RU1810091C - Устройство дл смешени газов - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : устройство дл  смешени  газов содержит подвод щую трубу 1 и трубу 2 дл  подвода второго таза, установленные коаксиально, и цилиндрическую смесительную камеру 3,  вл ющуюс  частью подвод щей трубы 1. Полости труб 1 и 2 соединены между собой с помощью симметрично размещенных вокруг оси устройств пустотелых и обтекаемой формы ребер 4, каждое из которых имеет щелевые отверсти , обращенные в сторону движени  первого газа. Труба 2 дл  подвода второго газа может быть установлена внутри подвод щей трубы 1, а ребра 4 одним концом 6 жестко соединены с внутренней поверхностью подвод щей трубы 1, а другим открытым концом - с трубой 2 дл  подвода второго газа так, что полости последней и каждого ребра 4 сообщаютс  между собой. Площадь проходного сечени  внутри ребра 4 дл  газа и ширина ребра 4, замеренна  в направлении движени  потока, уменьшаютс  в направлении от оси устройства, а размер щелей увеличиваетс  в направлении от оси устройства. Труба 2 дл  подвода второго газа может быть выполнена в форме кольцевой щели 11 и установлена снаружи подвод щей трубы 1.7 з.п. ф-лы, 7 ил. CO С

Description

fab- h Pz;tt I I- .

00

-A

о о ю

3

Фиг.1

Изобретение относитс  к теплоэнергетике и может быть использовано дл  получени  однородных изотропных рабочих тел, в частности, при подогреве воздуха на всасывании компрессора парогазовой установки.

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества смешени  при подаче в камеру смешени  малого количества второго газа и избыточном его давлении.

На фиг. 1 изображено предлагаемое ус- тройство, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.З - поперечное сечение ребра; на фиг.4 - продольный разрез устройства; на фиг.5 - сечение А-А на фиг,1; на фиг.6 - сечение А-А на фиг,1; на фиг.7 - поперечное сечение отвода.

Устройство дл  смешени  газов содержит подвод щую трубу 1 и трубу 2 дл  подвода второго газа, установленные коаксиально, и цилиндрическую смеситель- иую камеру 3,  вл ющуюс  частью подвод щей трубы 1, полости труб 1 и 2 соединены между собой с помощью симметрично размещенных вокруг оси устройства пустотелых и обтекаемой формы ребер 4 (фиг.2, 3), каждое из которых снабжено щелевыми отверсти ми 5, обращенными в сторону движени  первого газа.

При этом труба 2 дл  подвода второго газа может , ь установлена внутри подвод щей трубы 1 (фиг.4), при этом ребра 4 одним концом 6 жестко соединены с внут1- ренней поверхностью подвод щей трубы 1, а другим открытым концрм7-струбой2 дл  подвода второго газа так, что полости по- следней 2 и каждого ребра 4 сообщаютс  между собой, при этом площадь проходного сечени  внутри ребра 4 дл  газа и ширина ребра 4, замеренна  в направлении движени  потока, уменьшаютс  в направлении от оси устройства, а размер h щелей 5 в каждом сечении ребра 4 увеличиваетс  в направлении от оси устройства, при этом глухой конец 8 трубы 2 подвода второго газа в месте соединени  с открытыми концами 7 каждого ребра 4 выполнен в форме конуса 9 с вершиной, обращенной навстречу дви- жениювторого газа, а к основанию конуса 9 жестко прикреплен обтекатель 10; труба 2 дл  подвода второго газа может быть выпол- нена в форме кольцевой щели 11 и установлена снаружи подвод щей трубы 1 (фиг.1), при этом ребра 4 расположены внутри последней и размещены симметрично относи-, тельно оси устройства, одним открытым концом б жестко соединены с подвод щей трубой 1 так, что полости трубы 2 дл  подвода второго газа и каждого ребра 4 сообщаютс  между собой, при этом площадь проходного сечени  внутри ребра 4 дл  газа

