RU2304472C2

RU2304472C2 - Head

Info

Publication number: RU2304472C2
Application number: RU2005125869/12A
Authority: RU
Inventors: Николай Алексеевич Шестеренко (RU); Николай Алексеевич Шестеренко
Original assignee: Лобашинская Алла Владимировна; Николай Алексеевич Шестеренко
Priority date: 2005-08-16
Filing date: 2005-08-16
Publication date: 2007-08-20
Also published as: RU2005125869A

Abstract

FIELD: gas handling facilities.

SUBSTANCE: invention relates to gas accelerating and gas transporting devices and it can be used for transporting liquids (gas-liquid mixtures) and in many other industries where acceleration of gas is required. Device can be used for cleaning air from aerosol particles and for sterilization of air. It can be used also for heating gas-liquid mixtures and turning them into vapor. According to invention, head contains symmetrical nozzles hermetically connected to each other. Each nozzle has critical cross section not less than flow setting nozzle, and at least one hermetic space is provided between said nozzles. Part of head with flow setting nozzle is made in from of at least one slot profile driven into hermetic spaces so that gas dynamic flow getting out of said part of head is directed to one area of hermetic space located directly before nozzle following the part. Technical effect is that full braking pressure of supersonic flow is built in zone of top which precludes at the one hand, penetration of particles into nozzle critical cross section and at the other hand converts any liquid into vapor (gas). Building of pulsation and high pressure in space leads to heavy heating of gas which can be used for sterilization of air and decomposition of molecules into atoms for synthesizing new molecules in following technological cycles.

EFFECT: improved efficiency of cleaning of gases from particles of aerosols, enlarged sphere of application of proposed device.

10 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области газоразгонных и газотранспортирующих устройств, а также может быть использовано в качестве устройств для транспорта жидкостей (газожидкостей) и 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.The present invention relates to the field of gas-dispersing and gas-transporting devices, and can also be used as devices for transporting liquids (gas-liquid) and in many other industries where it is necessary to disperse gas. It can be used to clean air from aerosol particles and to sterilize air. This device can also be used to heat a gas-liquid mixture and turn it into steam.

ПрототипPrototype

Известно устройство, содержащее 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 (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.A device is known that contains nozzles hermetically connected to each other, and each nozzle has a critical cross section no less than a flow-determining nozzle, and between the nozzles there is at least one sealed container (N.A. Shesterenko. “Know-how” energy recovery from a physical vacuum. Christ creating. "Moscow. Friendship of Peoples. 2005, p. 42 and 43, fig. 12, 13, 14 and 15; p. 45, fig. 19; p. 88, fig. 1). The disadvantage of the prototype is that it does not use the pressure of complete inhibition of flow.

Аналог 1Analog 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.A device is known that contains supersonic nozzles hermetically connected to each other, and each subsequent supersonic nozzle has a critical cross section no less than the first nozzle along the gas (USSR author's certificate No. 1426642 under the name "Aerosol-concentrating nozzles" by N. A. Shesterenko). The disadvantage of analogue 1 is that it does not use the pressure of complete braking of the flow.

Аналог 2Analog 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).A device is known that contains nozzles hermetically connected to each other, and each subsequent nozzle has a critical cross section no less than the previous nozzle (USSR author's certificate No. 1242248 called "Aerosoleconcentrating nozzles Shesterenko", author N.A. Shesterenko).

Недостаток аналога 2 заключается в том, что он не использует давление полного торможения потока.The disadvantage of analogue 2 is that it does not use the pressure of complete braking of the flow.

Аналог 3Analog 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).A device is known comprising supersonic nozzles hermetically connected to each other. These devices of at least one are installed one after another with a progressive reduction with a gap between each other (USSR author's certificate No. 1388097 under the name "Aerosol concentrator", author N. A. Shesterenko).

Недостаток аналога 3 заключается в том, что он не использует давление полного торможения потока.The disadvantage of analogue 3 is that it does not use the pressure of complete braking of the flow.

Технической задачей является повышение эффективности очистки газов от частиц аэрозоля и расширение области применения устройства.The technical task is to increase the efficiency of gas purification from aerosol particles and expand the scope of the device.

Техническая задача выполняется следующим образом.The technical task is performed as follows.

