in mining, mining and geological, energy and a number of other industries. An ejector comprising a housing in which an active nozzle connected to a nozzle, a mixing chamber and a diffuser is known is known. The fitting and nozzle can be connected by a bellows. The cleaned working fluid enters the active nozzle, where it accelerates, acquiring kinetic energy, which is expended in the mixing chamber and diffuser to pump the passive medium. The specified device ensures the operation of the ejector at low cost, for example, in cryogenic plants.

Одним из недостатков данного эжектора  вл етс  его низка  производительность и КПД.One of the disadvantages of this ejector is its low productivity and efficiency.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому гидроэлеватору и вз тым в качестве прототипа  вл етс  известный нерегулируемый струйный насос, состо щий из активного кольцевого сопла, центрального пассивного сопла, рабочей камеры, камеры смешени  и диффузора. Активное кольцевое сопло образовано между конфузором рабочей камеры и центральным пассивным соплом. Угол конусности конфу- зора рабочей камеры 12°. Центральное сопло соединено с патрубком подвода пассивной среды. На конце камеры смешени  расположен диффузор, который как и камера смешени  имеет несколько меньшую длину по сравнению с гидроэлеваторами с центральным активным соплом.The closest in technical essence to the proposed hydraulic elevator and taken as a prototype is a known unregulated jet pump consisting of an active annular nozzle, a central passive nozzle, a working chamber, a mixing chamber and a diffuser. An active annular nozzle is formed between the confuser of the working chamber and the central passive nozzle. The taper angle of the confuser of the working chamber is 12 °. The central nozzle is connected to a pipe for supplying a passive medium. At the end of the mixing chamber there is a diffuser, which, like the mixing chamber, has a slightly shorter length than hydroelevators with a central active nozzle.

Этому типу струйных аппаратов присущи те же недостатки, что и установкам с центрально расположенным соплом, но здесь форма рабочей камеры практически не оказывает вли ни  на величину потерь, так как смешение потоков происходит непосредственно в камере смешени .This type of inkjet apparatus has the same disadvantages as installations with a centrally located nozzle, but here the shape of the working chamber has practically no effect on the magnitude of the losses, since the mixing of the flows takes place directly in the mixing chamber.

Основной потерей энергии, ведущей к низкому КПД в струйных аппаратах любого типа остаетс  так называема  потер  на удар, св занна  со смешением двух соое- ных потоков с разными начальными скорост ми .The main energy loss leading to low efficiency in any type of inkjet apparatus remains the so-called impact loss associated with the mixing of two joint flows with different initial velocities.

Потер  на удар при смешении, равна  разности мощностей кинематических энергий потоков до и после смешени  АЕ проVJThe loss on impact during mixing is equal to the power difference between the kinematic energies of the flows before and after mixing AE pro VJ

0000

0000

соwith

NN

порциональна квадрату разности скоростей потоков в начале смешени proportional to the square of the difference in flow velocities at the beginning of mixing

Ар 1 GPG Г Gp + GHAp 1 GPG G Gp + GH

( Wp1-WHl)(Wp1-whl)

(1)(1)

где Gp - массовый расход потока активной среды;where Gp is the mass flow rate of the active medium flow;

Он - массовый расход потока пассивной среды;He is the mass flow rate of the passive medium;

wpi - скорость потока активной среды в выходном сечении активного сопла;wpi is the flow rate of the active medium in the output section of the active nozzle;

WH1 скорость потока пассивной среды во входном сечении камеры смешени .WH1 is the flow rate of the passive medium in the inlet section of the mixing chamber.

Так как скорости wpi и WH1 резко отличаютс  друг от друга, потери при смешении потоков активной и пассивной среды весьма велики и  вл ютс  одной из основных причин узкой области применени  струйных аппаратов.Since the speeds wpi and WH1 are sharply different from each other, the losses due to the mixing of the flows of the active and passive medium are very large and are one of the main reasons for the narrow range of applications of jet devices.

Особенность струйного насоса, вз того в качестве прототипа в том, что характер распределени  осевых скоростей по сечению камеры смешени  у этого устройства в корне отличаетс  от эпюры скоростей смеси сред в камере смешени  у гидроэлеваторов с центральным активным соплом. Потери на удар остаютс , только значительна  часть их переноситс  из рабочей камеры в камеру смешени .A feature of the jet pump, taken as a prototype, is that the nature of the distribution of axial velocities over the cross section of the mixing chamber of this device is fundamentally different from the diagram of the velocities of the mixture of media in the mixing chamber of hydraulic elevators with a central active nozzle. Impact losses remain, only a significant part of them is transferred from the working chamber to the mixing chamber.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности гидроэлеватора и его КПД.The aim of the invention is to increase the performance of the elevator and its efficiency.

