RU2143596C1 - Жидкостно-газовый эжектор - Google Patents
Жидкостно-газовый эжектор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2143596C1 RU2143596C1 RU98117157/06A RU98117157A RU2143596C1 RU 2143596 C1 RU2143596 C1 RU 2143596C1 RU 98117157/06 A RU98117157/06 A RU 98117157/06A RU 98117157 A RU98117157 A RU 98117157A RU 2143596 C1 RU2143596 C1 RU 2143596C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- mixing chamber
- gas
- ejector
- gas ejector
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
- F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
- F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
- F04F5/46—Arrangements of nozzles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Эжектор предназначен для откачки парогазовых сред. Эжектор содержит сопло и камеру смешения. Внутренняя поверхность камеры смешения выполнена из материала с критическим поверхностным натяжением смачивания не более 75 дин/см. В результате уменьшаются потери энергии в камере смешения эжектора. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к жидкостно-газовым эжекторам для откачки парогазовых сред.
Известны эжекторы для откачки газообразных сред, содержащие газовое сопло, камеру смешения и диффузор (см., книгу Соколова Е.Я. и Зингера Н.М. Струйные аппараты, Москва, Энергоатомиздат, 1989, с. 94-95).
Данные эжекторы получили широкое распространение в конденсационных установках паровых турбин. Однако использование пара в качестве эжектирующей среды сужает область использования данных эжекторов. Это связано с тем, что при откачке парогазовых сред в нефтехимической и химической промышленности на первый план выдвигаются требования защиты окружающей среды, а при использовании данных эжекторов в качестве конденсата в канализацию попадает большое количество загрязненной воды, что требует использования специальных очистных сооружений, а следовательно, требует достаточно больших капитальных затрат.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является жидкостно-газовый эжектор, содержащий сопло и камеру смешения (см. книгу Соколова Е.Я. и Зингера Н.М. Струйные аппараты, Москва, Энергоатомиздат, 1989, с. 256).
Данные эжекторы предоставляют возможность использовать в качестве эжектирующей среды жидкость, родственную откачиваемым газообразным и парогазовым средам, что позволяет утилизировать откачиваемую газообразную среду, например откачиваемые углеводородные газы сжимают и затем используют в качестве топлива в котельных установках. В результате резко сокращаются выбросы в окружающую среду. Однако КПД эжекторов данного типа недостаточно высок, что связано с большими потерями энергии в проточной части жидкостно-газового эжектора, а именно в камере смешения, где происходит смешение эжектирующей жидкой среды и откачиваемой газообразной среды с сжатием последней за счет энергии эжектирующей среды.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение КПД жидкостно-газового эжектора путем уменьшения потерь энергии в камере смешения эжектора.
Указанная задача решается за счет того, что в жидкостно-газовом эжекторе, содержащем сопло и камеру смешения, внутренняя поверхность камеры смешения выполнена из материала с критическим поверхностным натяжением смачивания не более 75 дин/см.
В ходе исследований работы жидкостно-газового эжектора было установлено, что природа материала, образующего внутреннюю поверхность камеры смешения, в значительной степени влияет на потери энергии протекающего через камеру смешения газожидкостного потока. Исследуя различные материалы и в первую очередь полимеры было обращено внимание на способность материалов к смачиванию различными жидкостями. В качестве характерной величины было выбрано критическое поверхностное натяжение смачивания. Его значение определяют измерением краевых углов смачивания при нанесении на поверхность, в данном случае, полимера ряда жидкостей, например органических жидкостей, с различным поверхностным натяжением и последующей экстраполяцией найденной зависимости от поверхностного натяжения жидкости к условию полного смачивания, при котором cos (θ) = 1.