1. Насадок Шестеренко, содержащий симметричные сопла, герметично соединенные между собой, причем каждое сопло имеет критическое сечение не меньше, чем расходоопределяющее сопло, при этом между соплами имеется не менее, чем одна герметичная емкость, отличающееся тем, что часть насадка, содержащая расходоопределяющее сопло, выполнена в виде не менее, чем одного щелевого профиля, введенного в герметичную емкость так, что газодинамический поток, выходящий из этой части насадка направлен в одну область герметичной емкости, находящуюся непосредственно перед следующим за этой частью соплом.1. Nozzle Shesterenko containing symmetrical nozzles hermetically connected to each other, and each nozzle has a critical cross section not less than the flow-determining nozzle, while between the nozzles there is at least one sealed container, characterized in that the part of the nozzle containing the flow-determining nozzle is made in the form of at least one slotted profile inserted into the sealed container so that the gas-dynamic flow exiting from this part of the nozzle is directed to one area of the sealed container located directly just before the nozzle following this part.

2. Насадок Шестеренко по пункту 1, отличающийся тем, что емкость снабжена или завихрителями, или отражателем, который соосен оси насадка и направлен вершиной конуса в сторону следующего сопла, или не менее, чем одним источником физического воздействия, или тем и другим в любом сочетании, или всеми одновременно.2. Nozzles Shesterenko according to paragraph 1, characterized in that the container is equipped with either swirlers or a reflector that is coaxial to the axis of the nozzle and directed by the top of the cone towards the next nozzle, or by at least one source of physical impact, or both in any combination , or all at the same time.

Насадок Шестеренко изображен на фиг.1-5.Shesterenko nozzles are depicted in figures 1-5.

Насадок Шестеренко, изображенный на фиг.1, содержит симметричные оси 00₁, щелевые сопла 1, 2, 3 и сопла 5 и 6, которые могут быть щелевыми, когда емкость 6, на которой установлены сопла 3 и 4, выполнена в виде длинной куветы, и круглой, когда емкость 6 выполнена в виде сферы. Тогда коллектор 7 имеет форму тора, который сообщен через трубопровод 8 с источником подачи под давлением газодинамического потока (аэрозоля, газожидкостной смеси и т.п.). Емкость 6 снабжена крышкой 9 и шлюзовым трубопроводом 10. К соплу 5 подсоединен трубопровод 11. Сопло 1 - дозвуковое. Сопла 2, 4 и 5 - сверхзвуковые сопла Лаваля. Сопло 3 - сверхзвуковое сопло Шестеренко с выпуклым козырьком 12. По кромке 13 входного сечения 14 выпуклый козырек 12 приварен герметично к соплу Лаваля 4. Емкость 6 приварена к соплу Шестеренко 3 герметично.The Shesterenko nozzle shown in FIG. 1 contains symmetrical axes 00 ₁ , slotted nozzles 1, 2, 3 and nozzles 5 and 6, which can be slotted when the container 6, on which nozzles 3 and 4 are mounted, is made in the form of a long cuvette , and round when the container 6 is made in the form of a sphere. Then the collector 7 has the shape of a torus, which is connected through a pipe 8 to a supply source under pressure of a gas-dynamic flow (aerosol, gas-liquid mixture, etc.). The tank 6 is provided with a cover 9 and a lock pipe 10. A pipe 11 is connected to the nozzle 5. The nozzle 1 is a subsonic. Nozzles 2, 4 and 5 are supersonic Laval nozzles. Nozzle 3 - a supersonic Shesterenko nozzle with a convex visor 12. Along the edge 13 of the inlet section 14, the convex visor 12 is hermetically welded to the Laval nozzle 4. The tank 6 is welded to the Shesterenko 3 nozzle hermetically.

На фиг.2 количество щелевых насадков увеличено в три раза и имеют идентичные обозначения, но с буквами «а» и «б».In Fig.2, the number of slotted nozzles is increased three times and have identical designations, but with the letters "a" and "b".

На фиг.3 сопло 3 выполнено в виде сверхзвукового сопла с косым срезом 15. Сопла 1, 2, 3, 4 и 5 имеют критические сечения 16, 17, 18, 19 и 20. Любое из критических сечений 16, 17 и 18 в зависимости от поставленных задач может быть расходоопределяющим (т.е. все остальные критические сечения не меньше расходоопределяющего).In figure 3, the nozzle 3 is made in the form of a supersonic nozzle with an oblique cut 15. The nozzles 1, 2, 3, 4 and 5 have critical sections 16, 17, 18, 19 and 20. Any of the critical sections 16, 17 and 18 depending from the stated tasks can be cost-determining (i.e., all other critical sections are no less than the cost-determining).

