RU2073798C1 - Jet apparatus - Google Patents
Jet apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2073798C1 RU2073798C1 RU94020861A RU94020861A RU2073798C1 RU 2073798 C1 RU2073798 C1 RU 2073798C1 RU 94020861 A RU94020861 A RU 94020861A RU 94020861 A RU94020861 A RU 94020861A RU 2073798 C1 RU2073798 C1 RU 2073798C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- section
- facing
- diffuser
- grooves
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано при перекачивании различных сред. The invention relates to inkjet technology and can be used for pumping various media.
Известен водоструйный насос (струйный аппарат) [1] содержащий сопло питания со звездообразным рабочим сечением, выходная часть сопла питания выполнена, например, в виде гофрированной тонкостенной трубки. Known water-jet pump (jet apparatus) [1] containing a power nozzle with a star-shaped working section, the output of the power nozzle is made, for example, in the form of a corrugated thin-walled tube.
Недостатком такого насоса является низкий КПД при использовании в качестве активной среды газа или пара, так как вследствие внезапного расширения последней (окончательное расширение) за пределами сопла в камере смешения [2] что приводит к незначительному увеличению поверхности взаимодействия двух сред, выполнение выходной части сопла в виде гофрированной тонкостенной трубки оказывает малое влияние на увеличение КПД. При использовании в качестве активной среды жидкости (воды) КПД насоса также возрастает незначительно вследствие малого увеличения поверхности взаимодействия двух сред. The disadvantage of such a pump is its low efficiency when using gas or steam as the active medium, since due to the sudden expansion of the latter (final expansion) outside the nozzle in the mixing chamber [2], which leads to a slight increase in the interaction surface of the two media, the output part of the nozzle in the form of a corrugated thin-walled tube has little effect on the increase in efficiency. When using liquid (water) as an active medium, the pump efficiency also increases slightly due to a small increase in the interaction surface of the two media.
Конструктивно наиболее близким к предложенному является струйный аппарат [3] содержащий активное сопло, камеру смешения с диффузором и установленный за выходным сечением сопла коаксиально последнему насадок, вплотную примыкающий к выходному сечению сопла и имеющий одинаковый входной радиус с последним, а в насадке от выходного его сечения выполнены симметричные относительно оси струйного аппарата прорези в направлении диффузора. Structurally, the closest to the proposed one is a jet apparatus [3] containing an active nozzle, a mixing chamber with a diffuser and installed behind the nozzle exit section coaxially with the last nozzle, adjacent to the nozzle exit section and having the same input radius with the latter, and in the nozzle from its output section Slots symmetrical with respect to the axis of the jet apparatus are made in the direction of the diffuser.
Недостатком такого струйного аппарата является низкий КПД при использовании в качестве активной среды газа (пара) или жидкости. В первом случае вследствие внезапного расширения газа за пределами сопла в камере смешения за пределами прорезей замыкается, что приводит к незначительному увеличению поверхности взаимодействия двух сред. Во втором случае при проходе между прорезями жидкости значительно изменяется траектория движения струй, что приводит также к незначительному повышению КПД аппарата. The disadvantage of such an inkjet apparatus is its low efficiency when using gas (steam) or liquid as an active medium. In the first case, due to the sudden expansion of the gas outside the nozzle, the mixing chamber closes outside the slots, which leads to a slight increase in the interaction surface of the two media. In the second case, when passing between the liquid slots, the trajectory of the jets changes significantly, which also leads to a slight increase in the efficiency of the apparatus.
Задача изобретения повышение КПД струйного аппарата. The objective of the invention is to increase the efficiency of the inkjet apparatus.
Указанная задача достигается тем, что в известном струйном аппарате, содержащем активное сопло, приемную камеру пассивной среды, камеру смешения с диффузором и установленный в приемной камере коаксиально соплу насадок, на внутренней поверхности насадка выполнены симметрично относительно оси струйного аппарата проточки, образующие каналы для прохода внутри них выходящей из сопла среды в камеру смешения. При этом на наружной боковой поверхности насадка в промежутках между по крайней мере каждой парой смежных внутренних проточек могут быть выполнены наружные, открытые в направлении к диффузору проточки по меньшей мере на участке насадка, обращенном к диффузору, образующие каналы для прохода внутри них пассивной среды из приемной камеры пассивной среды в камеру смешения. This task is achieved by the fact that in the known inkjet apparatus containing an active nozzle, a receiving chamber of a passive medium, a mixing chamber with a diffuser and coaxial nozzle nozzle installed in the receiving chamber, on the inner surface of the nozzle are made symmetrically relative to the axis of the jet apparatus of the groove, forming channels for passage inside them exiting from the nozzle of the medium into the mixing chamber. Moreover, on the outer side surface of the nozzle in the spaces between at least each pair of adjacent internal grooves, external grooves can be made open at least in the nozzle section facing the diffuser, forming channels for the passage of passive medium from the receiving chamber passive medium into the mixing chamber.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с аналогом и прототипом позволяет сделать вывод о наличии новых отличительных признаков, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". A comparative analysis of the proposed technical solution with an analogue and prototype allows us to conclude that there are new distinctive features, therefore, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."
В известных науке и технике решениях нами не обнаружены совокупности отличительных признаков заявляемого решения, проявляющих аналогичные свойства и позволяющих достичь указанный в цели изобретения результат, следовательно, решение соответствует критерию изобретения "существенные отличия". In the solutions known to science and technology, we have not found the totality of the distinguishing features of the claimed solution, exhibiting similar properties and allowing to achieve the result indicated in the purpose of the invention, therefore, the solution meets the criteria of the invention "significant differences".
