RU2472976C2

RU2472976C2 - Liquid-gas jet device

Info

Publication number: RU2472976C2
Application number: RU2011113446/06A
Authority: RU
Inventors: Генрих Семенович Фалькевич; Михайло Барильчук; Анатолий Моисеевич Дубинский
Original assignee: Генрих Семенович Фалькевич; Михайло Барильчук; Анатолий Моисеевич Дубинский
Priority date: 2011-04-08
Filing date: 2011-04-08
Publication date: 2013-01-20
Also published as: RU2011113446A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: device is meant for joint transfer of liquid and gases which is required in various technical fields. Liquid-gas jet device contains nozzle cluster with at least two nozzles, primary and secondary mixing chambers and two inlet chambers, one is for liquid and the other is for gas, the secondary mixing chamber is connected to diffuser.

EFFECT: obtaining preset aeration with high accuracy.

10 cl, 1 dwg

Description

1. Область техники1. The technical field

Аппарат предназначен для перекачивания жидкостью газа, необходимость в чем присутствует в различных областях техники.The device is designed for pumping liquid gas, the need for which is present in various fields of technology.

2. Уровень техники2. The level of technology

Известен жидкостно-газовый струйный аппарат, содержащий сопловой блок с, по меньшей мере, одним соплом, по меньшей мере, одну первичную и одну вторичную камеры смешения, причем вход вторичной камеры смешения расположен перед выходами первичных камер смешения, и приемную камеры, в которой размещены сопла соплового блока, первичные камеры смешения и вход вторичной камеры смешения (SU №158041, кл. F04F 5/46, 1963 г.).Known liquid-gas jet apparatus comprising a nozzle block with at least one nozzle, at least one primary and one secondary mixing chamber, the entrance of the secondary mixing chamber located in front of the outputs of the primary mixing chambers, and a receiving chamber in which nozzle of the nozzle block, primary mixing chambers and the entrance of the secondary mixing chamber (SU No. 158041, class F04F 5/46, 1963).

Известный струйный аппарат имеет низкий коэффициент полезного действия из-за недостаточно совершенной организации смешения сред (потоков пассивного газа и активной жидкости).The known inkjet apparatus has a low efficiency due to insufficiently perfect organization of the mixing of media (passive gas and active liquid flows).

Наиболее близким к предлагаемому устройству, принятым в качестве прототипа, является жидкостно-газовый струйный аппарат, содержащий сопловой блок с, по меньшей мере, одним соплом, одну первичную и одну вторичные камеры смешения и приемную камеру, в которой размещены сопла соплового блока, причем первичная камера смешения частично расположена вокруг сопла, а выход вторичной камеры смешения совмещен с диффузором (RU №2205994. М.кл.⁷: F04F 5/02, 2002 г.).Closest to the proposed device, adopted as a prototype, is a liquid-gas jet apparatus containing a nozzle block with at least one nozzle, one primary and one secondary mixing chamber and a receiving chamber in which the nozzles of the nozzle block are located, the primary the mixing chamber is partially located around the nozzle, and the output of the secondary mixing chamber is combined with a diffuser (RU No. 2205994. M. Cl ⁷ : F04F 5/02, 2002).

Недостатком прототипа является неконтролируемое насыщение жидкости пассивным газом, в связи с тем что после выхода потока жидкости и газа из первичной камеры смешения с эжектором происходит неконтролируемый (не расчетный) «окончательный захват пассивного газа».The disadvantage of the prototype is the uncontrolled saturation of the liquid with passive gas, due to the fact that after the flow of liquid and gas from the primary mixing chamber with the ejector, there is an uncontrolled (not calculated) “final capture of the passive gas”.

3. Раскрытие изобретения3. Disclosure of invention

Задачей изобретения является обеспечение заданного проектного насыщения жидкости газом с помощью эжектора.The objective of the invention is to provide a given design saturation of the liquid with gas using an ejector.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что жидкостно-газовый струйный аппарат содержит сопловой блок, по меньшей мере, с двумя соплами, две камеры смешения: первичную для предварительного разбиения и перемешивания жидкости с пассивным газом и вторичную для выравнивания скоростей и повышения давления смеси, причем вторичная камера смешения совмещена с диффузором, а также две приемные камеры, одна для жидкости и другая для газа.The solution to this problem is provided by the fact that the liquid-gas jet apparatus comprises a nozzle block with at least two nozzles, two mixing chambers: a primary one for preliminary breakdown and mixing of the liquid with passive gas and a secondary one for equalizing the velocities and increasing the pressure of the mixture, the secondary one the mixing chamber is combined with a diffuser, as well as two receiving chambers, one for liquid and one for gas.