и ширина ребра 4, замеренна  в направлении движени  потока, размер h щелей в каждом сечении ребра 4 уменьшаютс  в направлении к оси устройства (фиг.З); указанна  щель 5 в каждом ребре 4 (фиг,2) может быть выполнена единой на всей длине ребра 4; указанна  щель 5 в каждом ребре 4 может быть снабжена перемычками 12 (фиг.5); между каждым вторым концом ребра 4, обращенным к оси устройства, может быть выполнен зазор (фиг.5); каждый второй конец каждого ребра 4 может быть соединен с аналогичным концом других ребер 4 (фиг.2); каждое ребро 4 на части, примыкающей к внутренней поверхности подвод щей трубы 1, с обеих его сторон может быть снабжено симметрично относительно оси ребра 4 расположенными отводами 13 (фиг.6), которые одним концом жестко соединены с ребром 4 и сообщены с полостью последнего, имеет в сечении со стороны набегающего потока обтекаемую форму, а с противоположной стороны каждое сечение отвода 13 открыто дл  выхода второго газа (фиг.7).

, Принцип работы устройства дл  смешени  газов заключаетс  в следующем.

Первый газ с температурой ti и давлением Pi, а второй газ с температурой ta и давлением Ра, причем ti ta, a PI Ра, через пустотелые и обтекаемой формы ребра 4 (фиг.1, 2, 3), каждое из которых снабжено щелевыми отверсти ми 5, обращенными в сторону движени  первого газа, поступают в цилиндрическую смесительную камеру 3,  вл ющуюс  частью подвод щей трубы 1.

Вследствие того, что скорость газа в подвод щей трубе достаточно велика по сравнению со скоростью второго газа, возникает эжектирующий эффект, вт гивающий второй газ из щелевых отверстий 5 ребер 4, благодар  чему сопротивление дви1- жению последнего в камеру смешени  3 резко уменьшаетс , при этом вследствие симметричного размещени  ребер 4 вокруг оси устройства, а также переменной высоты щелевых отверстий 5 ребер 4, увеличение которой осуществл етс  в сторону внутренней поверхности подвод щей трубы 1, достигаетс  эффективное перемешивание первого и второго газов и получение однородного изотропного рабочего тела (газа).

При этом труба 2 дл  подвода второго газа может быть установлена,в силу конструктивных требований к смешивающему устройству , внутри подвод щей трубы 1 (фиг.4), а ребра 4 одним концом 6 жестко соединены с внутренней поверхностью подвод щей трубы 1, а другим открытым концом 7 - с трубой 2 дл  подвода второго газа

так, что полости последней 2 и ка хдого ребра 4 сообщаютс  между собой, при этом площадь проходного сечени  внутри ребра дл  газа и ширина ребра 4, замеренна  в направлении движени  потока, уменьшаютс  в направлении от оси устройства а размер h щелей 5 в каждом сечении ребра 4 увеличиваетс  в направлении от оси устройства , при этом глухой конец 8 трубы 2 подвода второго газа в месте соединени  с открытыми концами 7 каждого ребра А выполнен в форме конуса 9 с вершиной, обращенной навстречу движени  второго газа, а к основанию конуса 9 жестко прикреплен обтекатель 10. Вышеуказанное изменение площади проходного сечени  внутри ребра А, его ширины и размер щелей 5 в каждом ребре 4 обеспечивают равномерное и в соответствующей пропорции смешение двух газов в соответствующих объемах камеры смешени  3, благодар  чему обеспечиваетс  достижение однородной и изотропной смеси газов, а выполнение глухого конца 8 трубы 2 в виде конуса 9 и наличие обтекател  10 снижают гидравлические сопротивлени  при движении обоих газов,

Кроме того, в силу конструктивных соображений или требований к расположению подвод щей трубы 1 и трубы 2 дл  подвода второго газа, труба 2 может быть выполнена в форме кольцевой щели 11 и установлена снаружи подвод щей трубы 1 (фиг.1). В последнем случае также благодар  вышеуказанному изменению площади проходного сечени  внутри ребра 4 и ширины ребра 4, а также размера h щелей в каждом сечении ребра 4 также обеспечиваетс  эффективное смешение газов.

