RU2313403C2 - Thermal head - Google Patents
Thermal head Download PDFInfo
- Publication number
- RU2313403C2 RU2313403C2 RU2006106498/12A RU2006106498A RU2313403C2 RU 2313403 C2 RU2313403 C2 RU 2313403C2 RU 2006106498/12 A RU2006106498/12 A RU 2006106498/12A RU 2006106498 A RU2006106498 A RU 2006106498A RU 2313403 C2 RU2313403 C2 RU 2313403C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- nozzle
- nozzles
- devices
- supersonic
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к оборудованию аэрозолеконцентрирующих устройств и оборудованию вакуумного крекинга природных газов и нефти. Предлагаемое изобретение относится к области газоразгонных и газотранспортирующих устройств, для крекинга нефти и природных газов, а также может быть использовано в качестве диспергатора газожидкостных смесей и газодинамических систем различных компонентов в химических технологиях, в газовых горелках с нанесением многокомпонентных вплавляемых аэрозолей и может быть использовано в других областях техники, где необходимо разогнать газ, а также в качестве установок и устройств, использующих энергию ветра, и пр.The present invention relates to equipment for aerosol-concentrating devices and vacuum cracking equipment for natural gases and oil. The present invention relates to the field of gas-dispersing and gas-transporting devices, for cracking oil and natural gases, and can also be used as a dispersant of gas-liquid mixtures and gas-dynamic systems of various components in chemical technologies, in gas burners with the application of multicomponent injected aerosols and can be used in other fields of technology where it is necessary to disperse gas, as well as installations and devices using wind energy, etc.
ПрототипPrototype
Насадок, состоящий из герметично соединенных между собой сопел, причем критическое сечение каждого сопла не меньше критического сечения расходоопределяющего не последнего сопла, и теплообменника (Патент RU по заявке №2003118734/12, по которой есть решение о выдаче патента). Недостаток прототипа заключается в том, что недостаточно полно используется температура окружающей среды.Nozzles, consisting of nozzles hermetically connected to each other, and the critical section of each nozzle is not less than the critical section of the flow-determining not the last nozzle, and the heat exchanger (RU Patent by application No. 2003118734/12, according to which there is a decision to grant a patent). The disadvantage of the prototype is that the environmental temperature is not fully used.
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.A device is known that contains supersonic nozzles hermetically connected to each other, and each subsequent supersonic nozzle has a critical section no less than the first nozzle along the gas.
(Авторское свидетельство СССР №1426642 под названием "Аэрозолеконцентрирующий насадок" автор Н.А.Шестеренко).(USSR author's certificate No. 1426642 entitled "Aerosol-concentrating nozzles" by N. A. Shesterenko).
Недостаток аналога 1 заключается в том, что недостаточно полно используется температура окружающей среды.The disadvantage of analogue 1 is that the environmental temperature is not fully used.
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). Недостаток аналога 2 заключается в том, что недостаточно полно используется температура окружающей среды.A device is known that contains nozzles hermetically connected to each other, and each subsequent nozzle has a critical section no less than the previous nozzle. (USSR author's certificate No. 1242248 entitled "Aerosol-concentrating nozzles Shesterenko" by N. A. Shesterenko). The disadvantage of analogue 2 is that the ambient temperature is not fully utilized.
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.A device is known comprising supersonic nozzles hermetically connected to each other. These devices of at least one are installed one after another with progressive reduction with a gap between each other.
(Авторское свидетельство СССР №1388097 под названием "Аэрозольный концентратор", автор Н.А.Шестеренко).(USSR author's certificate No. 1388097 entitled "Aerosol concentrator", by N. A. Shesterenko).
Недостаток аналога 3 заключается в том, что недостаточно полно используется температура окружающей среды.The disadvantage of analogue 3 is that the ambient temperature is not fully utilized.
Технической задачей является повышение эффективности насадка и энергосбережение.The technical task is to increase the efficiency of the nozzle and energy saving.
Техническая задача выполняется следующим образом.The technical task is performed as follows.
1. Насадок, состоящий из последовательно герметично соединенных между собой сопел, причем критическое сечение каждого сопла не меньше критического сечения расходоопределяющего не последнего сопла, и теплообменника, отличающийся тем, что или не менее чем одна сверхзвуковая часть сверхзвукового сопла с внешней стороны снабжена теплообменником, или не менее чем одна докритическая часть следующего сопла снабжена теплоизолятором, или имеет то и другое одновременно.1. A nozzle consisting of nozzles successively sealed to each other, and the critical section of each nozzle is not less than the critical section of the flow-determining not the last nozzle, and the heat exchanger, characterized in that either at least one supersonic part of the supersonic nozzle is provided with a heat exchanger from the outside, or at least one subcritical part of the next nozzle is equipped with a heat insulator, or has both at the same time.