Это достигаетс  тем, что в за вл емом устройстве, содержащем активное сопло, патрубок подвода пассивной среды, расположенный соосно с активным соплом, рабочую камеру и камеру смешени , диффузор, патрубок подвода пассивной среды снабжен насадком, внешн   поверхность которого выполнена в виде конического расход щегос  конуса, вход которого расположен в плоскости среза сопла, а выход- в камере смешени , при этом наружный диаметр входного сечени  насадка равен наружному диаметру патрубка подвода пассивной среды.This is achieved by the fact that in the inventive device comprising an active nozzle, a passive medium supply pipe arranged coaxially with the active nozzle, a working chamber and a mixing chamber, a diffuser, a passive medium supply pipe is equipped with a nozzle, the outer surface of which is made in the form of a conical flow a cone, the inlet of which is located in the nozzle exit plane, and the outlet is in the mixing chamber, wherein the outer diameter of the nozzle inlet section is equal to the outer diameter of the passive medium supply pipe.

На фиг.1 изображена принципиальна  схема гидроэлеватора; на фиг.2 - график изменени  абсолютного давлени  в камере смешени  по длине камеры смешени .Figure 1 shows a schematic diagram of a hydraulic elevator; Fig. 2 is a graph of the absolute pressure in the mixing chamber along the length of the mixing chamber.

Гидроэлеватор состоит (см. фиг.1) из трубопровода 1, подвод щего активную, среду (расход Qa), на конце которого расположено активное сопло 2. Через трубопровод 1 и активное сопло 2 проходит трубопровод 3, предназначенный дл  подвода пассивной среды (расход Qn). На конце трубопровода 3 соосно с активным соплом 2 выполнен насадок 4, внешн   поверхность которого выполнена в виде конически расход щегос  конуса, причем наружный диаметр входного сечени  насадка dH равен наружному диаметру патрубка подвода пассивной среды.The hydraulic elevator consists (see Fig. 1) of a pipeline 1 supplying an active medium (flow rate Qa), at the end of which an active nozzle 2 is located. A pipeline 3, which is used to supply a passive medium (flow rate Qn, passes through the pipeline 1 and the active nozzle 2) ) At the end of the pipeline 3, nozzles 4 are made coaxially with the active nozzle 2, the outer surface of which is made in the form of a conically diverging cone, and the outer diameter of the inlet section of the nozzle dH is equal to the outer diameter of the passive medium supply pipe.

Вторым своим концом, равным диаметру dH Its second end, equal to the diameter dH

насадок 4 размещен в камере смешени  5,nozzles 4 are placed in the mixing chamber 5,

котора  соединена соосно с диффузором 6,which is connected coaxially with the diffuser 6,

а он соедин етс  с отвод щим трубопроводом 7. Трубопровод 3 с расположенным на конце насадком 4 образуют с активным со- j плом 2 кольцевую щель 8. Рабоча  камера 9 герметично соедин ет между собой трубопровод 1, оканчивающийс  соплом 2, трубопровод 3 дл  подвода пассивной среды и камеру смешени  5.and it connects to the outlet pipe 7. The pipe 3 with the nozzle 4 located at the end 4 forms an annular gap 8 with the active nozzle 2. The working chamber 9 hermetically connects the pipe 1, ending with the nozzle 2, the passive supply pipe 3 media and mixing chamber 5.

Активна  среда проходит трубопровод 1 и поступает в сопло 2 в кольцевую щель 8. Стру  выходит из кольцевой щели 8, проходит рабочую камеру 9 и поступает в камеру смешени  5. Стру , выход ща  из активного сопла, имеет однозначно определенный параметрами гидроэлеватора центральный угол раскрыти  Остр , определ емый по эмпирической формулеThe active medium passes through the pipeline 1 and enters the nozzle 2 into the annular slot 8. The jet exits the annular gap 8, passes the working chamber 9 and enters the mixing chamber 5. The jet exiting the active nozzle has a central opening angle uniquely determined by the hydraulic elevator parameters determined by the empirical formula

%тр 2.1 К APPV(d2 d2) , град.% mp 2.1 K APPV (d2 d2), deg.

(2)(2)

где dp - внешний диаметр активного соплаwhere dp is the outer diameter of the active nozzle

2 в его выходном сечении;2 in its output section;

К - поправочный коэффициент незначительно отличающийс  от единицы;K is a correction factor slightly different from unity;

ДРр - повышение давлени  активной среды перед активным соплом над давлением пассивной среды в камере смешени .DPR - increase in the pressure of the active medium in front of the active nozzle above the pressure of the passive medium in the mixing chamber.