Пунктиром 21 обозначена граница газодинамического потока. Угол А, образованный касательной к пунктиру 21 в зоне их столкновения, с вершиной 22 на оси симметрии 00₁ указывает на процессы, происходящие в емкости.Dotted line 21 indicates the boundary of the gas-dynamic flow. The angle A formed by the tangent to the dotted line 21 in the zone of their collision with the vertex 22 on the axis of symmetry 00 ₁ indicates the processes occurring in the tank.

На фиг.4 показан конусообразный отражатель 23, который имеет свободу перемещения при помощи устройства перемещения 24 вдоль оси насадка. Конусообразный отражатель 23 может быть жестко зафиксирован на емкости 6 (не показано). Завихрители 25 могут быть установлены или на конусообразном отражателе 23, или на поверхности емкости 6 или там и там. Завихрители в плане могут представлять спираль или шнек, которые выполнены непрерывной или прерывной линией. На емкости 6 установлены источники физического воздействия, которые выполнены в виде источника торсионных полей 26, источника магнитных полей 27, источника электрических полей 28 и источника ультразвуковых и других колебаний 29.Figure 4 shows a cone-shaped reflector 23, which has freedom of movement by means of a movement device 24 along the axis of the nozzle. A cone-shaped reflector 23 can be rigidly fixed to a container 6 (not shown). The swirls 25 can be mounted either on a cone-shaped reflector 23, or on the surface of the container 6, or both. The swirlers in the plan may represent a spiral or auger, which is made in a continuous or discontinuous line. Sources of physical impact are installed on the tank 6, which are made in the form of a source of torsion fields 26, a source of magnetic fields 27, a source of electric fields 28 and a source of ultrasonic and other vibrations 29.

Насадок Шестеренко работает следующим образом.Shesterenko nozzles works as follows.

Через трубопровод 8 под давлением, обеспечивающим сверхзвуковое истечение (фиг.1), подается газодинамический поток (газ, аэрозоль или газожидкостная смесь) в коллектор 7, а через сопла 1, 2 и 3 в емкость 6, который по закону Прантля-Майера совершает поворот, огибая выпуклый козырек 12. При этом частицы аэрозоля, обладая силой инерции, вылетают за границу потока 21 в сторону стенок емкости 6. В области оси 00₁ газодинамический поток практически полностью тормозится, создав для частиц аэрозоля плотную воздушную подушку, через которую частицы аэрозоля не могут проникнуть в критическое сечение 19 и осаждаются в емкости 6. Если угол А в области сталкивания потоков меньше 180°, то поток по инерции идет в критическое сечение 19, а в емкости 6 за счет эжекции разрежение полностью зависит от этого угла. Если угол А равен 180°, то для того, чтобы поток пошел в критическое сечение 19 и при этом происходил выброс частиц аэрозоля в емкость 6, необходимо к трубопроводу 11 подсоединить вакуумный насос. Если насадок используется для создания высокодисперсного потока, тогда вакуумный насос не подключается, емкость 6 наполняется под давлением и это давление в пульсирующем режиме выталкивает поток в критическое сечение 19. То же самое происходит в насадке, изображенном на фиг.2, но только в емкости 6 смешиваются разные химические компоненты, которые подаются через трубопроводы 8, 8а и 8б. Если угол А больше 180°, то в емкости 6 создается высокое давление, которое способно разрушить все химические связи, превратив газодинамический поток в поток атомов.A gas-dynamic flow (gas, aerosol or gas-liquid mixture) is supplied through a pipeline 8 under pressure providing supersonic outflow (Fig. 1) to a collector 7, and through nozzles 1, 2, and 3 to a container 6, which, according to the Prantl-Mayer law, rotates enveloping the convex visor 12. In this case, aerosol particles, possessing an inertia force, fly out of the flow boundary 21 towards the walls of the container 6. In the region of axis 00 _{1, the} gas-dynamic flow is almost completely inhibited, creating a dense air cushion for the aerosol particles through which aerosol particles cannot penetrate into the critical section 19 and are deposited in the tank 6. If the angle A in the region of the collision of the flows is less than 180 °, the inertia flow goes to the critical section 19, and in the tank 6 due to ejection, the vacuum completely depends on this angle. If the angle A is 180 °, then in order for the flow to go to the critical section 19 and at the same time the aerosol particles are ejected into the container 6, it is necessary to connect a vacuum pump to the pipe 11. If the nozzle is used to create a finely dispersed flow, then the vacuum pump is not connected, the tank 6 is filled under pressure and this pressure in the pulsating mode pushes the flow into the critical section 19. The same thing happens in the nozzle shown in figure 2, but only in the tank 6 different chemical components are mixed, which are fed through pipelines 8, 8a and 8b. If the angle A is greater than 180 °, then a high pressure is created in the vessel 6, which can destroy all chemical bonds, turning the gas-dynamic flow into a stream of atoms.

