RU2304471C1 - Насадок шестеренко - Google Patents

Abstract

Предлагаемое изобретение относится к области газоразгонных и газотранспортирующих устройств, а также может быть использовано в качестве устройств для транспорта жидкостей (газожидкостей) во многих других отраслях техники, где необходимо разогнать газ. Оно может служить для очистки воздуха от частиц аэрозоля и для стерилизации воздуха. Также это устройство может служить для нагрева газожидкостной смеси и превращения ее в пар. Технической задачей является повышение эффективности крекинга газодинамического потока (природных газов, нефти и газожидкостных смесей) и расширение области применения устройства. Техническая задача выполняется за счет того, что насадок содержит сопла, герметично соединенные между собой, при этом между соплами имеется не менее чем одна полость. Не менее чем два сопла введены в одну полость так, что газодинамические потоки (газа, аэрозоля, газожидкостной смеси, нефти и жидкости легко испаряемой), выходящие из этих сопел, сталкиваются в одной области этой полости, выходя из этой полости не менее чем через одно сопло. Технический эффект заключается в том, что в полости под давлением полного торможения, равным удвоенной скорости встречных потоков, происходят химико-физические процессы, которые получить другим способом не представляется возможным. Отвод через сопла потока с высоким давлением позволяет получить больший эффект эжекции между соплами и получения более высокого вакуума в полости и емкости, которая сообщена с полостью. Отвод из области столкновения потоков части газа через отвод позволяет создать в ресивере большее давление, чем это могут обеспечить компрессоры. Отвод из области столкновения потоков части газа через дополнительное сопло позволяет создать в полости и на входе в сопло большее давление, чем это могут обеспечить компрессоры, а предусмотренные излишки расхода сбрасываются в отводы. То же самое происходит перед соплом или соплами. Если перед одним соплом, следующим за полостью, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения, насадок превращается в прямоточный двигатель. Технический эффект заключается в том, что при максимальном сжатии газодинамического потока происходит интенсивное разрушение межмолекулярных связей и в использовании высокого давления для разгона газа с вакуумным крекингом высокой интенсивности. 21 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области газоразгонных и газотранспортирующих устройств, а также может быть использовано в качестве устройств для транспорта жидкостей (газожидкостей) во многих других отраслях техники, где необходимо разогнать газ. Оно может служить для очистки воздуха от частиц аэрозоля и для стерилизации воздуха. Также это устройство может служить для нагрева газожидкостной смеси и превращения ее в пар.

Прототип

Известен насадок Шестеренко, содержащий сопла, герметично соединенные между собой, причем каждое сопло имеет критическое сечение не меньше, чем расходоопределяющее сопло, причем между соплами имеется не менее, чем одна герметичная емкость, причем не менее чем одна емкость имеет отвод газа, снабженный или устройством перекрытия, или датчиком давления, или источником принудительного отвода газа, или и тем и другим, или всеми одновременно (Н.А.Шестеренко. ««НОУ-ХАУ» извлечения энергии из физического вакуума. Христос творящий». Москва. Дружба народов. 2005 г., стр.42 и 43, рис.12, 13, 14 и 15; стр.45, рис.19; стр.88, рис.1). Недостаток прототипа заключается в том, что он не использует давление полного торможения потока.

Аналог 1

Известно устройство, содержащее сверхзвуковые сопла, герметично соединенные между собой, причем каждое последующее сверхзвуковое сопло имеет критическое сечение не меньше, чем первое сопло по ходу газа (авторское свидетельство СССР №1426642 под названием "Аэрозолеконцентрирующий насадок", автор Н.А.Шестеренко).

Недостаток аналога 1 заключается в том, что он не использует давление полного торможения потока.

Аналог 2

Известно устройство, содержащее сопла, герметично соединенные между собой, причем каждое последующее сопло имеет критическое сечение не меньше, чем предыдущее сопло (авторское свидетельство СССР №1242248 под названием "Аэрозолеконцентрирующий насадок Шестеренко", автор Н.А.Шестеренко).

Недостаток аналога 2 заключается в том, что он не использует давление полного торможения потока.