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен продольный разрез струйного аппарата; на фиг.2 сечение по А-А на фиг.1; на фиг. 3 сопло с насадком; на фиг.4 сопло с насадком; на фиг.5 сопло с насадком; на фиг.6 сопло с насадком; на фиг.7 сопло с насадком; на фиг.8 - сопло с насадком; на фиг.9 сопло с насадком; на фиг.10 сопло с насадком; на фиг.11 сопло с насадком; на фиг.12 сопло с насадком; на фиг.13 - сечение по А-А на фиг.1; на фиг. 14 сечение по А-А на фиг.1; на фиг.15 - продольный разрез струйного аппарата. The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a longitudinal section of an inkjet apparatus; figure 2 section along aa in figure 1; in FIG. 3 nozzle with nozzle; figure 4 nozzle with a nozzle; figure 5 nozzle with a nozzle; Fig.6 nozzle with a nozzle; Fig.7 nozzle with a nozzle; on Fig - nozzle with a nozzle; Fig.9 nozzle with a nozzle; figure 10 nozzle with a nozzle; figure 11 nozzle with a nozzle; on Fig nozzle with a nozzle; in Fig.13 is a section along aa in Fig.1; in FIG. 14 section along aa in figure 1; on Fig is a longitudinal section of an inkjet apparatus.
В струйном аппарате (фиг.1, 2), содержащем активное сопло 1, приемную камеру пассивной среды 2, камеру смешения 3 с диффузором 4 и установленный в приемной камере 2 коаксиально соплу 1 насадок 5, на внутренней поверхности насадка 5 выполнены симметрично относительно оси струйного аппарата проточки 6, образующие каналы для прохода внутри них выходящей из сопла 1 среды в камеру смешения 3. In the jet apparatus (FIGS. 1, 2) containing the
При этом ось симметрии 7 по крайней мере каждого сечения каждой проточки 6 может быть расположена в соответствующей продольной плоскости насадка 5, совпадающей с осью аппарата (фиг.2); проточки 6 насадка 5 могут быть выполнены с расходящимися стенками в направлении к диффузору 4 по меньшей мере на участке насадка 5, примыкающем к его выходному сечению (фиг.1, 2); проточки 6 насадка 5 могут быть выполнены винтовыми (фиг.1, 2); насадок 5 с винтовыми проточками 6 может быть снабжен по крайней мере двумя опорами, обеспечивающими ему свободное вращение при работе струйного аппарата под воздействием потока активной среды (фиг. 1, 2); входная кромка 8 насадка 5 может вплотную примыкать к выходному сечению сопла 1 (фиг.1, 3); входной торец 9 насадка 5, обращенный к соплу 1, может быть выполнен герметичным для пассивной среды (фиг.3); внутренняя полость насадка 5 со стороны торца 9 последнего 5, обращенного к соплу 1, может быть сообщена с приемной камерой пассивной среды 2 за пределами цилиндрической поверхности, описанной наружным радиусом r1 выходного сечения сопла 1, посредством сквозных в продольном аппарату направлении проточек 6 насадка 5 (фиг.4);
входное для пассивной среды сечение насадка 5 на стороне торца 9 последнего, обращенного к соплу 1, может быть смещено (δ1) от выходного сечения сопла 1 в сторону, противоположную направлению движения активной среды (фиг. 5); входное для пассивной среды сечение насадка 5 может совпадать с выходным сечением сопла 1 (фиг.4); входные для пассивной среды отверстия 10 внутрь насадка 5 со стороны торца 9 последнего, обращенного к соплу 1, могут быть расположены между сечениями, одно из которых совпадает с выходным сечением сопла 1, а другое расположено на расстоянии δ2 от выходного сечения сопла 1 в направлении движения активной среды (фиг.6) радиус r2 входной для активной среды кромки 11 насадка 5 может быть меньше внутреннего радиуса r3 выходного сечения сопла 1 (фиг.7);
радиус r2 входной для активной среды кромки 11 насадка 5 может быть по меньшей мере равен внутреннему радиусу r3 выходного сечения сопла 1 (фиг.5); обращенные в сторону выходного сечения сопла 1 и выступающие внутрь цилиндрической поверхности, описанной внутренним радиусом r3 выходного сечения сопла 1, торцы 12 продольных ребер 13 насадка 5, расположенных между смежными проточками 6, могут быть выполнены обтекаемой формы (фиг.1, 2, 7); обращенные в сторону выходного сечения сопла 1 и выступающие внутрь цилиндрической поверхности, описанной внутренним радиусом r3 выходного сечения сопла 1, торцы 12 продольных ребер 13 насадка 5, расположенных между смежными проточками 6, могут быть выполнены с острой входной кромкой (фиг.1,2,7);
внутренняя поверхность насадка 5 может быть выполнена цилиндрической формы (фиг.1, 2, 4); внутренняя поверхность 14 насадка 5 может быть выполнена в форме усеченного конусообразного тела вращения с вершиной, обращенной к диффузору 4 (фиг.8); внутренняя поверхность 14 насадка 5 может быть выполнена в форме усеченного конусообразного тела вращения с вершиной, обращенной в сторону выходного сечения сопла 1 (фиг.9); внутренняя поверхность 14 насадка 5 на участке, обpащенном в сторону сопла 1, может быть выполнена цилиндрической, а на последующем участке, обращенном к диффузору 4, может быть выполнена в форме усеченного конусообразного тела вращения (фиг.10); внутренняя поверхность 14 насадка 5 на участке, обращенном в сторону сопла 1, может быть выполнена в форме усеченного конусообразного тела вращения, а на последующем участке, обращенном к диффузору 4, может быть выполнена цилиндрической (фиг.11); образующая 15 дна каждой проточки 6 насадка 5 в каждом своем сечении может быть расположена на одинаковом расстоянии от оси струйного аппарата (фиг.1, 2, 4);