В предлагаемой конструкции угол расширени  внешней поверхности насадка 4 а, (см. фиг.1) выполнен равным углу Остр , благодар  чему не происходит отрыва струиIn the proposed design, the angle of expansion of the outer surface of the nozzle 4 a (see Fig. 1) is made equal to the angle Ostr, so that there is no separation of the jet

активной среды от поверхности насадка 4. Безотрывное скольжение струи активной среды по поверхности насадка 4 по всей его длине позвол ет струе активной среды сформироватьс  до места подвода в камеруactive medium from the surface of the nozzle 4. The continuous sliding of the jet of active medium over the surface of the nozzle 4 along its entire length allows the jet of active medium to form to the point of entry into the chamber

смешени  5 пассивной среды, вследствие чего стру  обладает большей несущей способностью по сравнению с обычной струей. В результате взаимодействи  сил турбулентного трени , вызывающего по влениеmixing 5 of the passive medium, as a result of which the jet has a greater load-bearing capacity than a conventional jet. As a result of the interaction of the forces of turbulent friction, which causes

вихрей активной и пассивной сред на начальном участке камеры смешени  5, в камере смешени  5 устанавливаетс  давление более низкое, чем давление пассивной сре- ды. Происходит подсасывание пассивнойvortices of the active and passive media in the initial section of the mixing chamber 5, a lower pressure is established in the mixing chamber 5 than the pressure of the passive medium. Passive sucking in

среды трубопровод 3.environment pipeline 3.

Исследовани  показывают, что миниг мальное давление в камере смешени  5 будет в сечении I-I (см. фиг.1), расположенном на рассто нии примерно равном диаметруStudies show that the minimum pressure in the mixing chamber 5 will be in section I-I (see figure 1), located at a distance of approximately equal to the diameter

камеры смешени  dx, счита  от начала камеры смешени  (см. фиг.2). Начина  от сечени  с минимальным давлением, расположенным на рассто нии d от начала камеры смешени , наблюдаетс  рост давлени , оно достигает атмосферного и идет дальнейшее его повышение. Поэтому второй конец насадка 4 расположен в сечении с минимальным давлением. Это увеличивает перепад давлений на концах подвод щего пассивную среду трубопровода 3 и способствует повышению общего КПД гидроэлеватора .the dx mixing chamber, counting from the beginning of the mixing chamber (see Fig. 2). Starting from a cross section with a minimum pressure located at a distance d from the beginning of the mixing chamber, an increase in pressure is observed, it reaches atmospheric pressure and its further increase. Therefore, the second end of the nozzle 4 is located in cross section with minimal pressure. This increases the pressure drop at the ends of the pipeline 3 supplying the passive medium and contributes to an increase in the overall efficiency of the hydraulic elevator.

Предложенное устройство будет эффективно работать не только при размещении выходного сечени  патрубка 4 (см. фиг.1) на рассто нии от входного сечени  камеры смешени  5 равным ее диаметру d«. но и при об зательном выполнении услови The proposed device will work efficiently not only when the outlet section of the nozzle 4 (see Fig. 1) is placed at a distance from the inlet section of the mixing chamber 5 equal to its diameter d ". but also with the obligatory fulfillment of the condition

S3S3

М&M &

(3)(3)

где 8з - сумма площади сечени  струи активной среды и площади сечени  внешней поверхности патрубка 4 в плоскости Ill-Ill. При проектировании гидроэлеватора одними из основных геометрических размеров проточной части будут размеры патрубка 4. Счита , что диаметром dH можно задатьс  (из условий, например, обеспечени  необходимого расхода пассивной среды или коэффициента эжекции, среднего размера частиц твердого при транспортировании пульпы, модул , других параметров), дл  протекани  активной среды наиболее важными останутс  длина патрубка 4 L I + d и угол Он . Угол Он Остр определ ем из уравнени  (2), а длину I - из уравнени  (2) и (3), принима  во внимание, чтоwhere 8c is the sum of the cross-sectional area of the jet of the active medium and the cross-sectional area of the outer surface of the nozzle 4 in the Ill-Ill plane. When designing a hydraulic elevator, one of the main geometric dimensions of the flow part will be the size of the nozzle 4. Assuming that the diameter dH can be set (from conditions, for example, ensuring the required flow rate of a passive medium or an ejection coefficient, the average particle size of a solid during transportation of pulp, module, and other parameters) , for the flow of the active medium, the length of the nozzle 4 LI + d and the angle He will remain most important. The angle He Ostr is determined from equation (2), and the length I is determined from equations (2) and (3), taking into account that

dH dH + 2(l + dK)tg Остр ,dH dH + 2 (l + dK) tg Acute,

(4)(4)