2. Насадок по пункту 1, отличающийся тем, что не менее чем одна докритическая часть следующего сопла снабжена вакуумируемой полостью.2. Nozzles according to paragraph 1, characterized in that at least one subcritical part of the next nozzle is provided with an evacuated cavity.
3. Насадок по пункту или 1, или 2, отличающийся тем, что не менее чем одна докритическая часть сопла снабжена с внешней стороны теплообменником, сообщенным с закритической сверхзвуковой частью сопла.3. Nozzles according to claim 1 or 2, characterized in that at least one subcritical part of the nozzle is provided on the outside with a heat exchanger communicated with the supercritical supersonic part of the nozzle.
4. Насадок по пункту или 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что не менее чем одна докритическая часть сопла снабжена с внутренней стороны теплоизолятором.4. Nozzles according to paragraph either 1, or 2, or 3, characterized in that at least one subcritical part of the nozzle is provided with a heat insulator on the inside.
На чертеже изображен предлагаемый насадок, который состоит из герметично соединенных между собой сопел 1, 2, 3 и 4, часть которых может быть дозвуковыми, а часть сверхзвуковыми соплами. На чертеже, для простоты понимания работы насадка, изображены сопла в виде сопел Лаваля. На чертеже расходоопределяющим соплом является сопло 1, но расходоопределяющим может быть любое сопло, но не последнее (т.е. сопло 4).The drawing shows the proposed nozzles, which consists of nozzles 1, 2, 3 and 4 hermetically connected to each other, part of which may be subsonic and part supersonic nozzles. In the drawing, for ease of understanding the operation of the nozzle, nozzles are shown in the form of Laval nozzles. In the drawing, the nozzle 1 is the flow determining nozzle, but any nozzle, but not the last (i.e., nozzle 4), may be the flow determining nozzle.
Сверхзвуковые части сверхзвуковых сопел Лаваля 1, 2 и 3 с внешней стороны снабжены теплообменниками 5, 6 и 7, которые имеют ребра для увеличения поверхности теплообмена.The supersonic parts of the supersonic Laval nozzles 1, 2 and 3 on the outside are equipped with heat exchangers 5, 6 and 7, which have ribs to increase the heat transfer surface.
Докритические части следующих сопел 2, 3 и 4 снабжены теплоизоляторами 8, 9 и 10. Теплоизоляторами могут служить и вакуумируемые полости 11 и 12.The subcritical parts of the following nozzles 2, 3 and 4 are equipped with heat insulators 8, 9 and 10. Vacuum cavities 11 and 12 can also serve as heat insulators.
Теплообменник 7 снабжен рубашкой 13 с патрубками 14 и 15. В конструкции имеются эжекторно вакуумируемые полости 16 и 17. Сопло Лаваля 1 имеет сечения: 18 (входное), 19 (критическое) и 20 (выходное).The heat exchanger 7 is equipped with a jacket 13 with nozzles 14 and 15. The design has ejector evacuated cavities 16 and 17. The Laval nozzle 1 has sections: 18 (input), 19 (critical) and 20 (output).
Сопло Лаваля 2 имеет сечения 21 (критическое) и 22 (выходное).The Laval nozzle 2 has sections 21 (critical) and 22 (output).
Сопло Лаваля 3 имеет сечения 23 (критическое) и 24 (выходное).The Laval nozzle 3 has sections 23 (critical) and 24 (output).
Сопло Лаваля 4 имеет сечения 25 (критическое) и 26 (выходное).Laval nozzle 4 has sections 25 (critical) and 26 (output).
Сопла между собой соединены или при помощи болтов с герметизирующими прокладками, или при помощи сварки.The nozzles are interconnected either by means of bolts with sealing gaskets, or by welding.
К соплу 1 подсоединен трубопровод 27.A pipe 27 is connected to the nozzle 1.
Сопло 1 введено коаксиально в сопло 2 с образованием между ними зазора, который сообщен с вакуумируемой полостью 16, а тот сообщен с полостью 11.The nozzle 1 is introduced coaxially into the nozzle 2 with the formation of a gap between them, which is in communication with the evacuated cavity 16, and that is in communication with the cavity 11.
Сопло 2 введено коаксиально в сопло 3 с образованием между ними зазора, который сообщен с вакуумируемой полостью 17, а тот сообщен с полостью 12.The nozzle 2 is inserted coaxially into the nozzle 3 with the formation of a gap between them, which is in communication with the evacuated cavity 17, and that is in communication with the cavity 12.