образующая 15 дна каждой проточки 6 насадка 5 по крайней мере в каждом своем сечении в направлении к диффузору 4 может отстоять на большем расстоянии от оси струйного аппарата (фиг.3); образующая 15 дна каждой проточки 6 насадка 5 на участке, обращенном к выходному сечению сопла 1, по крайней мере в каждом своем сечении в направлении к диффузору 4 может отстоять на большем расстоянии от оси аппарата, а на последующем участке, обращенном к диффузору 4, в каждом своем сечении может быть расположена на одинаковом расстоянии от оси струйного аппарата (фиг.12); грани 16 насадка 5, обращенные внутрь последнего, расположенные между проточками 6, могут быть выполнены с острой кромкой (фиг.13); ширина a по крайней мере каждого поперечного сечения каждой проточки 6 насадка 5 по ее глубине может быть выполнена одинаковой (фиг. 13); ширина каждой проточки 6 насадка 5 по ее глубине может увеличиваться по крайней мере в каждом поперечном сечении в направлении от оси струйного аппарата (фиг. 2); ширина каждой проточки 6 насадка 5 по ее глубине может уменьшаться по крайней мере в каждом поперечном сечении в направлении от оси струйного аппарата (фиг.13);
к торцу 9 насадка 5, обращенному к соплу 1, с открытыми входными для пассивной среды отверстиями 10 может примыкать входной для указанной среды конфузорный участок 12, меньший внутренний радиус r4 которого по меньшей мере равен расстоянию от оси насадка 5 до максимально удаленной точки выше указанного отверстия 10 в каждую проточку 6 от оси насадка 5 (фиг.12); площадь входного для пассивной среды отверстия 10 со стороны сопла 1 по крайней мере в каждую проточку 6 насадка 5 может изменяться в зависимости от режима работы струйного аппарата (фиг.1, 2, 6); на наружной боковой поверхности 18 насадка 5 в промежутках между по крайней мере каждой парой смежных внутренних проточек 6 могут быть выполнены наружные, открытые в направлении к диффузору 4 проточки 19 по меньшей мере на участке насадка 5, обращенном к диффузору 4, образующие каналы для прохода внутри них пассивной среды из приемной камеры пассивной среды 2 в камеру смешения 3 (фиг.14); выходные кромки стенок 20 между каждой смежной парой внутренней 6 и наружной 19 проточек насадка 5 могут быть выполнены острыми (фиг.14); выходные кромки 21 насадка 5, расположенные между двумя стенками 20 по крайней мере каждых внутренней 6 и наружной 19 проточек, могут быть выполнены острыми (фиг.12, 14); по крайней мере участки насадка 5, примыкающие к его выходному торцу и расположенные между двумя стенками 20 по крайней мере каждых внутренней 6 и наружной 19 проточек, могут быть выполнены по крайней мере с обеих сторон насадка 5 гофрированными, при этом гофры имеют продольное аппарату направление (фиг.12, 14); участки стенок 20 насадка 5 между каждой смежной парой внутренней 6 и наружной 19 проточек, примыкающие к выходному торцу насадка 5, могут быть выполнены гофрированными, при этом гофры имеют продольное аппарату направление (фиг.14);
на внутренней поверхности насадка 5 на участках, примыкающих к выходному торцу последнего и расположенных между двумя стенками 20 по крайней мере каждой внутренней проточки 6, может быть размещен по меньшей мере один разделитель потока 21, выполненной в форме ребра, герметично соединенный по линии пересечения с боковой поверхностью насадка 5, передний торец 22 которого обращен к выходному сечению сопла 1, а каждое поперечное оси аппарата сечение разделителя потока 21 вытянуто в направлении к оси аппарата (фиг. 14); по крайней мере каждый разделитель потока 21 может быть выполнен пустотелым, при этом торцы по крайней мере каждого пустотелого разделителя потока 21, один из которых обращен в сторону диффузора 4, а другой к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2, могут быть выполнены открытыми для прохода пассивной среды снаружи насадка 5 через внутреннюю полость разделителя потока 21 в камеру смешения 3 (фиг.14); торец 23 по крайней мере каждого разделителя потока 21, обращенный к оси насадка 5, может быть выполнен открытым (фиг.14); передний торец 22 каждого разделителя потока 21, обращенный к выходному сечению сопла 1, может быть выполнен обтекаемой формы (фиг.14); передний торец 22 каждого разделителя потока 21, обращенный в сторону выходного сечения сопла 1, может быть выполнен с острой входной кромкой 24 (фиг.14); к открытому торцу по крайней мере каждого пустотелого разделителя потока 21, обращенному к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2, может вплотную примыкать конфузорный входной для пассивной среды участок 25, расположенный снаружи насадка 5 (фиг.14);
ширина по крайней мере каждого поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться в направлении к диффузору 4 (фиг.14); ширина по крайней мере каждого поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться в направлении к диффузору 4 по меньшей мере на участке, обращенном в сторону выходного сечения сопла 1 (фиг. 14); площадь поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться в направлении к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2 по меньшей мере на участке, обращенном к оси аппарата (фиг.14); площадь поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться по крайней мере в каждом сечении в направлении к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2 (фиг.14); площадь поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться по меньшей мере на участке, обращенном к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2, в направлении к указанной поверхности камеры 2 (фиг.14); трубопроводы 26 и 27 подвода пассивной среды к насадку 5 со стороны торца последнего, обращенного к соплу 1, и в приемную камеру пассивной среды 2 могут быть выполнены раздельно, при этом камера подвода пассивной среды 28 к насадку 5 с выше указанной его стороны может быть разобщена с приемной камерой пассивной среды 2 (фиг.15); на трубопроводе 26 подвода пассивной среды в камеру подвода 28 последней к насадку 5 может быть установлен регулируемый клапан 29 (фиг.15);