Приемная камера для жидкости расположена дальше от диффузора, чем приемная камера для газа.The liquid receiving chamber is located further from the diffuser than the gas receiving chamber.

Приемная камера для газа расположена дальше от диффузора, чем приемная камера для жидкости.The gas inlet chamber is further away from the diffuser than the liquid inlet chamber.

Используются профилированные кольцевые сопла для газа, расположенные вокруг профилированных сопел для жидкости.Profiled annular gas nozzles are used located around profiled fluid nozzles.

Используются сопла для газа в виде отдельных профилированных отверстий, расположенных вокруг профилированных сопел для жидкости.Gas nozzles are used in the form of separate profiled openings located around profiled liquid nozzles.

В приемных камерах используются известные элементы для снижения потерь давления.In the receiving chambers, known elements are used to reduce pressure losses.

Торец приемной камеры, обращенный к диффузору, выполнен сменным.The end of the receiving chamber facing the diffuser is interchangeable.

Сопла и для жидкости, и для газа размещены в ближайшей к диффузору приемной камеры.Nozzles for both liquid and gas are located in the receiving chamber closest to the diffuser.

Часть или все сопла для газа размещены на боковой поверхности приемной камеры для газа.Part or all of the gas nozzles are located on the side surface of the gas inlet chamber.

4. Краткое описание чертежей4. Brief Description of the Drawings

Жидкостно-газовый струйный аппарат изображен на прилагаемой фигуре, где 1 - патрубок подвода жидкости к размещенным в жидкостном коллекторе 2 струйным аппаратам 3, имеющим сопла 4; газ поступает в приемную камеру 5 (газовый коллектор); выход струйного аппарата 3 размещен в первичной камере смешения 6, в которой происходит проектное насыщение жидкости газом, после чего жидкостно-газовая смесь поступает во вторичную камеру смешения 7, от которой жидкостный коллектор 2 и приемная камера 5 отделены стенками 8, и на выходе которой размещены последовательно диффузор 9 и выравнивающая труба 10, переходящая в расширитель 11 с выходом 12 в корпус расширителя 13, имеющего крепление 14 к струйному аппарату. Стенки 8 выполнены с условием инжектирования газа жидкостью только в первичной камере смешения.A liquid-gas jet apparatus is shown in the attached figure, where 1 is a nozzle for supplying fluid to the jet apparatuses 3 located in the fluid manifold 2, having nozzles 4; gas enters the receiving chamber 5 (gas manifold); the output of the jet apparatus 3 is placed in the primary mixing chamber 6, in which the design saturation of the liquid with gas takes place, after which the liquid-gas mixture enters the secondary mixing chamber 7, from which the liquid collector 2 and the receiving chamber 5 are separated by walls 8, and at the outlet of which are placed sequentially a diffuser 9 and a leveling pipe 10, passing into the expander 11 with an exit 12 into the housing of the expander 13, which has a mount 14 to the jet apparatus. Walls 8 are made with the condition of injecting gas with liquid only in the primary mixing chamber.

Как следует из описания устройства, оно включает две приемные камеры смешения: первичную 6, в которой происходит предварительное смешение, и вторичную камеру смешения 7, в которой происходит окончательное перемешивание сред.As follows from the description of the device, it includes two receiving mixing chambers: the primary 6, in which the preliminary mixing takes place, and the secondary mixing chamber 7, in which the final mixing of the media takes place.

Соотношение площадей отверстий для ввода в первичную камеру смешения жидкости и газа подбираются из условия обеспечения проектного насыщения жидкости газом при заданных параметрах сред.The ratio of the areas of the openings for introducing the liquid and gas into the primary mixing chamber is selected from the conditions for ensuring the design saturation of the liquid with gas at given medium parameters.

Приемная камера для жидкости расположена дальше от диффузора, чем приемная камера для газа, а приемная камера для газа расположена дальше от диффузора, чем приемная камера для жидкости.The liquid receiving chamber is located further from the diffuser than the gas receiving chamber, and the gas receiving chamber is located farther from the diffuser than the liquid receiving chamber.

Иcпoльзуютcя профилированные кольцевые сопла для газа, расположенные вокруг профилированных сопел для жидкости; профилированные кольцевые сопла для газа, расположенные вокруг профилированных сопел для жидкости, причем конструктивно сопла для газа могут быть в виде отдельных профилированных отверстий, расположенных вокруг профилированных сопел для жидкости.Use profiled annular gas nozzles located around profiled fluid nozzles; profiled annular gas nozzles located around profiled liquid nozzles, and structurally gas nozzles can be in the form of separate profiled holes located around profiled liquid nozzles.

В приемных камерах используются известные элементы для снижения потерь давления (плавные переходы и др.).In the receiving chambers, known elements are used to reduce pressure losses (smooth transitions, etc.).