где dH - диаметр выходного сечени  внешней поверхности патрубка 2. Из уравнени  (4) имеемwhere dH is the diameter of the output section of the outer surface of the pipe 2. From equation (4) we have

,jdH + 2(1 +dQtg Qcmp, jdH + 2 (1 + dQtg Qcmp

(5)(5)

Подставл   значение S3 из уравнени Substituted the value of S3 from the equation

(5) в выражение (3) и зна  Остр . можем определить максимально возможное значение 1.°(5) in expression (3) and the sign Ostr. we can determine the maximum possible value of 1. °

В- камере смешени  5 происходит выравнивание кинематических энергий активной и пассивной сред. Далее смешанный поток проходит диффузор б, где идет переход определенной части кинетической энергий в потенциальную, происходит рост давлени  смеси сред и далее поток поступает в отвод щий трубопровод 7.In the mixing chamber 5, the kinematic energies of the active and passive media are aligned. Next, the mixed flow passes through the diffuser b, where a certain part of the kinetic energy is converted into potential energy, the pressure of the mixture of media increases, and then the flow enters the discharge pipe 7.

Таким образом, за вл емое устройство позвол ет повысить несущую способность струи активной среды и производительность , что в целом повышает КПД гидроэлеватора .Thus, the inventive device allows to increase the carrying capacity of the jet of the active medium and productivity, which generally increases the efficiency of the hydraulic elevator.

Claims (1)

Формула изобретени  Гидроэлеватор, содержащий активное сопло, патрубок подвода пассивной среды, выполненный соосно с активным соплом,SUMMARY OF THE INVENTION A hydraulic elevator comprising an active nozzle, a passive medium inlet nozzle made coaxially with the active nozzle, рабочую камеру, камеру смешени  и диффузор , отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД, патрубок подвода пассивной среды снабжен насадком, внешн   поверхность которого выполнена в видеa working chamber, a mixing chamber and a diffuser, characterized in that, in order to increase the efficiency, the passive medium supply pipe is provided with a nozzle, the outer surface of which is made in the form расход щегос  конуса, вход которого расположен в плоскости среза сопла, а выход - в камере смешени , при этом наружный диаметр входного сечени  насадка равен наружному диаметру патрубка подводаflow rate of a cone whose inlet is located in the nozzle exit plane and the outlet is in the mixing chamber, while the outer diameter of the nozzle inlet section is equal to the outer diameter of the supply pipe пассивной среды.passive environment.
SU884621925A 1988-12-19 1988-12-19 Hydraulic elevator RU1788341C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884621925A RU1788341C (en) 1988-12-19 1988-12-19 Hydraulic elevator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884621925A RU1788341C (en) 1988-12-19 1988-12-19 Hydraulic elevator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1788341C true RU1788341C (en) 1993-01-15

Family

ID=21415915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884621925A RU1788341C (en) 1988-12-19 1988-12-19 Hydraulic elevator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1788341C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Л маев Б.Ф. Гидроструйные насосы и установки. Л., Машиностроение, 1988, с.21. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3664768A (en) Fluid transformer
US5931643A (en) Fluid jet ejector with primary fluid recirculation means
US1674480A (en) Spray nozzle
US4310288A (en) Method and apparatus for improving erosion resistance of the mixing chamber of a jet pump
US4809911A (en) High pressure mixing and spray nozzle apparatus and method
JPH01267400A (en) Steam auxiliary type jet pump
US3608274A (en) Apparatus and method for pumping and cleaning a fluid
RU1788341C (en) Hydraulic elevator
US1449504A (en) Method of and apparatus for compressing elastic fluids
RU106924U1 (en) LIQUID-JET COMPRESSOR
US948213A (en) Process and apparatus for the interconversion of kinetic and potential energy in fluids.
RU2260147C2 (en) Vortex injector
SU1650227A1 (en) Hydrodynamic cavitation reactor
US3583831A (en) Injector pumps
CN205101297U (en) Jet pump with nozzle entad
CN218501750U (en) Wash and disappear automobile-used powder center efflux equipment
US1777817A (en) Vacuum pump
SU876180A1 (en) Centrifugal spray atomizer
Ponomarenko et al. Liquid jet gas ejectors: designs of motive nozzles, performance efficiency
RU1780563C (en) Deep-well jet pump
RU203051U1 (en) DEVICE FOR CREATING TRACTION FROM COUNTER FLOW OF FLUID MEDIUM
RU1809871C (en) Ejector
RU2228463C2 (en) Jet apparatus
RU72736U1 (en) EJECTOR
US1237219A (en) Fluid-translating device.