камера подвода пассивной среды 28 к насадку 5 со стороны торца последнего может быть разобщена с приемной камерой пассивной среды 2, при этом последняя 2 может быть соединена трубопроводом 30 с камерой подвода пассивной среды 28 к выше указанному торцу насадка 5, а на трубопроводе 30 может быть установлен регулируемый клапан 31 (фиг.15); трубопровод подвода пассивной среды 27 в приемную камеру пассивной среды 2 аппарата может быть снабжен запорным устройством 32 (фиг.15); внутри насадка 5 соосно последнему может быть установлен обтекатель 33, выполненный в форме тела вращения и обращенный своим острым торцом 34 в сторону выходного сечения сопла 1, при этом обтекатель 33 своей наружной поверхностью жестко соединен по крайней мере с каждым ребром 35, образованным каждыми двумя внутренними смежными проточками 6 (фиг. 11); внутри насадка 5 соосно последнему может быть установлен обтекатель 36, выполненный в форме тела вращения и обращенный своим острым торцом 37 в сторону выходного сечения сопла 1, при этом обтекатель 36 своей наружной поверхностью жестко соединен с торцом 38 по крайней мере каждого разделителя потока 21, обращенным к оси насадка 5 (фиг.14); выходное сечение насадка 5 может быть расположено на расстоянии от входного сечения в конфузорную часть камеры смешения 3 (фиг.1); выходное сечение насадка 5 может совпадать с входным сечением в конфузорную часть камеры смешения 3 (фиг.1); выходное сечение насадка 5 может быть расположено внутри конфузорной части камеры смешения 3 (фиг.1); выходное сечение насадка 5 может быть расположено на расстоянии от входного сечения цилиндрической камеры смешения 3 (фиг.1); выходное сечение насадка 5 может совпадать с входным сечением в цилиндрическую камеру смешения 3 (фиг.1); выходное сечение насадка 5 может быть расположено внутри цилиндрической камеры смешения 3 (фиг.1);
участок насадка 5 с наружными проточками 19 может быть охвачен снаружи по меньшей мере одним кольцом 39, обеспечивающим жесткость конструкции (фиг. 14); обтекатель 36 может быть выполнен полым с открытым торцом, обращенным к диффузору 4, при этом по крайней мере каждый пустотелый разделитель потока 21 открытым торцем, обращенным к оси аппарата, по линии пересечения с боковой поверхностью обтекателя 36 может быть герметично соединен с последним, сообщая приемную камеру пассивной среды 2 с внутренней полостью обтекателя 36 (фиг. 14); участки насадка 5, расположенные между двумя стенками 20 по крайней мере каждых смежных внутренней 6 и наружной 19 проточек и в то же время на стороне насадка 5, обращенной к диффузору 4, могут быть выполнены со скосом в сторону к диффузору 4 с образованием у каждого участка острой выходной кромки 21, при этом скос расположен со стороны, обращенной к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2 (фиг.12, 14); участки стенок 20 между каждой смежной парой внутренней 6 и наружной 19 проточек насадка 5, расположенные на стороне диффузора 4, со стороны наружных проточек 19 могут быть выполнены со скосом в сторону к диффузору 4 с образованием у каждой стенки острой выходной кромки 40 (фиг.12, 14); обтекатель 33 может быть выполнен полым с открытым торцом 41, обращенным к диффузору 4, при этом по крайней мере каждое ребро насадка 5, образованное каждыми двумя внутренними смежными проточками 6, по линии пересечения с боковой поверхностью обтекателя 33 может быть герметично соединено с последним, и внутренняя полость обтекателя 33 сообщена с соответствующей наружной проточкой 19 выше указанного ребра насадка 5 через отверстие, выполненное внутри линии пересечения соответствующего ребра с боковой поверхностью обтекателя 33 (фиг.11).In this case, the axis of
the inlet section for the passive medium of the
the radius r 2 of the edge 11 for the
the inner surface of the
the
to the
on the inner surface of the
the width of at least each cross section of at least each
the chamber for supplying the
a portion of the
Струйный аппарат (фиг.1, 2) работает следующим образом. The inkjet apparatus (Fig.1, 2) works as follows.
В активное сопло 1 поступает активная среда (например, пар или вода), где и происходит преобразование потенциальной энергии давления последней в кинетическую энергию струи, которая после выхода из сопла 1, проходит через насадок 5, установленный в приемной камере 2 коаксиально соплу 1, на внутренней поверхности которого выполнены симметрично относительно оси струйного аппарата проточки 6, по которым активная среда, выходящая из сопла 1, движется в камеру смешения 3. An active medium (for example, steam or water) enters the
Сопло 1 может быть выполнено различного профиля в зависимости от рода и параметров активной среды на входе в сопло 1. При сверхзвуковом истечении активной среды сопло 1 выполняется специального профиля. При дозвуковом истечении активной среды насадок 5, как и при сверхзвуковом истечении, служит для подготовки активной среды после расширения в сопле 1 к эффективному взаимодействию с пассивной средой.