Жидкость хорошо смачивает полимер, если поверхностное натяжение жидкости не превышает критического поверхностного натяжения, в данном случае, полимера. Можно уменьшить потери энергии в камере смешения при протекании через нее газожидкостного потока путем подбора материала внутренней поверхности, который не смачивается протекающей через него жидкой средой. Однако такая качественная характеристика, носящая дискретный характер, не полностью отражает способность полимеров создавать на своей поверхности пристеночную пленку жидкости, толщина которой и характер межмолекулярных взаимодействий с ней, в свою очередь, оказывает значительное влияние на процесс течения жидкостей вдоль поверхности полимера. Было установлено, что с понижением критического поверхностного натяжения смачивания полимера, независимо от того, смачивается ли полимер контактирующей с ним жидкостью, пристеночное трение в каналах, а соответственно и потери для газожидкостных потоков в камере смешения жидкостно- газового эжектора уменьшаются. Таким образом, критическое поверхностное натяжение смачивания материала, образующего внутреннюю поверхность камеры смешения, а если он есть в эжекторе и диффузора, может служить количественной характеристикой, по которой может быть выбран тот или иной материал, из которого будет образована внутренняя поверхность проточной части эжектора, в первую очередь камеры смешения и, если он есть, диффузора. Исследования показали, что величина критического поверхностного натяжения материала, образующего камеру смешения не более 75 дин/см, наилучшим образом обеспечивает создание условия, когда потери на трение двухфазного потока в проточной части жидкостно-газового эжектора резко (почти в два раза) снижаются по сравнению с течением в проточной части, выполненной из стали.
Таким образом, как описано выше достигается выполнение поставленной задачи - повышение КПД жидкостно-газового эжектора путем уменьшения потерь энергии в камере смешения эжектора.
На чертеже представлен продольный разрез жидкостно-газового эжектора.
Жидкостно-газовый эжектор содержит сопло 1 и камеру 2 смешения. Кроме того, если это требуется, на выходе камеры 2 смешения может быть выполнен диффузор 3. Внутренняя поверхность камеры 2 смешения и диффузора выполнена из материала с критическим поверхностным натяжением смачивания не более 75 дин/см. В качестве таких материалов могут быть использованы полимеры, например полигексафторпропилен, политетрафторэтилен, поливинилфторид, полистирол, полигексаметиленадипамид и другие, у которых критическое поверхностное натяжение смачивания меньше 75 дин/см (мн/м). При выполнении конкретной конструкции жидкостно-газового эжектора может быть несколько вариантов реализации описываемого изобретения. Камера 2 смешения и диффузор 3 могут быть выполнены целиком из полимера. Возможно выполнение эжектора, когда из полимера изготовлена проточная часть камеры 2 смешения и диффузора, а сам полимер помещен в оболочку из более прочного материала, например в стальную оболочку, которая воспринимает на себя практически все нагрузки, при этом температурные коэффициенты линейного расширения материала оболочки и полимера должны быть практически одинаковыми. Также возможно выполнение эжектора, когда камера 2 смешения и диффузор 3 выполнены, например, из стали, а внутренняя поверхность образована, например напылением полимера с образованием пленки полимера вдоль всей проточной части камеры смешения и диффузора жидкостно-газового эжектора.
Жидкостно-газовый эжектор работает следующим образом.
Эжектирующая жидкая среда, истекая из сопла 1, увлекает в камеру 2 смешения откачиваемую газообразную среду. В камере 2 смешения происходит обмен энергией между жидкой и газообразной средами, в процессе которого среды смешиваются, их скорости выравниваются и газообразная среда, за счет энергии жидкой среды, сжимается. Из камеры 2 смешения газожидкостной поток может поступать в диффузор 3, где кинетическая энергия потока частично преобразуется в потенциальную энергию давления. Из эжектора газожидкостной поток поступает потребителю.
Данный жидкостно-газовый эжектор может быть использован в различных отраслях промышленности, где требуется откачка и сжатие газообразных сред.
