RU2361118C2 - Pump-jet unit - Google Patents
Pump-jet unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2361118C2 RU2361118C2 RU2007135465/06A RU2007135465A RU2361118C2 RU 2361118 C2 RU2361118 C2 RU 2361118C2 RU 2007135465/06 A RU2007135465/06 A RU 2007135465/06A RU 2007135465 A RU2007135465 A RU 2007135465A RU 2361118 C2 RU2361118 C2 RU 2361118C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wheel
- pump
- mixing
- radial channels
- mixing chambers
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области насосостроения, компрессоростроения и вакуумных устройств и может быть использовано в качестве вакуум-насоса или компрессора.The invention relates to the field of pump engineering, compressor engineering and vacuum devices and can be used as a vacuum pump or compressor.
Известна струйная насосно-компрессорная установка, содержащая вал, корпус с внутренней рабочей камерой и размещенным в ней лопастным колесом, тангенциально установленное сопло, диффузор, соединенный с тангенциальным выходом рабочей камеры, и всасывающий патрубок, установленный соосно с лопастным колесом (авт.св. №1733714, МКИ F04F 5/54, оп. 15.05.1992).Known jet pump-compressor installation containing a shaft, a housing with an internal working chamber and a blade wheel located in it, a tangentially mounted nozzle, a diffuser connected to the tangential output of the working chamber, and a suction pipe mounted coaxially with the impeller (Aut. St. No. 1733714, MKI
Недостатком аналога является относительно невысокий коэффициент полезного действия.The disadvantage of an analogue is the relatively low efficiency.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является струйная насосно-компрессорная установка, содержащая вал, корпус с внутренней рабочей камерой и размещенным в ней лопастным колесом, тангенциально установленное сопло, диффузор, соединенный с тангенциальным выходом рабочей камеры, и всасывающий патрубок, установленный соосно с лопастным колесом. Рабочая камера имеет дополнительную секцию в виде патрубка, установленного между диффузором и тангенциальным выходом из рабочей камеры (пат. РФ №2163984, МКИ F04F 5/54, оп. 10.03.2001).Closest to the invention in technical essence is an inkjet pump and compressor unit comprising a shaft, a housing with an internal working chamber and an impeller placed therein, a tangentially mounted nozzle, a diffuser connected to the tangential output of the working chamber, and a suction pipe mounted coaxially with the blade the wheel. The working chamber has an additional section in the form of a pipe installed between the diffuser and the tangential exit from the working chamber (US Pat. RF No. 2163984, MKI
Недостатками прототипа являются: невысокий КПД, необходимость замены сопла для регулирования расхода жидкости, что приводит к необходимости остановки работы насосно-компрессорной установки, и увеличенные габариты конструкции ввиду того, что дополнительная секция в виде патрубка и диффузор вынесены снаружи.The disadvantages of the prototype are: low efficiency, the need to replace the nozzle to control the flow of fluid, which leads to the need to stop the operation of the tubing installation, and the increased dimensions of the structure due to the fact that the additional section in the form of a pipe and a diffuser are removed from the outside.
Задачей, решаемой заявляемым изобретением, является повышение КПД, увеличение длительности работы аппарата и уменьшение ее габаритов.The problem solved by the claimed invention is to increase the efficiency, increase the duration of the apparatus and reduce its dimensions.
Указанная задача решается насосно-струйным аппаратом, содержащим вал, корпус с внутренней рабочей камерой и размещенным в ней колесом, всасывающий патрубок, установленный соосно с колесом, тангенциальный патрубок рабочей жидкости и диффузор, в котором, согласно изобретению, колесо имеет радиальные каналы, по меньшей мере два, и размещено внутри кольцевого смесительного блока, установленного в рабочей камере, в котором выполнены камеры смешения, по меньшей мере две, причем выходы радиальных каналов колеса сообщены с входами камер смешения посредством кольцевого зазора между колесом и кольцевым смесительным блоком, при этом диффузор выполнен в форме спирали, охватывающей кольцевой смесительный блок и объединяющей выходы камер смешения, а тангенциальный патрубок рабочей жидкости установлен на стороне всасывания колеса перед уплотнением вала.This problem is solved by a pump-and-jet apparatus comprising a shaft, a housing with an internal working chamber and a wheel placed therein, a suction nozzle mounted coaxially with the wheel, a tangential nozzle of the working fluid and a diffuser in which, according to the invention, the wheel has radial channels of at least at least two, and placed inside an annular mixing unit mounted in a working chamber in which at least two mixing chambers are made, the outputs of the radial channels of the wheel communicating with the inputs of the mixing chambers I am through an annular gap between the wheel and the annular mixing block, while the diffuser is made in the form of a spiral covering the annular mixing block and combining the outputs of the mixing chambers, and the tangential nozzle of the working fluid is installed on the suction side of the wheel before the shaft seal.