Благодаря наличию проточек 6 на внутренней поверхности насадка 5 окончательное расширение активной среды происходит от оси аппарата вглубь проточек 6. При этом длина насадка 5 и глубина проточек 6 должны выбираться такими, чтобы полное дорасширение активной среды происходило внутри насадка 5. Due to the presence of
Наличие внутренних проточек 6, разделенных ребрами, обеспечивает резкое увеличение поверхности взаимодействуя двух сред на выходе из насадка 5, а соответственно повышает КПД струйного аппарата. The presence of
Поперечное сечение проточек 6 может иметь различный профиль. При этом ось симметрии 7 по крайней мере каждого сечения каждой проточки 6 может располагаться в соответствующей продольной плоскости насадка 6, совпадающей с осью аппарата (фиг.2); проточки 6 могут выполняться с расходящимися стенками в направлении к диффузору 4 по меньшей мере на участке насадка 5, примыкающем к его выходному сечению; также проточки 6 могут выполняться винтовыми (фиг. 1, 2). В последнем случае насадок 5 с винтовыми проточками 6 может при работе аппарата потоком активной среды приводиться во вращение (фиг.1, 2), благодаря чему выходящая активная среда из проточек 6 за насадком 5 непрерывно меняет свое пространственное положение, значительно улучшая условия взаимодействия двух сред. Выбор характеристик проточек насадка определяется из условия достижения максимального КПД аппарата. The cross section of the
Насадок 5 может вплотную примыкать к выходному сечению сопла 1 (фиг.1, 3), а также он может быть выполнен зацело с соплом 1, что определяется его конструкцией и технологичностью изготовления. При этом входной торец 9 насадка 5, выступающий за пределы боковой наружной поверхности сопла 1 и обращенный к соплу 1, может быть выполняться герметичным для пассивной среды (фиг.3), а также внутренняя полость насадка 5 со стороны выше указанного торца 9 может быть сообщена с приемной камерой пассивной среды 2 за пределами цилиндрической поверхности, описанной наружным радиусом r1 выходного сечения сопла 1, посредством сквозных в продольном аппарату направлении проточек 6 насадка 5 (фиг.4). Соединение насадка 5 с соплом 1 может осуществляться различными способами, например, с помощью специально выполненной накидной гайки, специальными стяжками и т.п. В отдельных случаях насадок 5 может быть расположен с зазором от выходного сечения сопла 1.
Входное для пассивной среды сечение насадка 5 на стороне торца 9 последнего, обращенного к соплу 1, может быть смещено на величину δ1 от выходного сечения сопла 1 в сторону, противоположную направлению движения активной среды (фиг.5); может совпадать с выходным сечением сопла 1 (фиг.4), а также входные для пассивной среды отверстия 10 внутрь насадка 5 со стороны торца 9 последнего могут быть расположены между сечениями, одно из которых совпадает с выходным сечением сопла 1, а другое расположено на расстоянии δ2 от выходного сечения сопла 1 в направлении движения активной среды (фиг.6). Расположение входного для пассивной среды сечения насадка 5 по отношению к выходному сечению сопла 1 зависит от характеристик струйного аппарата и определяется достигаемой эффективностью его работы экспериментальным путем.The input section for the passive medium of the
Радиус r2 входной для активной среды кромки 11 насадка 5 может быть меньше внутреннего радиуса r3 выходного сечения сопла 1 (фиг.7) или по меньшей мере равен внутреннему радиусу r3 выходного сечения сопла 1 (фиг.5), что определяется родом активной среды и характеристиками струйного аппарата. При дозвуковом истечении активной среды первый случай целесообразен.The radius r 2 of the edge 11, which is inlet for the active medium, of the
Для уменьшения гидравлического сопротивления среде на входе в насадок 5 обращенные в сторону выходного сечения сопла 1 и выступающие внутрь цилиндрической поверхности, описанной внутренним радиусом r3 выходного сечения сопла 1, торцы 12 продольных ребер 13 насадка 5, расположенных между смежными проточками 6, выполняются обтекаемой формы, а также выше указанные торцы 12 ребер 13 могут выполняться с острой входной кромкой (фиг.1, 2, 7).To reduce the hydraulic resistance of the medium at the inlet of the
Внутренняя поверхность 14 насадка 5 может выполняться различной формы. Так, она может быть цилиндрической формы (фиг.1, 2, 4); может быть выполнена в форме усеченного конусообразного тела вращения с вершиной, обращенной к диффузору 4 (фиг.8); может быть выполнена в форме усеченного конусообразного тела вращения с вершиной, обращенной в сторону выходного сечения сопла 1 (фиг. 9); на участке, обращенном в сторону сопла 1, может быть выполнена цилиндрической, а на последующем участке, обращенном к диффузору 4, в форме усеченного конусообразного тела вращения (фиг.10); на участке, обращенном в сторону сопла 1, может быть выполнена в форме усеченного конусообразного тела вращения, а на последующем участке, обращенном к диффузору 4, может быть выполнена цилиндрической (фиг.11), а также может иметь иную форму. The
При этом образующая 15 дна каждой проточки 6 насадка 5 в каждом своем сечении может быть расположена на одинаковом расстоянии от оси струйного аппарата (фиг. 1, 2, 4); может быть по крайней мере в каждом своем сечении в направлении к диффузору 4 отстоять на большем расстоянии от оси струйного аппарата (фиг. 3); на участке, обращенном к выходному сечению сопла 1, по крайней мере в каждом своем сечении в направлении к диффузору 4 может отстоять на большем расстоянии от оси аппарата, а на последующем участке, обращенном к диффузору 4, в каждом своем сечении может быть расположена на одинаковом расстоянии от оси струйного аппарата (фиг.12). At the same time, the
В ряде случаев, что определяется характеристиками струйного аппарата, грани 16 насадка 5, обращенные внутрь последнего, расположенные между проточками 6, выполняются с острой кромкой (фиг.13). Такое выполнение граней достигается частым расположением проточек по окружности сечения насадка 5, что позволяет улучшить условия взаимодействия двух сред за счет увеличения поверхности их взаимодействия. In some cases, which is determined by the characteristics of the inkjet apparatus, the