Аналог 3

Известно устройство, содержащее сверхзвуковые сопла, герметично соединенные между собой. Эти устройства не менее одного установлены друг за другом с прогрессивным уменьшением, с зазором между собой (авторское свидетельство СССР №1388097 под названием "Аэрозольный концентратор", автор Н.А.Шестеренко). Недостаток аналога 3 заключается в том, что он не использует давление полного торможения потока.

Технической задачей является повышение эффективности крекинга газодинамического потока (природных газов, нефти и газожидкостных смесей) и расширение области применения устройства.

Техническая задача выполняется следующим образом.

1. Насадок, содержащий сопла, герметично соединенные между собой, при этом между соплами имеется не менее чем одна полость, отличающийся тем, что не менее чем два сопла введены в одну полость так, что потоки газодинамического потока (газа, аэрозоля, газожидкостной смеси, нефти и жидкости легко испаряемой), выходящие из этих сопел, сталкиваются в одной области этой полости, выходя из этой полости не менее чем через одно сопло.

2. Насадок по пункту 1, отличающийся тем, что в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, установлен конус.

3. Насадок по пункту 1, отличающийся тем, что в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, установлен шнек.

4. Насадок по пункту 1, отличающийся тем, что в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, установлены винтообразные направляющие.

5. Насадок по пункту 1, отличающийся тем, что в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, установлен отражатель.

6. Насадок по пункту 1, отличающийся тем, что в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, сопла входят под прямым углом по отношению к оси схождения потоков.

7. Насадок по пункту 1, отличающийся тем, что в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, сопла входят под углом, отличным от прямого по отношению к оси схождения потоков

8. Насадок по пункту 1, отличающийся тем, что в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, сопла входят не соосно друг другу.

9. Насадок по пункту 2, отличающийся тем, что из вершины конуса идет отвод газа из полости, где сталкиваются газодинамические потоки, в рессивер давления.

10. Насадок по всем пунктам, или по 1, или по 2, или по 3, или по 4, или по 5, или по 6, или по 7, или по 8, или по 9, отличающийся тем, что в емкости коаксиально и с зазором по отношению к следующему соплу в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, установлено не менее чем одно дополнительное сопло.

11. Насадок по пункту 10, отличающийся тем, что полость, где сталкиваются газодинамические потоки, снабжена не менее чем одним отражателем в виде незамкнутой обечайки.

12. Насадок по пункту 11, отличающийся тем, что отражатель снабжен конусообразным рассекателем.

13. Насадок или по пункту 1, или по пункту 2, или по пункту 3, или по пункту 4, или па пункту 5, или по пункту 6, или по пункту 7, или по пункту 8, или по пункту 9, отличающийся тем, что или в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, или перед не менее чем одним соплом, идущим в полость, где сталкиваются газодинамические потоки, или там и там одновременно, имеется не менее чем один отвод с клапаном сброса лишнего давления.

14. Насадок по пункту 10, отличающийся тем, что или в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, или перед не менее чем одним соплом, идущим в полость, где сталкиваются газодинамические потоки, или там и там одновременно, имеется не менее чем один отвод с клапаном сброса лишнего давления.

15. Насадок по пункту 11, отличающийся тем, что или в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, или перед не менее чем одним соплом, идущим в полость, где сталкиваются газодинамические потоки, или там и там одновременно, имеется не менее чем один отвод с клапаном сброса лишнего давления.

16. Насадок или по пункту 1, или по пункту 2, или по пункту 3, или по пункту 4, или по пункту 5, или по пункту 6, или по пункту 7, или по пункту 8, или по пункту 9, отличающийся тем, что не менее чем перед одним соплом, следующим за полостью, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения.

17. Насадок по пункту 10, отличающийся тем, что не менее чем перед одним соплом, следующим за полостью, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения.

18. Насадок по пункту 11, отличающийся тем, что не менее чем перед одним соплом, следующим за полостью, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения.

19. Насадок по пункту 12, отличающийся тем, что не менее чем перед одним соплом, следующим за полостью, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения.

20. Насадок по пункту 13, отличающийся тем, что не менее чем перед одним соплом, следующим за полостью, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения.

21. Насадок по пункту 14, отличающийся тем, что не менее чем перед одним соплом, следующим за полостью, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения.

22. Насадок по пункту 15, отличающийся тем, что не менее чем перед одним соплом, следующим за полостью, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения.