Радиальные каналы колеса могут быть выполнены цилиндрической формы или с сужением на выходе или частично открытыми.The radial channels of the wheel can be made cylindrical or narrowing at the exit or partially open.
Также радиальные каналы колеса могут быть выполнены частично открытыми цилиндрической формы с сужением на выходе.Also, the radial channels of the wheel can be made partially open cylindrical in shape with a narrowing at the exit.
Целесообразно камеры смешения в кольцевом смесительном блоке выполнить таким образом, чтобы угол между осями камер смешения и радиусами, пересекающими оси камер на внутренней окружности кольцевого смесительного блока, был равен углу, образованному между результирующим вектором скорости рабочей жидкости и осью радиального канала колеса.It is advisable that the mixing chambers in the annular mixing block be made in such a way that the angle between the axes of the mixing chambers and the radii intersecting the axis of the chambers on the inner circumference of the annular mixing block is equal to the angle formed between the resulting velocity vector of the working fluid and the axis of the radial channel of the wheel.
Камеры смешения могут быть выполнены с внутренней конусностью на входе.Mixing chambers can be made with internal taper inlet.
Плоскость расположения осей камер смешения может быть смещена относительно плоскости расположения осей радиальных каналов колеса.The plane of the axes of the mixing chambers can be offset relative to the plane of the axes of the radial channels of the wheel.
Размещение колеса с каналами внутри смесительного блока таким образом, что выходы каналов сообщены с входами в камеры смешения, способствует подаче рабочей жидкости импульсами и уменьшению обратных перетоков, что предопределяет длительную и стабильную работу насосно-струйного аппарата.Placing the wheel with channels inside the mixing block in such a way that the channel exits are connected to the entrances to the mixing chambers facilitates the supply of working fluid by pulses and the reduction of reverse flows, which predetermines the long and stable operation of the pump-jet apparatus.
Определенное количество каналов колеса, равно как и камер смешения, позволяет задавать определенный расход рабочей жидкости и, соответственно, производительность аппарата.A certain number of wheel channels, as well as mixing chambers, allows you to set a specific flow rate of the working fluid and, accordingly, the performance of the apparatus.
Выполнение частично открытых радиальных каналов колеса цилиндрической формы с сужением на выходе позволяет получить дополнительный прирост скоростного напора рабочей жидкости на выходе из колеса, что способствует повышению КПД.The implementation of partially open radial channels of the wheel of a cylindrical shape with a narrowing at the outlet allows you to get an additional increase in the velocity head of the working fluid at the exit of the wheel, which increases the efficiency.
Выполнение диффузора в форме спирали, охватывающей кольцевой смесительный блок и объединяющей выходы камер смешения, позволяет уменьшить габариты и сделать его более компактным.The implementation of the diffuser in the form of a spiral, covering the annular mixing block and combining the outputs of the mixing chambers, allows to reduce the dimensions and make it more compact.
Смещение плоскости расположения осей камер смешения относительно плоскости расположения осей радиальных каналов колеса позволяет обеспечить полное перекрытие сечений камер смешения и избежать обратных перетоков газожидкостной смеси.The offset of the plane of arrangement of the axes of the mixing chambers relative to the plane of the axes of the radial channels of the wheel allows for a complete overlap of the cross sections of the mixing chambers and to avoid reverse flows of the gas-liquid mixture.
Сопоставительный анализ с прототипом выявил наличие новой формы колеса (с радиальными каналами), новую форму узла смешения (в виде кольцевого смесительного блока с камерами смешения цилиндрической формы), а также их взаимное расположение (колесо внутри кольцевого смесительного блока) и наличие связей между радиальными каналами колеса и камерами смешения (посредством кольцевого зазора между колесом и смесительным блоком), поэтому можно сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна».Comparative analysis with the prototype revealed the presence of a new shape of the wheel (with radial channels), a new shape of the mixing unit (in the form of an annular mixing unit with cylindrical mixing chambers), as well as their relative position (the wheel inside the annular mixing unit) and the presence of connections between the radial channels wheels and mixing chambers (through the annular gap between the wheel and the mixing block), therefore, we can conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."
Поиск по отличительным признакам выявил изобретение по авт. св. №620674 (оп. 25.08.78, МКИ2 F04D 29/18), в котором заявлено центробежное колесо с радиальными каналами цилиндрической формы, выполненными частично открытыми по образующим на одной из боковых сторон колеса, что вызывает образование дополнительного вихревого движения жидкости и способствует повышению напора и КПД.A search for distinguishing features revealed an invention by author. St. No. 620674 (op. 25.08.78, MKI2 F04D 29/18), which claims a centrifugal wheel with radial channels of cylindrical shape, made partially open along the generatrix on one of the sides of the wheel, which causes the formation of an additional vortex fluid motion and increases the pressure and efficiency.