Проточки 6 насадка 5 могут выполняться различной конфигурации в соответствующем сечении насадка 5 по высоте проточки 6. Так, ширина а по крайней мере каждого поперечного сечения каждой проточки 6 насадка 5 по ее глубине может быть выполнена одинаковой (фиг.13); может увеличиваться по крайней мере в каждом поперечном сечении в направлении от оси струйного аппарата (фиг. 2); может уменьшатся по крайней мере в каждом поперечном сечении в направлении от оси струйного аппарата (фиг.13). Проточки 6 могут иметь и иную конфигурацию по своей высоте. The
Выбор формы насадка 5, его геометрических размеров, формы и размеров проточке 6 насадка 5 зависит от рода активной среды, ее параметров на входе в сопло 1, давления в приемной камере пассивной среды 2 и других характеристик струйного аппарата и выше указанные характеристики насадка 5 с проточками 6 выбираются из условия достижения максимального КПД аппарата. The choice of the shape of the
Улучшение условий входа пассивной среды в отверстия 10 торца 9 насадка 5, обращенного к соплу 1, достигается установкой входного для указанной среды конфузорного участка 12, меньший внутренний радиус r4 которого по меньшей мере равен расстоянию от оси насадка 5 до максимально удаленной точки выше указанного отверстия 10 в каждую проточку 6 от оси насадка 5 (фиг.12).An improvement in the conditions for the passive medium to enter the
Возможность изменения площади входного для пассивной среды отверстия 10 со стороны сопла 1 по крайней мере в каждую проточку 6 насадка 5 в зависимости от режима работы струйного аппарата (фиг.1, 2, 6) позволяет при сверхзвуковом истечении активной среды из сопла 1 обеспечить дорасширение активной среды на выходе из сопла 1 до меньшего давления, чем в приемной камере пассивной среды 2, за счет соответствующего выбора площади проходного сечения указанных выше отверстий 10. Последнее связано с правильным выбором площади проходного сечения насадка 5 по его длине. Наличие возможности изменять площадь проходного сечения отверстий 10 в соответствующие проточки 6 позволяет при изменении режима работы аппарата оптимизировать его работу и тем самым повышать его маневренные качества. Изменение площади проходного сечения отверстий 10 может обеспечиваться различными способами, например, с помощью поворотной заслонки с отверстиями. The ability to change the area of the inlet for the passive medium of the
Для обеспечения надежного доступа пассивной среды на выходе из насадка 5 в пустоты, разделяющие выходящие струи активной среды из проточек 6 насадка 5, и в первую очередь, когда выходное сечение насадка 5 расположено внутри конфузорной части камеры смешения 3 или в цилиндрической камере смешения 3, на наружной боковой поверхности 18 насадка 5 в промежутках между по крайней мере каждой парой смежных внутренних проточек 6 могут быть выполнены наружные, открытые в направлении к диффузору 4 проточки 19 по меньшей мере на участки насадка 5, обращенном к диффузору 4 (фиг.14). To ensure reliable access of the passive medium at the outlet of the
Для обеспечения взаимодействия двух сред непосредственно на выходе из насадка 5 выходные кромки стенок 20 между каждой смежной парой внутренней 6 и наружной 19 проточек насадка 5 (фиг.14), а также выходные кромки 21 насадка 5, расположенные между двумя стенками 20 по крайней мере каждых внутpенней 6 и наружной 19 проточек, выполняются острыми (фиг.12, 14). To ensure the interaction of the two media directly at the outlet of the
Дополнительное увеличение поверхности взаимодействия двух сред достигается выполнением по крайней мере участков насадка 5, примыкающих к его выходному торцу и расположенных между двумя стенками 20 по крайней мере каждых внутренней 6 и наружной 19 проточек по крайней мере с обеих сторон насадка 5 гофрированных (фиг.12, 14), а также за счет выполнения гофрированными участков стенок 20 насадка 5 между каждой смежной парой внутренней 6 и наружной 19 проточек, примыкающих к выходному торцу насадка 5 (фиг.14). При этом в указанных случаях гофры выполняются в продольном аппарату направлении. An additional increase in the interaction surface of the two media is achieved by performing at least portions of the
В ряде случаев и, прежде всего, при большой производительности струйного аппарата, а соответственно и значительных его геометрических размерах, дальнейшее улучшение условий взаимодействия двух сред достигается размещением по меньшей мере одного разделителя потока 21, выполненного в форме ребра, на внутренней поверхности насадка 5 на участках, примыкающих к выходному торцу последнего и расположенных между двумя стенками 20 по крайней мере каждой внутренней проточки 6 (фиг.14). In a number of cases, and especially with a high productivity of the inkjet apparatus, and, accordingly, its significant geometric dimensions, further improvement of the conditions for the interaction of two media is achieved by placing at least one
Для улучшения доступа пассивной среды в зону взаимодействия с активной средой по крайней мере каждый разделитель потока 21 может быть выполнен пустотелым, при этом торцы по крайней мере каждого пустотелого разделителя потока 21, обращенные в сторону диффузора 4 и к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2, выполняются открытыми (фиг.14). Пpи этом торец 23 по крайней мере каждого разделителя потока 21, обращенный к оси насадка 5, может выполняться открытым (фиг.14). To improve the access of the passive medium to the zone of interaction with the active medium, at least each
Выполнение по крайней мере каждого разделителя потока 21 сплошным или пустотелым определяется характеристиками струйного аппарата и выбирается из условия достижения максимального КПД и надежной работы последнего. The execution of at least each
Для уменьшения гидравлических потерь в насадке 5 передний торец 22 каждого разделителя потока 21, обращенный к выходному сечению сопла 1, выполняется обтекаемой формы, а также он может быть выполнен с острой входной кромкой 24 (фиг.14). To reduce hydraulic losses in the