Claims (1)
- Жидкостно-газовый эжектор, содержащий сопло и камеру смешения, отличающийся тем, что внутренняя поверхность камеры смешения выполнена из материала с критическим поверхностным натяжением смачивания не более 75 дин/см.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98117157/06A RU2143596C1 (ru) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | Жидкостно-газовый эжектор |
PCT/IB1999/001522 WO2000014412A1 (fr) | 1998-09-08 | 1999-09-08 | Ejecteur de gaz et de liquides |
US09/530,817 US6352412B1 (en) | 1998-09-08 | 1999-09-08 | Liquid-gas ejector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98117157/06A RU2143596C1 (ru) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | Жидкостно-газовый эжектор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2143596C1 true RU2143596C1 (ru) | 1999-12-27 |
Family
ID=20210465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98117157/06A RU2143596C1 (ru) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | Жидкостно-газовый эжектор |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6352412B1 (ru) |
RU (1) | RU2143596C1 (ru) |
WO (1) | WO2000014412A1 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2236451C1 (ru) * | 2003-07-24 | 2004-09-20 | Винаров Александр Юрьевич | Аппарат для аэробной жидкофазной ферментации |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2582069A (en) | 1945-08-21 | 1952-01-08 | Leigh L Rose | Jet pump |
US4114564A (en) * | 1963-06-13 | 1978-09-19 | Ransburg Corporation | Electrostatic coating apparatus |
SU393478A1 (ru) | 1969-04-14 | 1973-08-10 | Одесский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет И. И. Мечникова | ВОДОСТРУЙНЫЙ НАСОС в. и. ШИЛОВА |
SU767405A1 (ru) | 1978-07-10 | 1980-09-30 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Жидкостно-газовый эжектор |
JPS5550034A (en) * | 1978-10-05 | 1980-04-11 | Toray Ind Inc | Surface-treatment of plastic |
DE3427645A1 (de) * | 1984-07-26 | 1986-01-30 | Sihi Gmbh & Co Kg, 2210 Itzehoe | Gasstrahlpumpe |
US5628623A (en) * | 1993-02-12 | 1997-05-13 | Skaggs; Bill D. | Fluid jet ejector and ejection method |
US5478209A (en) * | 1994-07-11 | 1995-12-26 | Pcf Group, Inc. | Jet barrel and hose fitting insert for a jet pump |
DE19531421A1 (de) * | 1995-08-26 | 1997-02-27 | Gema Volstatic Ag | Injektor-Vorrichtung zur Pulver-Sprühbeschichtung |
ATE218194T1 (de) * | 1996-12-11 | 2002-06-15 | Gesim Ges Fuer Silizium Mikros | Mikroejektionspumpe |
-
1998
- 1998-09-08 RU RU98117157/06A patent/RU2143596C1/ru not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-09-08 US US09/530,817 patent/US6352412B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-09-08 WO PCT/IB1999/001522 patent/WO2000014412A1/ru active Application Filing
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Соколов Е.Я. и др. Струйные аппараты. - М.: Энергоатомиздат, 1989, с.256. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2000014412A1 (fr) | 2000-03-16 |
US6352412B1 (en) | 2002-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4430083B2 (ja) | 高効率の直接接触型凝縮方法および装置 | |
Idelchik et al. | Handbook of hydraulic resistance | |
English et al. | An experimental investigation into the effect of surfactants on air-water two-phase flow in minichannels | |
Kumar et al. | Experimental investigations on a two-phase jet pump used in desalination systems | |
US8104745B1 (en) | Heat-generating jet injection | |
Webb | Gas-phase diffusion in porous media- evaluation of an advective-dispersive formulation and the Dusty-Gas Model for binary mixtures | |
Raynal et al. | Use of CFD for CO2 absorbers optimum design: from local scale to large industrial scale | |
RU2143596C1 (ru) | Жидкостно-газовый эжектор | |
Holt et al. | Calculation of two-phase pressure drop for vertical upflow in narrow passages by means of a flow pattern specific model | |
US20170361286A1 (en) | Multiphase device and system for heating, condensing, mixing, deaerating and pumping | |
JP2008275356A (ja) | 気液二相流れ供給装置及び気液二相流れ評価システム | |
Kuś et al. | Analysis of the Multiphase Flow With Condensation in the Two-Phase Ejector Condenser Using Computational Fluid Dynamics Modeling | |
US6450484B1 (en) | Multiple-nozzle gas-liquid ejector | |
Kang et al. | The effects of inclination angle on flooding in a helically fluted tube with a twisted insert | |
Çelikçi et al. | Absorption of Carbon Dioxide into n‐Butanol and Ethyl Acetate in a Column with Structured Packing | |
El-Zahaby et al. | Study of the configuration and performance of air-air ejectors based on cfd simulation | |
Steam Plant Group Thermodynamics and Fluid Mechanics Group et al. | Some problems in the design and operation of jet ejectors | |
RU2103561C1 (ru) | Жидкостно-газовый вакуумный струйный аппарат | |
RU2113629C1 (ru) | Жидкостно-газовый струйный аппарат | |
Abreu et al. | CO2 absorber intensification by high liquid flux operation | |
RU2123615C1 (ru) | Жидкостно-газовый струйный аппарат | |
RU2076250C1 (ru) | Вихревой струйный аппарат | |
Goricanec et al. | Calculation of Two-Phase Flow-Pressure Conditions in Pipe Systems | |
RU2359743C1 (ru) | Способ и устройство смешения текучих сред | |
Sadatomi et al. | Effects of surface tension on flow characteristics of two-phase annular flow in vertical small diameter pipes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040909 |