Сопла 2, 3 и 4 имеют критические сечения 21, 23 и 25, которые не меньше (т.е. равные или лучше большие) критического сечения 19.Nozzles 2, 3 and 4 have critical sections 21, 23 and 25, which are no less (i.e. equal to or better than large) of critical section 19.
Все сопла снабжены с внешней стороны теплообменниками 28,29, 30 и 31, которые сообщены с закритической сверхзвуковой частью сопла. Докритические части сопел Лаваля 3 и 4 снабжены с внутренней стороны теплоизоляторами 32 и 33, которые могут быть изготовлены из керамического покрытия.All nozzles are provided externally with heat exchangers 28.29, 30 and 31, which are in communication with the supercritical supersonic part of the nozzle. The subcritical parts of Laval nozzles 3 and 4 are provided on the inside with heat insulators 32 and 33, which can be made of ceramic coating.
Предлагаемый насадок работает следующим образом.The proposed nozzle works as follows.
За счет перепада давления по трубопроводу 27 в сопло Лаваля 1 поступает газодинамический поток (поток сжимаемой жидкости), которым может быть или газ, или аэрозоль или газожидкостная смесь, или жидкость, которая при больших скоростях и вакуумном крекинге полностью или частично переходит в газообразное состояние. За счет эжекции вакуумируются полости 16 и 11. В сопле Лаваля 1 поток разгоняется до сверхзвуковой скорости. Сопла Лаваля 2, 3 и 4 спрофилированы так, что косые скачки от набегающего сверхзвукового потока не превышают 60°, что исключает переход потока на дозвуковую скорость. Поэтому поток проходит все сопла на сверхзвуковой скорости, слегка притормаживаясь перед критическими сечениями 21, 23 и 25. За счет эжекции также вакуумируются полости 17 и 12. Сверхзвуковые части в соплах Лаваля 1, 2, 3 и 4, т.е. соответственно от критических сечений 19, 21, 23 и 25 до выходных сечений 20, 22, 24 и 26, являются мощнейшими холодильниками. Поэтому эти части снабжены теплообменниками 5, 6 и 7, а участок от критического сечения 25 до выходного сечения 26 не теплоизолирован. На этих частях должны быть учтены воздействия эжекторно вакуумируемых полостей 16 и 17, а также углы образующих и длина этих частей, которые противостоят отрицательному воздействию подвода тепла извне в процессе сверхзвукового разгона газа. Подвод тепла, вредный для разгона газа на этом участке, повышает внутренний потенциал газа и этим обеспечивает большие возможности для разгона газа в следующем сопле. И так несколько раз, повышая потенциал газодинамического потока (газа). Изоляция 8, 9 и 10 и вакуумируемые полости 11 и 12 сохраняют внутренний потенциал газодинамического потока. Из выходного сечения 26 выходит газодинамический поток с температурой полного торможения потока значительно большей, чем это мог обеспечить начальный перепад давления. По рубашке 13 через патрубки 14 и 15 может идти жидкость или пар, или выхлопные газы производств, которые выбрасываются в атмосферу. Газодинамический поток может быть использован для транспортировки газа или нефти, или для других технологий, где необходимо разогнать поток. Во всех соплах массивные тела из металла перед критическими сечениями являются теплообменниками 28, 29, 30 и 31, которые охлаждают эти части и передают тепло торможения потока закритическим сверхзвуковым частям сопел (холодильникам) для передачи энергии тепла газодинамическому потоку. Керамические теплоизоляторы 32 и 33 защищают от расплавления металла перед критическими сечениями в соплах 3 и 4.Due to the pressure drop through the pipe 27, a gas-dynamic flow (compressible fluid flow) enters the Laval nozzle 1, which can be either a gas, or an aerosol or a gas-liquid mixture, or a liquid, which at high speeds and vacuum cracking completely or partially passes into a gaseous state. Due to ejection, cavities 16 and 11 are evacuated. In the Laval nozzle 1, the flow accelerates to supersonic speed. Laval nozzles 2, 3 and 4 are profiled so that the oblique jumps from the incident supersonic flow do not exceed 60 °, which excludes the transition of the flow to subsonic speed. Therefore, the flow passes through all nozzles at a supersonic speed, slowing down slightly before the critical sections 21, 23 and 25. Cavities 17 and 12 are also evacuated due to ejection. The supersonic parts in Laval nozzles 1, 2, 3 and 4, i.e. respectively, from critical sections 19, 21, 23, and 25 to output sections 20, 22, 24, and 26, they are powerful refrigerators. Therefore, these parts are equipped with heat exchangers 5, 6 and 7, and the section from the critical section 25 to the output section 26 is not thermally insulated. On these parts, the effects of ejector evacuated cavities 16 and 17, as well as the angles of the generators and the length of these parts, which resist the negative effects of external heat supply during supersonic acceleration of the gas, must be taken into account. The supply of heat, harmful to the acceleration of gas in this area, increases the internal potential of the gas and this provides great opportunities for acceleration of gas in the next nozzle. And so several times, increasing the potential of the gas-dynamic flow (gas). Isolation 8, 9 and 10 and evacuated cavities 11 and 12 retain the internal potential of the gas-dynamic flow. A gas-dynamic flow comes out from the outlet section 26 with a temperature of complete deceleration of the flow much higher than this could provide the initial pressure drop. On the jacket 13 through the nozzles 14 and 15 may go liquid or steam, or exhaust gases of production, which are released into the atmosphere. The gas-dynamic flow can be used for transporting gas or oil, or for other technologies where it is necessary to disperse the flow. In all nozzles, massive bodies of metal in front of critical sections are heat exchangers 28, 29, 30, and 31, which cool these parts and transfer the braking heat of the flow to the supercritical supersonic parts of the nozzles (refrigerators) to transfer heat energy to the gas-dynamic flow. Ceramic heat insulators 32 and 33 protect against metal melting before critical sections in nozzles 3 and 4.