В зависимости от взаимного расположени  подвод щей трубы 1 и трубы 2 дл  подвода второго газа указанна  щель 5 в каждом ребре 4 (фиг.2) может быть выполнена единой на всей длине ребра 4, а также может быть снабжена перемычками 12 (фиг.5), между каждым вторым концом ребра 4, обращенным к оси устройства, может быть выполнен зазор (фиг.5), а также каждый второй конец каждого ребра 4 может быть соединен с аналогичным концом других ребер 4 (фиг.2). При этом вышеуказанные конструктивные выполнени  устройства дл  смешени  газов определ ютс  также услови ми обеспечени  жесткости конструкции, надежностью ее работы и минимальными гидравлическими потер ми.

При относительно больших диаметрах подвод щей трубы, когда концы ребер, примыкающие к внутренней поверхности указанной трубы , располагаютс  на значительном удалении друг от друга, целесообразным  вл етс  снабжение каждого ребра на части его симметрично относительно ребра 4 расположенными отводами 13 (фиг.6), которые улучшают доступ второго

5 газа в объемы камеры смешени , расположенные между ребрами, благодар  чему достигаетс  возможность получить при указанных услови х однородную изотропную смесь га.зов.

0 Использование устройства дл  смешени  газов при подогреве воздуха на всасывании компрессора парогазовой установки, а также в других отрасл х техники позвол - ет прихсмешении . двух потоков с малым

5 расходом одного из них получить однородное изотропное рабочее тело ( смесь газов, при этом достигаютс  минимальные гидравлические потери, а устройство отличаетс  простотой конструкции и дешевизной изго0 товлени .

Claims (8)

1. Устройство дл  смешени  газов, содержащее подвод щую трубу, трубу дл  подвода второго газа, установленные коаксиально, и

5 цилиндрическую смесительную камеру, о т- личающеес  тем, что, с целью улучшени  качества смешени  при подаче в камеру смешени  малого количества второго газа, и избыточном его давлении, полости труб

0 сообщены между собой с помощью симметрично размещенных вокруг оси устройства пустотелых и обтекаемой формы ребер, каждое из которых имеет щелевое отверстие, обращенное в сторону движени  первого

5 газа.

2. Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что труба дл  подвода второго газа установлена внутри подвод щей трубы, при этом ребра одним концом жестко соедине0 ны с внутренней поверхностью подвод щей трубы, а другим открытым концом - с трубой дл  подвода второго газа так, что полости последней и каждого ребра сообщены между собой, при этом площадь проходного се5 чени  внутри ребра дл  газа и ширина ребер, замеренна  в направлении движени  потока, уменьшаютс  в направлении от оси устройства, а размер щелей в каждом сечении ребра увеличиваетс  в направле0 нии от оси устройства, при этом глухой конец трубы подвода второго газа в месте соединени  с открытыми концами каждого ребра выполнен в форме конуса с вершиной , обращенной навстречу движени  вто5 рого газа,и снабжен обтекателем, жестко прикрепленным к основанию конуса.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что труба дл  подвода второго газа установлена снаружи подвод щей трубы с образованием канала в форме кольцевой

щели, при этом ребра расположены внутри подвод щей трубы и размещены симметрично относительно оси устройства, одним открытым концом жестко соединены с подвод щей трубой так, что полости трубы дл  подвода второго газа и каждого ребра сообщаютс  между собой, при этом площадь проходного сечени  внутри ребра дл  газа и ширина ребер, замеренна  в направлении движени  потока, размер щелей в каждом сечении ребра уменьшаютс  в направлении к оси устройства,

4. Устройство по пп.1-3, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что указанна  щель в каждом ребре быполнена единой на всей длине ребра.

5. Устройство по пп.1-3, отличающеес  тем, что указанна  щель в каждом ребре снабжена перемычками.

Фиг.2

6. Устройство по п.З. о.т л и ч а ю щ е е- с   тем, что концы ребер, обращенные к оси устройства, расположены на рассто нии друг от друга.

7. Устройство по п.3, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что концы каждого ребра, обращенные к оси устройства, соединены друге другом .

8. Устройство по пп.1-7, о т л и ч а юЩ е е с   тем, что каждое ребро на части, примыкающей к внутренней поверхности подвод щей трубы, с обеих его сторон снабжено симметрично относительно оси ребра расположенными отводами, которые одним

концом жестко соединены с ребром и сообщены с полостью последнего, имеют в сечении со стороны набегающего потока обтекаемую форму, а е противоположной стороны каждое сечение ребра открыто дл 

выхода второго газа.

Фи г. б