На фиг.3 сопло 3 выполнено в виде сверхзвукового сопла с косым срезом. Вместо него может быть и сопло Лаваля и даже дозвуковое сопло (не показано).In Fig.3, the nozzle 3 is made in the form of a supersonic nozzle with an oblique cut. Instead, there may be a Laval nozzle and even a subsonic nozzle (not shown).

На фиг.4 показан конусообразный отражатель 23, который имеет свободу перемещения по оси насадка. В зависимости от угла А конусообразный отражатель 23 работает по разному. При угле А меньше 180° он работает и профилируется как диффузор с внешним поджатием. Если угол А равен 180° и вакуумный насос не подключен к трубопроводу 11, то он работает и профилируется как направляющая для части потока, вытесняемой давлением в емкость 6 для придания этому потоку вращательного движения в виде тора. Направляющие 25 придают потоку направление вращения по спирали вокруг оси 00₁. Источники торсионных полей 26, магнитных полей 27, электрических полей 28 и ультразвуковых и других колебаний 29 усиливают происходящие структурные изменения, происходящие в потоке при высоких давлениях в емкости 6, и вносят свои дополнительные эффекты.Figure 4 shows a cone-shaped reflector 23, which has freedom of movement along the axis of the nozzle. Depending on the angle A, the cone-shaped reflector 23 works differently. At an angle A less than 180 ° it works and is shaped like a diffuser with external compression. If the angle A is 180 ° and the vacuum pump is not connected to the pipe 11, then it works and is profiled as a guide for the part of the flow displaced by pressure into the container 6 to give this flow a rotational movement in the form of a torus. The guides 25 give the flow a direction of rotation in a spiral around the axis 00 ₁ . Sources of torsion fields 26, magnetic fields 27, electric fields 28, and ultrasonic and other vibrations 29 enhance the ongoing structural changes that occur in the flow at high pressures in the vessel 6, and contribute their additional effects.

Технический эффект заключается в том, что в зоне вершины 22 угла А создается давление полного торможения сверхзвукового потока, что, с одной стороны, препятствует проникновению частиц в критическое сечение 19, а, с другой стороны, превращает всякую жидкость в пар (газ). Также создание пульсирующего режима и высокого давления в емкости 6 приводит к сильному нагреву газа, что можно использовать при стерилизации воздуха, а также разложения молекул на атомы с целью синтеза из них новых молекул в следующих технологических циклах.The technical effect consists in the fact that in the area of the apex 22 of the angle A, a pressure is created to completely decelerate the supersonic flow, which, on the one hand, prevents the penetration of particles into the critical section 19, and, on the other hand, turns any liquid into vapor (gas). Also, the creation of a pulsating regime and high pressure in the tank 6 leads to strong heating of the gas, which can be used in air sterilization, as well as decomposition of molecules into atoms in order to synthesize new molecules from them in the following technological cycles.

Claims

1. A nozzle containing nozzles hermetically connected to each other, each nozzle having a critical cross section not less than a flow-determining nozzle, while between the nozzles there is at least one sealed container, characterized in that at least one part of the nozzle containing a flow-determining nozzle , led into a sealed container so that the gas-dynamic flow was directed to one area of the sealed container.

2. Nozzles according to claim 1, characterized in that the container is equipped with a reflector, which is directed by the top of the cone in the direction of the nozzle following the container.

3. Nozzles according to claim 1 or 2, characterized in that it is made symmetrically with respect to the nozzle following the capacity.

4. Nozzles according to claim 3, characterized in that the reflector is equipped with a swirl.

5. Nozzles according to claim 3, characterized in that the container is equipped with a swirl.

6. Nozzles according to claim 1, characterized in that it is equipped with at least one source of physical impact.

7. Nozzles according to claim 2, characterized in that it is equipped with at least one source of physical impact.

8. Nozzles according to claim 3, characterized in that it is equipped with at least one source of physical impact.

9. Nozzles according to claim 4, characterized in that it is equipped with at least one source of physical impact.

10. Nozzles according to claim 5, characterized in that it is equipped with at least one source of physical impact.