RU214452U1 - Струйная установка - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области производства и конструирования струйной техники в различных отраслях промышленности. В частности, заявляемое техническое решение может быть использовано при создании струйных систем управления для турбомашин и транспортных систем. Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является расширение диапазона регулирования рабочих параметров. Указанная техническая проблема решается тем, что струйная установка, содержащая источники рабочей среды и перекачиваемой среды, сопловой аппарат, рабочую камеру с кольцевым каналом, в котором размещены направляющие лопатки с образованием между лопатками проточных каналов, изолированных друг от друга, согласно полезной модели она снабжена узлом регулирования поворота соплового аппарата для изменения направления потока смеси рабочей и перекачиваемой среды, а на выходе рабочей камеры с кольцевым каналом установлена система разнонаправленных патрубков, образующих многоканальную систему проточных каналов между направляющими лопатками для подачи смеси рабочей и перекачиваемой среды из соплового аппарата через кольцевой канал рабочей камеры. Достигаемый технический результат заключается в обеспечении изменения направления потока смеси рабочей и перекачиваемой среды и неравномерного распределения газа (или жидкости) по проточным каналам при различных значениях массового расхода газа или жидкости в каждом из этих каналов. 3 фиг.

Description

Полезная модель относится к области производства и конструирования струйной техники в различных отраслях промышленности. В частности, заявляемое техническое решение может быть использовано при создании струйных систем управления для турбомашин и транспортных систем.

Известна струйная насосная установка, содержащая рабочую камеру, приемный канал перекачиваемой среды и сопло, установленное с возможностью осевого перемещения и гидравлически связанное с силовым насосом. Установка снабжена дополнительным силовым насосом с приемным каналом и размещенной между соплом и рабочей камерой соосно с ними диафрагмой с образованием двух радиальных кольцевых каналов, один из которых сообщен с приемным каналом перекачиваемой среды, а другой с приемным каналом дополнительного силового насоса. При этом, по крайней мере, один из силовых насосов снабжен регулятором подачи, и установка снабжена регулятором осевого перемещения сопла в виде винтовой пары с гайкой, выполненной на корпусе рабочей камеры и винтом на сопле (RU 2100659, 1997 г.).

Недостатком известного устройства является относительно узкая область применения, поскольку не решена задача перекачки для двух и более потоков к различным потребителям перекачиваемой среды с различными значениями давления и расхода.

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близкой к заявляемому техническому решению является струйная насосная установка, содержащая источник рабочей среды, сопловой аппарат, источник перекачиваемой среды, рабочую камеру с кольцевым каналом, в котором размещены направляющие лопатки с образованием между лопатками проточных каналов, изолированных друг от друга (RU 116190, 2012 г.).

Недостатком известного технического решения является ограниченная область применения, обусловленная узким диапазоном регулирования рабочих параметров для каждого потока: давление и массовый расход.

Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является расширение диапазона регулирования рабочих параметров.

Указанная техническая проблема решается тем, что струйная установка, содержащая источники рабочей среды и перекачиваемой среды, сопловой аппарат, рабочую камеру с кольцевым каналом, в котором размещены направляющие лопатки с образованием между лопатками проточных каналов, изолированных друг от друга, согласно полезной модели, она снабжена узлом регулирования поворота соплового аппарата для изменения направления потока смеси рабочей и перекачиваемой среды, а на выходе рабочей камеры с кольцевым каналом установлена система разнонаправленных патрубков, образующих многоканальную систему проточных каналов между направляющими лопатками для подачи смеси рабочей и перекачиваемой среды из соплового аппарата через кольцевой канал рабочей камеры.

В частных конкретных случаях выполнения установки узел регулирования поворота соплового аппарата для изменения направления потока рабочей среды выполнен в виде сферического шарнира, а в кольцевом канале рабочей камеры установлен конический дефлектор с возможностью перемещения в вертикальном направлении.

Достигаемый технический результат заключается в обеспечении изменения направления потока смеси рабочей и перекачиваемой среды и неравномерного распределения газа (или жидкости) по проточным каналам при различных значениях массового расхода газа или жидкости в каждом из этих каналов.