Для удобства обслуживания торец приемной камеры, обращенный к диффузору, выполняется сменным.For ease of maintenance, the end of the receiving chamber facing the diffuser is interchangeable.

Сопла и для жидкости, и для газа могут быть размещены в ближайшей к диффузору приемной камере.Nozzles for both liquid and gas can be placed in the receiving chamber closest to the diffuser.

Часть или все сопла для газа размещаются па боковой поверхности приемной камеры для газа.Part or all of the gas nozzles are located on the side surface of the gas inlet chamber.

Профилированная часть сопел как для жидкости, так и для газа располагается внутри приемной камеры, ближайшей к диффузору, в выходном торце этой приемной камеры или снаружи ее, в первичной камере смешения.The profiled part of the nozzles for both liquid and gas is located inside the receiving chamber closest to the diffuser, at the output end of this receiving chamber, or outside it, in the primary mixing chamber.

5. Осуществление изобретения5. The implementation of the invention

Работает устройство следующим образом: струя активной жидкости, подводимой в аппарат по патрубку 1, из каждого сопла 4 струйного аппарата 3 попадает из жидкостного коллектора 2 в первичную камеру смешения 6, где происходит ее предварительное разбиение и перемешивание с пассивным газом, поступающим из приемной камеры 5. В первичной камере смешения 6 происходит, в соответствии с законом Дальтона, проектное насыщение жидкости газом, определяемое размерами струйного аппарата и параметрами подаваемых сред: жидкости и газа (Кедров В.М. Атомистика Дальтона. М.-Л. 1940 г.). Затем газожидкостная смесь поступает во вторичную камеру смешения 7, где происходит выравнивание скоростей и повышение давления смеси. Благодаря стенкам 8, ограничивающим инжектирование газа потоком жидкости только в первичной камере смешение, диффузор 9 обеспечивает в выравнивающей трубе 10 качественное перемешивание сред, выходящих в расширитель 11, имеющим выход 12 в корпус расширителя 13 с креплением 14 к струйному аппарату.The device operates as follows: a jet of active liquid supplied to the apparatus through pipe 1 from each nozzle 4 of the jet apparatus 3 enters from the liquid collector 2 into the primary mixing chamber 6, where it is preliminarily divided and mixed with passive gas coming from the receiving chamber 5 In the primary mixing chamber 6, in accordance with Dalton’s law, the design saturation of the liquid with gas is determined by the dimensions of the jet apparatus and the parameters of the supplied media: liquid and gas (Kedrov V.M. Atomistics Dalton. M.-L. 1940). Then the gas-liquid mixture enters the secondary mixing chamber 7, where the velocity equalization and pressure increase of the mixture occurs. Due to the walls 8, restricting the injection of gas by the liquid flow only in the primary mixing chamber, the diffuser 9 provides in the leveling pipe 10 a high-quality mixing of the media leaving the expander 11, which has an outlet 12 to the expander body 13 with the fastening 14 to the jet apparatus.

6. Технические результаты6. Technical Results

Заявленное предложение обеспечивает заданное проектное насыщение жидкости газом с высокой точностью, определяемой закономерностями эжектирования сред.The claimed proposal provides a given design saturation of the liquid with gas with high accuracy, determined by the laws of ejection of the media.

Claims

1. A liquid-gas jet apparatus comprising a nozzle unit with at least two nozzles, a primary and secondary mixing chamber, as well as two receiving chambers, one for liquid and the other for gas, and the secondary mixing chamber is combined with a diffuser.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the receiving chamber for liquid is located further from the diffuser than the receiving chamber for gas.

3. The apparatus according to claim 1, characterized in that the receiving chamber for gas is located further from the diffuser than the receiving chamber for liquid.

4. The apparatus according to claim 1, characterized in that the profiled annular nozzles for gas are used located around the profiled nozzles for the liquid.

5. The apparatus according to claim 4, characterized in that gas nozzles are used in the form of separate profiled openings located around profiled liquid nozzles.

6. The apparatus according to claim 1, characterized in that the receiving chambers use known elements to reduce pressure loss.

7. The apparatus according to claim 1, characterized in that the end of the receiving chamber facing the diffuser is removable.

8. The apparatus according to claim 1, characterized in that the nozzles for both liquid and gas are located in the receiving chamber closest to the diffuser.

9. The apparatus according to claim 1, characterized in that part or all of the gas nozzle is located on the side surface of the gas receiving chamber.

10. The apparatus according to claim 1, characterized in that the profiled part of the nozzles for both liquid and gas is located inside the receiving chamber closest to the diffuser, at the output end of this receiving chamber or outside it in the primary mixing chamber.