Улучшение условий входа пассивной среды внутрь пустотелых разделителей потока 21 обеспечивается вплотную примыкающим к открытому торцу по крайней мере каждого пустотелого разделителя потока 21 конфузорным входным для пассивной среды участком 25, расположенным снаружи насадка 5 (фиг.14). Improving the conditions for the passive medium to enter the hollow separators of the
В зависимости от размеров проточной части струйного аппарата ширина по крайней мере каждого поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться в направлении к диффузору 4 (фиг.14) или ширина по крайней мере каждого поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться в направлении к диффузору 4 по меньшей мере на участке, обращенном в сторону выходного сечения сопла 1 (фиг. 14). При этом площадь поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться в направлении к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2 по меньшей мере на участке, обращенном к оси аппарата (фиг. 14); может увеличиваться по крайней мере в каждом сечении в направлении к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2 (фиг. 14); может увеличиваться по меньшей мере на участке, обращенном к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2, в направлении к указанной поверхности камеры 2 (фиг.14). Depending on the size of the flow part of the jet apparatus, the width of at least each cross section of at least each
В случае выполнения проточек 6 насадка 5 винтовыми разделители потока 21 также выполняются в соответствие с профилем проточек 6 винтовыми. In the case of the
Выбор геометрической формы и размеров разделителей потока 21 производится экспериментальным путем при достижении максимального КПД струйного аппарата. The choice of the geometric shape and size of the
Выполнение трубопроводов 26 и 27 подвода пассивной среды к насадку 5 со стороны торца последнего, обращенного к соплу 1, и в приемную камеру пассивной среды 2 раздельно, а камеры подвода пассивной среды 28 к насадку 5 разобщенной с приемной камерой пассивной среды 2 (фиг.15) позволяет производить подключение струйного аппарата к независимым объектам с одной и той же откачиваемой средой. Причем давлением Р1 в камере подвода пассивной среды 28 к насадку 5 может быть как меньшим, так и большим по сравнению с давлением Р2 в приемной камере пассивной среды 2, а характеристики аппарата для каждого случая определяются исходя из эффективности его работы. При давлении Р1 > P2 окончательное расширение активной среды происходит на выходе из насадка 5, при этом истечение активной среды из сопла 1 может быть как сверхзвуковым, так и дозвуковым.The
Установка регулируемого клапана 29 на трубопроводе 26 подвода пассивной среды в камеру подвода 28 последней к насадку 5 (фиг.15) позволяет осуществлять регулировку работы струйного аппарата. The installation of an
Изменение давления P1 в камере подвода 28 пассивной среды к насадку 5 в сторону уменьшения по отношению к давлению P2 в приемной камере пассивной среды 2 можно достичь путем установки на трубопровод 30, соединяющий разобщенные камеру подвода пассивной среды 28 к насадку 5 и приемную камеру пассивной среды 2, регулируемого клапана 31 (фиг.15). В целях обеспечения возможности отсоединения струйного аппарата от объекта, из которого откачивается пассивная среда, на трубопроводе 27 подвода пассивной среды в приемную камеру пассивной среды 2 аппарата устанавливается запорное устройство 32 (фиг.15).The change in pressure P 1 in the chamber for supplying passive medium 28 to
С целью дальнейшего улучшения условий передачи кинетической энергии от активной к пассивной среде за счет увеличения поверхности взаимодействия двух сред внутри насадка 5 соосно последнему может быть установлен обтекатель 33, выполненный в форме тела вращения и обращенный в сторону выходного сечения сопла 1 своим острым торцом 34, при этом обтекатель своей наружной поверхностью может быть жестко соединен по крайней мере с каждым ребром 35, образованным каждыми двумя внутренними смежными проточками 6 (фиг.11). In order to further improve the conditions for the transfer of kinetic energy from the active to the passive medium by increasing the interaction surface of the two media inside the
Обтекатель 36 также установленный аналогичным путем внутри насадка 5 своей наружной поверхностью может жестко соединяться с торцом 38 по крайней мере каждого разделителя потока 21, обращенным к оси насадка 5 (фиг.14). В обоих указанных выше случаях поток активной среды вытесняется из пространства, которое занимает обтекатель 33 или 36, а за обтекателем в освобожденное им пространство через зазоры между струями активной среды, образованные за ребрами 35 или разделителями потока 21, втягивается пассивная среда. The
Обтекатели 33 и 36 могут иметь различную геометрическую форму и размеры, а установка их внутри насадка 5 может быть различной. Так, обтекатель 33 или 36 своим острым торцом 34 или 37 может в отдельных случаях входить внутрь сопла 1, а также может располагаться внутри насадка 5, а задний торец обтекателя 33 или 36 может совпадать с внутренней выходной кромкой насадка 5 или может выступать за последнюю в сторону диффузора 4. Расположение обтекателя 33 или 36 в насадке 5 может быть и иным. Fairings 33 and 36 may have different geometric shapes and sizes, and their installation inside the
Расположение выходного сечения насадка по отношению к конфузорной части камеры смешения и к цилиндрической камеры смешения (фиг.1) определяется родом активной и пассивной сред (капельная жидкость, газ), характеристиками аппарата и выбирается из условий достижения максимального КПД аппарата. При этом камера смешения 3 может быть как конфузорно-цилиндрической, так и чисто цилиндрической, что также определяется выше указанными условиями. The location of the nozzle exit section in relation to the confuser part of the mixing chamber and to the cylindrical mixing chamber (Fig. 1) is determined by the nature of the active and passive media (droplet liquid, gas), the characteristics of the apparatus and is selected from the conditions for achieving the maximum efficiency of the apparatus. Moreover, the mixing chamber 3 can be either confusingly cylindrical or purely cylindrical, which is also determined by the above conditions.
