RU2014513C1

RU2014513C1 - Gas ejector

Info

Publication number: RU2014513C1
Authority: RU
Inventors: Г.Н. Ерченко
Original assignee: Ерченко Герман Николаевич
Priority date: 1990-04-17
Filing date: 1990-04-17
Publication date: 1994-06-15

Abstract

FIELD: fluidics. SUBSTANCE: gas ejector has active nozzle 1, mixing chamber 2 with diffuser 3, blade insert 4 mounted coaxially relative to the mixing chamber; angle of inclination of blades 5 relative to ejector axis is varying by radius; this angle is equal to zero at axis of mixing chamber 2; leading edges 6 of blades 5 are stepped; leading edges 6 of stage of lesser radius are located inside nozzle 1 and leading edges 6 of blades 5 of stage of larger radius pass through circumference of outlet section of nozzle 1; blades 5 are made of two parts 7 and 8; part 8 of blade 5 which is arranged at larger distance from nozzle 1 is bent towards twist of blades 5. EFFECT: enhanced efficiency and reduced overall dimensions. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано в конденсационных установках паровых турбин, а также при перекачке различных сред. The invention relates to inkjet technology and can be used in condensing units of steam turbines, as well as when pumping various media.

Целью изобретения является повышение КПД и уменьшение габарита. The aim of the invention is to increase efficiency and reduce the size.

На фиг. 1 представлен газовый эжектор продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (φ - полный угол закрутки лопасти на участке камеры смешения); на фиг. 3 -5 - фрагменты выполнения одной из лопастей вставки. In FIG. 1 shows a gas ejector longitudinal section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1 (φ is the total angle of twist of the blade in the area of the mixing chamber); in FIG. 3-5 — fragments of one of the insertion blades.

В газовом эжекторе (фиг. 1-3), содержащем активное сопло 1, камеру смешения 2 с диффузором 3, установленную соосно ей лопастную вставку 4, угол наклона лопастей 5 относительно оси эжектора выполнен переменным по радиусу, при этом на оси камеры смешения 2 этот угол равен 0, передние кромки 6 лопастей 5 выполнены ступенчатыми, причем кромки 6 лопастей ступени меньшего радиуса r расположены внутри сопла 1, а передние кромки 6 лопастей 5 ступени большего радиуса проходят через окружность выходного сечения сопла 1, лопасти 5 выполнены из двух частей 7 и 8, при этом часть 8 лопасти 5, более удаленная из сопла 1, отогнута в сторону закрутки лопастей 5 по линии 9, лежащей на цилиндрической поверхности, радиус которой не меньше радиуса r сопла 1. In a gas ejector (Fig. 1-3) containing an active nozzle 1, a mixing chamber 2 with a diffuser 3, a blade insert 4 mounted coaxially to it, the angle of inclination of the blades 5 relative to the axis of the ejector is made variable in radius, while on the axis of the mixing chamber 2 this the angle is 0, the leading edges 6 of the blades 5 are stepped, and the edges 6 of the blades of the step of smaller radius r are located inside the nozzle 1, and the leading edges of the 6 blades 5 of the step of larger radius pass through the circumference of the outlet section of the nozzle 1, the blades 5 are made of two parts 7 and 8, pr This portion 8 of the blade 5, more distant from the nozzle 1, is bent in the direction of twist of blades 5 via line 9 lying on a cylindrical surface whose radius is not less than the radius r 1 of the nozzle.

Кроме того, передние кромки 6 обеих частей 7 и 8 лопастей 5 могут иметь переменный радиус, увеличивающийся от сопла 1 (фиг. 4). Максимальные радиусы R¹ лопастей 5 могут быть меньше радиуса R камеры смешения 2 (фиг. 5).In addition, the leading edges 6 of both parts 7 and 8 of the blades 5 may have a variable radius increasing from the nozzle 1 (Fig. 4). The maximum radii R ^{1 of the} blades 5 can be less than the radius R of the mixing chamber 2 (Fig. 5).

Благодаря тому, что лопасти 5 выполнены из двух частей 7 и 8, при этом часть 8 лопасти 5, более удаленная от сопла 1, отогнута в сторону закрутки лопастей 5 по линии 9, лежащей на цилиндрической поверхности, радиус которой не меньше радиуса r сопла 1, достигается возможность значительно повысить при прочих равных условиях эффективность взаимодействия двух сред за счет создания условий для эффективной передачи кинетической энергии от активной к пассивной среде. Due to the fact that the blades 5 are made of two parts 7 and 8, the part 8 of the blade 5, more distant from the nozzle 1, is bent towards the twist of the blades 5 along line 9 lying on a cylindrical surface whose radius is not less than the radius r of the nozzle 1 , it is possible to significantly increase, ceteris paribus, the effectiveness of the interaction of two media by creating conditions for the efficient transfer of kinetic energy from active to passive medium.

При указанных выше условиях в камере смешения 2 происходит следующее. На выходе из сопла 1, а именно, непосредственно за его выходным сечением I-I (фиг. 1) периферийные слои активной среды за счет действия центробежных сил, возникающих при закрутке указанной среды в лопастной вставке 4, расположенной в самом сопле 1, движутся вдоль вогнутой поверхности лопасти 5 одновременно в направлении от оси эжектора и вдоль указанной оси, взаимодействуя при этом за пределами цилиндрической поверхности, описываемой радиусом r выходного сечения сопла 1, с пассивной средой. При этом вследствие взаимного проникновения активной в пассивную среду и соприкосновения частиц этих сред происходит передача кинетической энергии от активной к пассивной среде и последняя приобретает повышенную скорость. Under the above conditions, the following occurs in mixing chamber 2. At the exit of the nozzle 1, namely, immediately after its output section II (Fig. 1), the peripheral layers of the active medium due to the action of centrifugal forces arising from the twisting of the specified medium in the blade insert 4 located in the nozzle 1 itself, move along a concave surface the blades 5 simultaneously in the direction from the axis of the ejector and along the specified axis, while interacting outside the cylindrical surface described by the radius r of the output section of the nozzle 1 with a passive medium. In this case, due to the mutual penetration of the active into the passive medium and the contact of the particles of these media, the kinetic energy is transferred from the active to the passive medium and the latter acquires an increased speed.