Гибкая система регулирования позволяет расширить область применения предлагаемой струйной установки, поскольку помимо давления и массового расхода, появляется возможность регулировать и направление потоков в широком диапазоне в пределах геометрической сферы.

На фиг. 1-3 для удобства описания заявляемого технического решения представлены графические материалы.

На фиг. 1 представлена схема струйной установки с продольным разрезом (конический дефлектор в верхнем положении).

На фиг. 2 представлена схема струйной установки (в изометрии).

На фиг. 3 представлена схема струйной установки с продольным разрезом (конический дефлектор в нижнем положении, при повороте выходного канала соплового аппарата на определенный заданный угол).

Струйная установка содержит источник рабочей среды 1, сопловой аппарат 2, источник перекачиваемой среды 3, рабочую камеру 4 с кольцевым каналом.

В кольцевом канале рабочей камеры 4 размещены направляющие лопатки 5.

На выходе рабочей камеры 4 с кольцевым каналом установлена система разнонаправленных патрубков 6 и 7, образующих многоканальную систему проточных каналов между направляющими лопатками 5 для подачи смеси рабочей и перекачиваемой среды из соплового аппарата 2 через кольцевой канал рабочей камеры 4.

Указанные патрубки 6 и 7 могут быть выполнены различной формы (например, в виде прямолинейных или криволинейных труб). Проточные каналы патрубков 6 и 7 образуют многоканальную рабочую камеру с сетчатой структурой каналов и с возможностью для подачи рабочей и перекачиваемой среды в различных направлениях в рамках геометрической сферы.

Сопловой аппарат 2 оснащен узлом регулирования 8 для отклонения и изменения направления потока рабочей среды.

Для примера на фигурах показан вариант известного узла регулирования 8, выполненного на основе сферического шарнира, позволяющего отклонять выходной канал соплового аппарата 2 на заданный угол. Привод для поворота соплового аппарата 2 на фигурах не показан. Возможно использование и других известных узлов регулирования для отклонения потока рабочей среды на выходе соплового аппарата 2, например, возможно использование подвижной диафрагмы на выходе соплового аппарата.

Конический дефлектор 9 может быть частью узла регулирования8 с возможностью перемещения, например, в вертикальном направлении. Конический дефлектор 9 может занимать нижнее положение (фиг. 3). Конический дефлектор 9 может занимать верхнее положение (фиг. 1). Конический дефлектор 9 может занимать промежуточное положение между верхним и нижним положениями (система привода для перемещения дефлектора 9 на фигурах не показана, это может быть гидравлический привод или пневматический привод). Возможны и другие варианты, в которых сочетается линейное перемещение и угловое перемещение для конического дефлектора 9.

Струйная установка работает следующим образом.

Источник рабочей среды 1 обеспечивает подачу рабочей среды в сопловой аппарат 2. Сформированная в сопловом аппарате 2 рабочая струя попадает в кольцевой канал рабочей камеры 4. Перекачиваемая среда от источника 3 подводится к струе рабочей среды, проходя через кольцевой канал рабочей камеры 4. Узел регулирования 8 обеспечивает отклонение и изменение направление потока рабочей среды с учетом решаемой технологической задачи.

Далее перекачиваемая среда, перемешиваясь с потоком рабочей среды, направляются в проточные каналы патрубков 6 и/или 7 в зависимости от решаемой технологической задачи.

Рабочей и перекачиваемой средами могут быть жидкости или газы, или газожидкостные смеси, с различными соотношениями компонентов. Режим течения рабочей среды через сопловой аппарат 2 может быть установившимся или неустановившимся (например, импульсный режим, согласно определенному заданному закону изменения газодинамических параметров, с учетом условий решаемой технологической задачи).

С выходов проточных каналов патрубков 6 и 7 смесь рабочей среды и перекачиваемой среды поступает далее в технологическую линию на прием потребителя или нескольких потребителей (на фигурах такая технологическая линия и потребители не показаны).