Торец насадка 5, обращенный к диффузору 4, может не только располагаться в плоскости поперечного сечения струйного аппарата, но и иметь иную форму, например, усеченную конусообразную и др. The end face of the
При малой толщине стенок насадка 5 с наружными проточками 19 жесткость его может обеспечиваться за счет установки по меньшей мере одного наружного кольца 39 в зоне указанных проточек 19 (фиг.14). With a small wall thickness, the
Выполнение обтекателя 36 (фиг. 14) или 33 (фиг.11), герметично соединенного по линии пересечения с разделителями потока 21 или с ребрами насадка 5, образованными каждыми двумя внутренними смежными проточками 6, создает хорошие условия для подвода пассивной среды внутрь выходящего из насадка 5 потока активной среды. The implementation of the fairing 36 (Fig. 14) or 33 (Fig. 11), hermetically connected along the line of intersection with the
Выполнение участков насадка 5, расположенных между двумя стенками 20 по крайней мере каждых внутренней 6 и наружной 19 проточек и в то же время на стороне насадка 5, обращенной к диффузору 4 со скосом в сторону к диффузору 4 с образованием у каждого участка острой выходной кромки 21, расположенным со стороны, обращенной к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2 (фиг. 12, 14), а также выполнение участков стенок 20 между каждой смежной парой внутренней 6 и наружной 19 проточек насадка 5, расположенных на стороне диффузора 4, со скосом в сторону к диффузору 4 с образованием у каждой стенки острой выходной кромки 40 (фиг.12, 14) создает условия для начала взаимодействия двух сред непосредственно на выходе из насадка 5, не нарушая сформированный поток активной среды в насадке 5 перед его выходом из последнего, благодаря чему эффективность работы аппарата повышается. The execution of sections of the
Выбор геометрических размеров насадка, количества проточек и других характеристик элементов струйного аппарата определяется достигаемой эффективностью его работы. The choice of the geometric dimensions of the nozzle, the number of grooves and other characteristics of the elements of the inkjet apparatus is determined by the achieved efficiency of its work.
В любом случае, независимо от сверхзвукового или дозвукового истечения активной среды из сопла, для повышения эффективности работы струйного аппарата после выхода активной среды из сопла необходима подготовка последней к эффективному взаимодействию с пассивной средой, что и достигается в предложенных решениях выполнения струйного аппарата. In any case, regardless of the supersonic or subsonic outflow of the active medium from the nozzle, in order to increase the efficiency of the inkjet apparatus after the active medium leaves the nozzle, it is necessary to prepare the latter for effective interaction with a passive medium, which is achieved in the proposed solutions for performing the inkjet apparatus.
Использование заявляемого изобретения в конденсационных установках паровых турбин, в установках вакуумирования стали, а также в других отраслях техники позволяет значительно уменьшить энергозатраты на работу струйного аппарата за счет повышения КПД, а также уменьшить массу и габариты по сравнению с прототипом. Струйный аппарат может быть использован как эжектор, инжектор, компрессор, а также как теплообменник смешивающего типа. The use of the claimed invention in condensing units of steam turbines, in vacuum pumping units of steel, as well as in other branches of technology, can significantly reduce energy costs for the operation of an inkjet apparatus by increasing efficiency, as well as reduce weight and dimensions in comparison with the prototype. The jet apparatus can be used as an ejector, injector, compressor, as well as a mixing heat exchanger.
Claims (62)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94020861A RU2073798C1 (en) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Jet apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94020861A RU2073798C1 (en) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Jet apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94020861A RU94020861A (en) | 1996-06-20 |
RU2073798C1 true RU2073798C1 (en) | 1997-02-20 |
Family
ID=20156760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94020861A RU2073798C1 (en) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Jet apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2073798C1 (en) |
-
1994
- 1994-06-02 RU RU94020861A patent/RU2073798C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 393478, кл. F О4F 5/14, 1973. 2. Шкловер Г.Г., Мильман 0.0. Исследование и расчет конденсационных устройств паровых турбин. - М.: Энергоатомиздат, 1985, с.167. 3. Авторское свидетельство СССР N 233832, кл. F О4F 5/14, 1966. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94020861A (en) | 1996-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9618013B2 (en) | Centrifugal gas compressor method and system | |
US5323967A (en) | Steam injector | |
US4515524A (en) | Draft tube for hydraulic turbine | |
KR20000049119A (en) | Apparatus for controlling gas temperature in compressors | |
EP2796669B1 (en) | Steam valve apparatus | |
RU2073798C1 (en) | Jet apparatus | |
KR20010032484A (en) | Device for increasing the power of media flowing along a body at a high speed or a very fast moving body in a medium and use thereof as a high pressure nozzle | |
CN113694623B (en) | Gas-liquid separation device based on wall attachment effect | |
RU2081356C1 (en) | Jet apparatus | |
KR960008965B1 (en) | The ejecting method and device for fluid compressing and pumping | |
EP3858472B1 (en) | Ejector for a heat recovery or work recovery system and fluid mixing method | |
RU2061912C1 (en) | Jet device | |
RU2105203C1 (en) | Jet apparatus | |
RU2011020C1 (en) | Ejector | |
RU2041404C1 (en) | Ejector, | |
RU2069799C1 (en) | Jet device | |
RU2059894C1 (en) | Jet apparatus | |
RU2041403C1 (en) | Ejector | |
RU2012828C1 (en) | Ejector | |
RU70696U1 (en) | LIQUID-GAS EJECTOR | |
RU2059893C1 (en) | Jet apparatus | |
RU2046220C1 (en) | Ejector | |
RU2000486C1 (en) | Ejector | |
RU2063559C1 (en) | Jet apparatus | |
RU2011021C1 (en) | Ejector |