В колесе предлагаемого насосно-струйного аппарата также выполнены частично открытые радиальные каналы цилиндрической формы, однако они сужены на выходе и образуют с неподвижной внутренней стенкой корпуса сопла, выходы которых сообщены с входами в камеры смешения, расположенные в смесительном блоке, посредством кольцевого зазора между колесом и кольцевым смесительным блоком. Указанная совокупность признаков позволяет получить новый технический результат, заключающийся в том, что рабочая жидкость, выходящая из колеса, имеет дозвуковую или сверхзвуковую скорость истечения, которая без трансформации в давление непосредственно идет на захват и повышение давления инжектируемой среды в камерах смешения, что способствует повышению КПД.Partially open cylindrical radial channels are also made in the wheel of the proposed pump-jet apparatus, however, they are narrowed at the outlet and form nozzles with a fixed inner wall of the nozzle, the outputs of which are communicated with the entrances to the mixing chambers located in the mixing block, by means of an annular gap between the wheel and annular mixing block. The specified set of features allows to obtain a new technical result, namely, that the working fluid leaving the wheel has a subsonic or supersonic flow rate, which without transformation into pressure directly goes to capture and increase the pressure of the injected medium in the mixing chambers, which increases the efficiency .
Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».Thus, the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".
Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг.1 и фиг.2.). На фиг.1 показан общий вид, на фиг.2 - разрез по А-А.The invention is illustrated by drawings (figure 1 and figure 2.). Figure 1 shows a General view, figure 2 is a section along aa.
Насосно-струйный аппарат содержит двигатель 1, вал 2, корпус 3 с внутренней рабочей камерой 4 и размещенным в ней колесом 5, всасывающий патрубок 6 для инжектируемой среды, который установлен соосно с колесом 5. На внутренней поверхности колеса 5 выполнены шестнадцать частично открытых цилиндрических радиальных каналов 7 с сужением на выходе путем установки втулок 8. Колесо 5 размещено внутри кольцевого смесительного блока 9, содержащего шестнадцать камер смешения 10 цилиндрической формы с внутренней конусностью на входе. При этом колесо 5 размещено в кольцевом смесительном блоке таким образом, что выходы каналов 7 сообщены с входами камер смешения 10 с помощью кольцевого зазора 11 между колесом и кольцевым смесительным блоком. Угол между осями камер смешения 10 и радиусами, пересекающими оси камер на внутренней окружности смесительного блока 9, равен углу, образованному между результирующим вектором скорости рабочего потока и осью канала колеса 5 и составляет 137 градусов, плоскость расположения осей камер смешения 10 совпадает с плоскостью расположения осей каналов колеса 5. С внешней стороны кольцевого смесительного блока 9 расположен диффузор 12, выполненный в виде спирали (улиты), охватывающей кольцевой смесительный блок 9 и объединяющей выходы камер смешения 10. Патрубок 13 с тангенциальным вводом рабочей жидкости установлен перед уплотнением 14 вала 2 на стороне всасывания колеса 5.The pump-jet apparatus comprises an engine 1, a shaft 2, a housing 3 with an internal working chamber 4 and a
Насосно-струйный аппарат работает следующим образом. Рабочая жидкость, например вода или дизельное топливо, подается в патрубок 13 с тангенциальным вводом, установленный перед уплотнением 14 вала 2, на прием колеса 5. В колесе 5, радиальные каналы 7 которого выполнены частично открытыми цилиндрической формы с сужением на выходе путем установки втулок 8, при силовом воздействии на рабочую жидкость увеличивается только динамическая составляющая давления в потоке рабочей жидкости, а также происходит закручивание потока рабочей жидкости при взаимодействии со стенкой рабочей камеры 4 и поверхностью каналов 7 колеса 5. Рабочая жидкость подается таким образом, чтобы ее направление совпадало с направлением закручивания рабочей жидкости в колесе 5.Pump-jet apparatus operates as follows. The working fluid, such as water or diesel fuel, is supplied to the