Предлагаемое изобретение изображено на фиг.1-7.

Насадок содержит сопла 1-5, герметично соединенные между собой. Между соплами 2 и 3 имеется полость 6, которая симметрична оси 7 сопел 3, 4 и 5. Сопла 1 и 2 могут быть выполнены в виде щелевых сопел в виде тел вращения, симметричных оси 7, или в виде щелевых или круглых сопел, расположенных симметрично оси 7. Сопло 1 снабжено подводом 8 и соплом 9, которое сообщено подводом 10 с компрессором 11. В сопле 9 установлено сопло 12 с подводом 13, снабженное устройством перекрытия 14.

Сопла 12 и 9 являются эжекторной парой. Сопла 9 и 1 являются эжекторной парой. Сопла 1 и 2 также являются эжекторной парой. Сопла 2 входят в полость 6 под углом 15, который на фиг.1 равен 90°.

Сопла 3 и 4 являются эжекторной парой. Сопла 4 и 5 также являются эжекторной парой. Между соплами 1 и 2, 3 и 4, и 5 соответственно имеются полости 16, 17 и 18. Полости 16 и 18 имеют отводы с перекрывающими устройствами, которые сообщены с емкостями 21, которые имеют отводы 22 с перекрывающими устройствами 23. Полость 17 снабжена отводом 24 с датчиком давления 25. Сопла 1-5 имеют соответственно критические сечения 26, 27, 28, 29 и 30.

На фиг.1 изображены сопла 1 и 2, у которых их ось 31 сходится, создавая прямую линию, в точке пересечений 32 осей 7 и 31.

На фиг.2 в полости 6 установлены конус 33, шнек 34, отражатель 35, винтовыми направляющими 36, которые входят в сопло 3. Конус 33 снабжен отводом 37, который имеет устройство перекрытия 38. Отвод 37 сообщен с емкостью-рессивером 39, которая имеет отвод 40 с устройством перекрытия 41.

На фиг.3 изображен вариант, когда оси сходятся под углом 42 в одной точке на оси 7.

На фиг.4 угол 15 отличен от 90°.

На фиг.5 ось 31 не пересекается с осью 7, имея смещение 43.

На фиг.6 изображен вариант, когда полость 6 снабжена отводом 44 с устройством перекрытия 45. Отражатель 35 выполнен в виде обечайки. В полости 6 на кронштейне 46, который выполнен в виде лопасти завихрения, установлено дополнительное сопло, которое коаксиально соплу 3. Внутри дополнительного сопла 47 могут быть винтовые направляющие 48. Сопло 1 может иметь рессивер 49, снабженный отводом 8. Полость 16 может быть выполнена в виде коллектора, снабжена отводом 50 с датчиком давления 51.

На фиг.6 сопла 1 и 2 выполнены щелевыми в виде тел вращения вокруг оси 7.

На фиг.7 отражатель 35 соединен с соплом 4.

Вариант, когда не менее чем перед одним соплом, следующим за полостью 6, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения (не показаны), так как этот вариант очевиден и он превращает насадок в прямоточный двигатель.

Предлагаемое изобретение работает следующим образом.

Под действием перепада давления газодинамический поток (газ, аэрозоль, газожидкостная смесь или нефть и пр.) поступает с большой скоростью, обусловленной перепадом давления в сопле или соплах 2, в полость 6, где потоки сходятся (или сталкиваются) под разными углами в единой области. Конус 33, шнек 34, отражатель 35, винтообразные направляющие 36 и 48 и дополнительное сопло 47 способствуют максимально использовать энергию торможения газодинамического потока для разрыва межмолекулярных связей и осуществления энергообмена между всеми молекулами для получения однородной газодинамической системы. Датчики давления 25, 45 и 51 исключают затор и способствуют прохождению газа через все сопла с максимально возможной скоростью для каждого сопла, сбрасывая расчетные «излишки» расхода газодинамического потока в закольцованные отводы.

Варианты различных углов наклона потоков обеспечивают использование устройства в широком диапозоне различных газодинамических систем. Через сопла 1, 9 и 12 подводятся различные компоненты газодинамического потока.