Технический эффект заключается в том, что тепловая энергия окружающей среды повышает потенциальную энергию газодинамического потока, повышая тем самым эффект вакуумного крекинга.The technical effect is that the thermal energy of the environment increases the potential energy of the gas-dynamic flow, thereby increasing the effect of vacuum cracking.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006106498/12A RU2313403C2 (en) | 2006-03-03 | 2006-03-03 | Thermal head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006106498/12A RU2313403C2 (en) | 2006-03-03 | 2006-03-03 | Thermal head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2313403C2 true RU2313403C2 (en) | 2007-12-27 |
Family
ID=39019116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006106498/12A RU2313403C2 (en) | 2006-03-03 | 2006-03-03 | Thermal head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2313403C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2618183C2 (en) * | 2012-01-23 | 2017-05-02 | Сергей Николаевич Шестеренко | Heat exchanger heating method of the houses heating system and other objects and device for the method implementation |
-
2006
- 2006-03-03 RU RU2006106498/12A patent/RU2313403C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2618183C2 (en) * | 2012-01-23 | 2017-05-02 | Сергей Николаевич Шестеренко | Heat exchanger heating method of the houses heating system and other objects and device for the method implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102019236B (en) | Self-oscillation jet impact-type nozzle for atomizing complex fluids | |
| EP2496336B1 (en) | A system and method to gasify aqueous urea into ammonia vapors using secondary flue gases | |
| WO2020143097A1 (en) | System for treating fuel jet plume exhausted from motor | |
| CN204691935U (en) | A kind of gaseous film control structure of rocket tube | |
| RU2313403C2 (en) | Thermal head | |
| US20060251821A1 (en) | Multi-sectioned pulsed detonation coating apparatus and method of using same | |
| CN103881760A (en) | Novel micro-channel circularly cooling gasification process nozzle | |
| Reijasse et al. | Flow separation experimental analysis in overexpanded subscale rocket-nozzles | |
| KR101818263B1 (en) | Urea pretreatment apparatus | |
| CN213668742U (en) | Special high-purity gas pipeline mixing device for CVD etching equipment | |
| CN202195069U (en) | Multi-stage damping sampling valve | |
| CN209261697U (en) | A kind of processing system of engine gas jet stream wake flame | |
| KR101200284B1 (en) | Performance improvement of the vacuum ejector system using a shock wave generator | |
| RU2765107C1 (en) | Method for heating the gas flow by aerodynamic braking of jets | |
| CN113019789A (en) | Wall-separating type feedback jet oscillator | |
| CN201989938U (en) | Steam jet propeller of steam jet ship | |
| CN102139754B (en) | Steam-jet propeller for steam-jet ship | |
| RU2618183C2 (en) | Heat exchanger heating method of the houses heating system and other objects and device for the method implementation | |
| CN113006973B (en) | Tail flame processing device and method for rocket engine high-altitude simulation test | |
| Daines et al. | Computational analyses of dynamic rocket ejector flowfields | |
| Babin et al. | Improving environmental efficiency of gas purification by low-temperature treatment | |
| CN216437541U (en) | Cooling device for industrial thermal plasma reaction | |
| CN109681344B (en) | Jet single-point impact compression combustion engine, axisymmetric aircraft and lifting body aircraft | |
| Rao et al. | Performance of cooling hot gas discharge spray cooler with flow parameters variation | |
| Li et al. | Experiment on Jet Flow Control by SDBD Plasma Actuator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130304 |