Выходящая из колеса 5 закрученная рабочая жидкость с дозвуковой или сверхзвуковой скоростью, в зависимости от требуемой производительности, попадает в кольцевой зазор 11 (приемную камеру), где за счет высокой скорости потока, завихрения, максимально возможного перекрытия поперечного сечения камер смешения 10 и создаваемого разрежения в кольцевом зазоре 11 происходит увлечение инжектируемой среды в камеры смешения 10. Подача рабочей жидкости в камеры смешения 10 осуществляется импульсно, при этом число каналов и число оборотов колеса 5 определяет частоту пульсаций. В камерах смешения 10 происходит интенсивное перемешивание рабочей жидкости с инжектируемой средой и частичное торможение потока газожидкостной смеси, сопровождаемое повышением давления. Смешанный поток из камер смешения 10 поступает в один общий диффузор 12, выполненный в виде спирали (улиты), что уменьшает габариты конструкции, где происходит дальнейшее перемешивание и повышение давления газожидкостной смеси при уменьшении скорости течения смеси.The swirling working fluid emerging from the
Изменением числа оборотов или диаметра колеса 5, числа или размеров каналов 7 рабочего колеса 5 или при их совместном применении производится регулирование расхода рабочей жидкости и, соответственно, производительности насосно-струйного аппарата без необходимости его остановки, что увеличивает длительность работы аппарата.By changing the number of revolutions or diameter of the
С целью полного перекрытия сечения камер смешения 10 и предотвращения обратных перетоков газожидкостной смеси возможно смещение плоскости расположения осей камер смешения 10 относительно плоскости расположения осей радиальных каналов 7 колеса 5.In order to completely overlap the cross section of the
Таким образом предлагаемое изобретение благодаря особенностям конструкции основных узлов позволяет, по сравнению с прототипом, повысить КПД и увеличить длительность работы. Кроме того, предлагаемый аппарат имеет малые габариты, компактен и может быть использован в любой технологической схеме при создании вакуума или повышении давления газа.Thus, the proposed invention due to the design features of the main nodes allows, in comparison with the prototype, to increase efficiency and increase the duration of the work. In addition, the proposed apparatus is small in size, compact and can be used in any technological scheme when creating a vacuum or increasing the gas pressure.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007135465/06A RU2361118C2 (en) | 2007-09-17 | 2007-09-17 | Pump-jet unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007135465/06A RU2361118C2 (en) | 2007-09-17 | 2007-09-17 | Pump-jet unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007135465A RU2007135465A (en) | 2009-03-27 |
RU2361118C2 true RU2361118C2 (en) | 2009-07-10 |
Family
ID=40542437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007135465/06A RU2361118C2 (en) | 2007-09-17 | 2007-09-17 | Pump-jet unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2361118C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU213280U1 (en) * | 2022-04-20 | 2022-09-05 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | JET INSTALLATION |
-
2007
- 2007-09-17 RU RU2007135465/06A patent/RU2361118C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU213280U1 (en) * | 2022-04-20 | 2022-09-05 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | JET INSTALLATION |
RU214113U1 (en) * | 2022-06-21 | 2022-10-12 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | JET INSTALLATION |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007135465A (en) | 2009-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6152688A (en) | Fuel pump | |
IE922801A1 (en) | Apparatus for preparing a water in oil emulsion | |
US4310288A (en) | Method and apparatus for improving erosion resistance of the mixing chamber of a jet pump | |
US20150285271A1 (en) | Jet pump | |
WO2019162649A1 (en) | Jet pump apparatus | |
RU2361118C2 (en) | Pump-jet unit | |
CA2294041A1 (en) | Liquid-gas jet apparatus and variants | |
CN103114876A (en) | Impulse air turbine arrangement for use with a reversing bi-directional air flow in a wave power plant | |
JPS62285000A (en) | Discharge method and device capable of compressing or sucking up fluid | |
RU2027911C1 (en) | Centrifugal pump | |
RU2736983C1 (en) | Multi-stage working chamber of ejector and ejector (versions) | |
RU2780910C1 (en) | Combined pulsating output device of a turbojet bypass engine | |
RU2433314C1 (en) | Radial-flow pump two-flow hydraulic discharge device | |
RU2561555C1 (en) | Fluid-pneumatic ejector | |
US6375422B1 (en) | Apparatus for pumping liquids at or below the boiling point | |
RU2231004C1 (en) | Rotary cavitation pump-heat generator | |
RU203051U1 (en) | DEVICE FOR CREATING TRACTION FROM COUNTER FLOW OF FLUID MEDIUM | |
RU2260147C2 (en) | Vortex injector | |
RU2232304C2 (en) | Jet-type pumping unit | |
RU2246639C1 (en) | Pumping unit | |
RU2390656C2 (en) | Centrifugal fan | |
RU187280U1 (en) | Device for increasing the self-priming ability of liquid pumps | |
RU2228463C2 (en) | Jet apparatus | |
SU1634829A1 (en) | Vortex pump | |
RU2072454C1 (en) | Liquid-gas ejector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110918 |