Сопловой аппарат 2 и узел регулирования8 обеспечивают возможность для подачи рабочей и перекачиваемой среды в различных направлениях в рамках геометрической сферы, в зависимости от формы и количества патрубков 6 и 7, образующих многоканальную рабочую камеру с сетчатой структурой каналов. В зависимости от положения в пространстве соплового аппарата 2 и конического дефлектора 9 (и с учетом их геометрических размеров) меняются условия течения рабочей среды и условия перемешивания потоков рабочей и перекачиваемых сред в проточных каналах патрубков 6 и 7. При этом в указанных каналах изменяются значения массовых расходов, давлений, температур, коэффициентов Кориолиса и Буссинеска, и других газодинамических (гидродинамических) параметров. Соответственно, изменяются параметры количества движения (импульса сил) рабочего и смешанного потоков, и эпюры скоростей в поперечном сечении каждого канала.

На фиг. 1 представлена схема струйной установки с продольным разрезом, когда конический дефлектор 9 находится в верхнем положении. Выходные участки проточных каналов патрубков 6 могут быть расположены в плоскости, перпендикулярной к направлению потока из соплового аппарата 2, как на фиг. 1. При этом смешанный поток рабочей среды и перекачиваемой среды может быть равномерно распределен по указанным проточным каналам (при равенстве значений массового расхода газа или жидкости в каждом из этих каналов). При повороте соплового аппарата 2 обеспечивается неравномерное распределение газа (или жидкости) по проточным каналам (при различных значениях массового расхода газа или жидкости в каждом из этих каналов, и с возможностью направить весь рабочий поток в один из проточных каналов).

На фиг. 3 представлена схема струйной установки с продольным разрезом, когда конический дефлектор 9 находится в нижнем положении. Выходные участки проточных каналов патрубков 7 могут быть расположены параллельно друг к другу, как показано на фигурах. При этом смешанный поток рабочей среды и перекачиваемой среды может быть равномерно распределен по проточным каналам (при равенстве значений массового расхода газа или жидкости в каждом из этих каналов). При повороте соплового аппарата 2 обеспечивается неравномерное распределение газа (или жидкости) по проточным каналам (при различных значениях массового расхода газа или жидкости в каждом из этих каналов, и с возможностью направить весь рабочий поток в один из проточных каналов). При повороте соплового аппарата 2 также обеспечивается возможность направить весь рабочий поток в один из указанных проточных каналов).

Возможны и другие варианты распределения потоков газа (жидкости) в проточных каналах патрубков 6 и 7. В общем случае, проточные каналы, которые образуют сетчатую структуру, обеспечивают возможность для подачи рабочей и перекачиваемой среды в различных направлениях в рамках геометрической сферы, что достигается за счет формы этих проточных каналов и за счет узла регулирования 8.

При использовании узла регулирования 8, направляя поток рабочей среды в один или в несколько проточных каналов, можно управлять работой струйной установки, используя ее для решения широкого круга технических и технологических задач в различных отраслях производства.

Таким образом, предлагаемая струйная установка обеспечивает гибкую систему регулирования, позволяющую изменять направление потоков в широком диапазоне в пределах геометрической сферы. При этом расширяется область применения предлагаемой струйной установки, поскольку, помимо давления и массового расхода, удается регулировать и направление потоков.

Claims (3)

1. Струйная установка, содержащая источники рабочей среды и перекачиваемой среды, сопловой аппарат, рабочую камеру с кольцевым каналом, в котором размещены направляющие лопатки с образованием между лопатками проточных каналов, изолированных друг от друга, отличающаяся тем, что она снабжена узлом регулирования поворота соплового аппарата для изменения направления потока смеси рабочей и перекачиваемой сред, а на выходе рабочей камеры с кольцевым каналом установлена система разнонаправленных патрубков, образующих многоканальную систему проточных каналов между направляющими лопатками для подачи смеси рабочей и перекачиваемой сред из соплового аппарата через кольцевой канал рабочей камеры.

2. Струйная установка по п. 1, отличающаяся тем, что узел регулирования поворота соплового аппарата для изменения направления потока рабочей среды выполнен в виде сферического шарнира.

3. Струйная установка по п. 1, отличающаяся тем, что в кольцевом канале рабочей камеры установлен конический дефлектор с возможностью перемещения в вертикальном направлении.

Images