Кольцевые слои активной среды, расположенные ближе к оси эжектора на выходе из сопла 1, перемещаясь в осевом направлении и получая дальнейшую закрутку, одновременно движутся и в направлении от оси эжектора, т.е. к периферии лопастной вставки 4. Достигая сечения II-II (фиг. 1, 3) разреза лопасти 5, делящей последнюю на две части 7 и 8, частицы активной среды удаляются дальше от оси эжектора и движутся вдоль поверхности отогнутой 8 части лопасти 5, вступая во взаимодействие с частицами пассивной среды, но уже на другом геометрическом уровне (фиг. 2, 3), а точнее с теми частицами, которые еще не получили необходимой энергии для ускорения своего движения. Перемещаясь далее в осевом направлении, частицы активной среды, движущиеся у вогнутой поверхности, за пределами второй 8 части лопасти 5 поступают во взаимодействие с пассивной средой, обтекающей указанную часть лопасти с выпуклой ее стороны. При таком взаимодействии частиц активной и пассивной сред значительно увеличивается зона взаимодействия указанных сред, а точнее, пространство их взаимодействия, что приводит к значительному повышению КПД эжектора, уменьшению длины камеры смешения, а следовательно, и габарита эжектора. The annular layers of the active medium located closer to the axis of the ejector at the exit of the nozzle 1, moving in the axial direction and receiving a further twist, simultaneously move in the direction from the axis of the ejector, i.e. to the periphery of the blade insert 4. Reaching the section II-II (Fig. 1, 3) of the section of the blade 5, dividing the latter into two parts 7 and 8, the particles of the active medium are removed further from the axis of the ejector and move along the surface of the bent 8 part of the blade 5, entering into interaction with particles of a passive medium, but at a different geometric level (Figs. 2, 3), and more precisely with those particles that have not yet received the necessary energy to accelerate their movement. Moving further in the axial direction, the particles of the active medium moving near the concave surface outside the second 8 part of the blade 5 come into interaction with a passive medium flowing around the specified part of the blade from its convex side. With this interaction of particles of active and passive media, the interaction zone of these media increases significantly, and more precisely, the space of their interaction, which leads to a significant increase in the efficiency of the ejector, a decrease in the length of the mixing chamber, and, consequently, the size of the ejector.

Выполнение передних кромок 6 обеих частей 7 и 8 лопастей 5 переменным радиусом, увеличивающимся от сопла 1 (фиг. 1, пунктирная линия 6; фиг. 4), обеспечивает устранение преждевременной закрутки пассивной среды, снижающей эффективность эжектора, что приводит к уменьшению гидравлического сопротивления при движении пассивной среды в камере смешения 2 до начала взаимодействия с активной средой, указанное обеспечивается тем, что вследствие закрутки активной среды в лопастной вставке 4 ее частицы движутся по криволинейной траектории, т.е. перемещаясь в осевом направлении, они при этом удаляются от оси эжектора. The implementation of the leading edges 6 of both parts 7 and 8 of the blades 5 with a variable radius increasing from the nozzle 1 (Fig. 1, dashed line 6; Fig. 4), eliminates the premature swirling of the passive medium, which reduces the efficiency of the ejector, which leads to a decrease in hydraulic resistance when the motion of the passive medium in the mixing chamber 2 before the interaction with the active medium begins, this is ensured by the fact that due to the swirling of the active medium in the blade insert 4, its particles move along a curved path, i.e. moving in the axial direction, they are thus removed from the axis of the ejector.

При максимальных радиусах R' лопастей 5 меньше радиуса R камеры смешения 2 (фиг. 5) образуется зазор между лопастной вставкой 4 и камерой смешения 2, который в отдельных случаях, в зависимости от характеристик эжектора, может приводить к дальнейшему увеличению КПД и производительности эжектора, так как в периферийной зоне камеры смешения 2 при этом улучшаются условия для взаимодействия частиц активной среды с пассивной. At maximum radii R 'of the blades 5 less than the radius R of the mixing chamber 2 (Fig. 5), a gap is formed between the blade insert 4 and the mixing chamber 2, which in some cases, depending on the characteristics of the ejector, can lead to a further increase in the efficiency and productivity of the ejector, since in the peripheral zone of mixing chamber 2, the conditions for the interaction of particles of the active medium with the passive are improved.

Claims

1. A GAS EJECTOR containing an active nozzle, a mixing chamber with a diffuser, a blade insert coaxial to it, the angle of inclination of the blades relative to the axis of the ejector is variable in radius, while on the axis of the mixing chamber this angle is 0, the leading edges of the blades are made stepwise, and the edges the blades of the step of smaller radius are located inside the nozzle, and the front edges of the blades of the step of larger radius pass through the circumference of the output section of the nozzle, characterized in that, in order to increase efficiency and reduce the size and, the blades are made of two parts, wherein the blade portion more distant from the nozzle is bent in the direction of twist of the blades of a line lying on a cylindrical surface whose radius is not less than the radius of the nozzle.

2. The ejector according to claim 1, characterized in that the leading edges of both parts of the blades have a variable radius increasing from the nozzle.

3. The ejector according to claims 1 and 2, characterized in that the maximum radii of the blades are less than the radius of the mixing chamber.