Технический эффект заключается в том, что в полости 6 под давлением полного торможения, равным удвоенной скорости встречных потоков, происходят химико-физические процессы, которые получить другим способом не представляется возможным. Отвод через сопла 3, 4 и 5 потока с высоким давлением позволяет получить больший эффект эжекции между соплами 4 и 5 и получения более высокого вакуума в полости 18 и емкости 21, которая сообщена с полостью 18. Отвод из области столкновения потоков части газа через отвод 37 позволяет создать в рессивере 39 большее давление, чем это могут обеспечить компрессоры. Отвод из области столкновения потоков части газа через дополнительное сопло 47 позволяет создать в полости 17 и на входе в сопло 4 большее давление, чем это могут обеспечить компрессоры, а предусмотренные излишки расхода сбрасываются в отводы 44 и 24. Тоже самое происходит перед соплом или соплами 2. Если перед одним соплом, следующим за полостью 6, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения (не показаны), насадок превращается в прямоточный двигатель.

Технический эффект заключается в том, что при максимальном сжатии газодинамического потока происходит интенсивное разрушение межмолекулярных связей и в использовании высокого давления для разгона газа с вакуумным крекингом высокой интенсивности.

Claims (22)

1. Насадок, содержащий сопла, герметично соединенные между собой, при этом между соплами имеется не менее чем одна полость, отличающийся тем, что не менее чем два сопла введены в одну полость так, что газодинамические потоки, выходящие из этих сопел, сталкиваются в одной области этой полости, выходя из этой полости не менее чем через одно сопло.

2. Насадок по п.1, отличающийся тем, что в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, установлен конус.

3. Насадок по п.1, отличающийся тем, что в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, установлен шнек.

4. Насадок по п.1, отличающийся тем, что в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, установлены винтообразные направляющие.

5. Насадок по п.1, отличающийся тем, что в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, установлен отражатель.

6. Насадок по п.1, отличающийся тем, что в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, сопла входят под прямым углом по отношению к оси схождения потоков.

7. Насадок по п.1, отличающийся тем, что в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, сопла входят под углом, отличным от прямого по отношению к оси схождения потоков

8. Насадок по п.1, отличающийся тем, что в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, сопла входят не соосно друг другу.

9. Насадок по п.2, отличающийся тем, что из вершины конуса идет отвод газа из полости, где сталкиваются газодинамические потоки, в ресивер давления.

10. Насадок по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что в емкости коаксиально и с зазором по отношению к следующему соплу в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, установлено не менее чем одно дополнительное сопло.

11. Насадок по п.10, отличающийся тем, что полость, где сталкиваются газодинамические потоки, снабжена не менее чем одним отражателем в виде незамкнутой обечайки.

12. Насадок по п.11, отличающийся тем, что отражатель снабжен конусообразным рассекателем.

13. Насадок по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что или в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, или перед не менее чем одним соплом, идущим в полость, где сталкиваются газодинамические потоки, или там и там одновременно, имеется не менее чем один отвод с клапаном сброса лишнего давления.

14. Насадок по п.10, отличающийся тем, что или в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, или перед не менее чем одним соплом идущим в полость, где сталкиваются газодинамические потоки, или там и там одновременно, имеется не менее чем один отвод с клапаном сброса лишнего давления.

15. Насадок по п.11, отличающийся тем, что или в полости, где сталкиваются газодинамические потоки, или перед не менее чем одним соплом, идущим в полость, где сталкиваются газодинамические потоки, или там и там одновременно, имеется не менее чем один отвод с клапаном сброса лишнего давления.

16. Насадок по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что не менее чем перед одним соплом, следующим за полостью, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения.

17. Насадок по п.10, отличающийся тем, что не менее чем перед одним соплом, следующим за полостью, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения.

18. Насадок по п.11, отличающийся тем, что не менее чем перед одним соплом, следующим за полостью, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения.

19. Насадок по п.12, отличающийся тем, что не менее чем перед одним соплом, следующим за полостью, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения.

20. Насадок по п.13, отличающийся тем, что не менее чем перед одним соплом, следующим за полостью, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения.

21. Насадок по п.14, отличающийся тем, что не менее чем перед одним соплом, следующим за полостью, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения.

22. Насадок по п.15, отличающийся тем, что не менее чем перед одним соплом, следующим за полостью, где сталкиваются газодинамические потоки, подведены системы подачи топлива и воспламенения.

Images