RU2705695C1

RU2705695C1 - Method of flow ejection and device for its implementation

Info

Publication number: RU2705695C1
Application number: RU2018138405A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Петрович Черепанов
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2019-11-11

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to jet equipment and can be used in many industries to increase degree of compression of flow by its ejection. Ejecting flow is supplied through active nozzle directly into radial slot gap on walls of which there are alternating annular zones of rarefaction with continuous flow of ejection flow, ejected flow is fed directly into the area of one or several annular rarefaction zones formed coaxially to the ejecting flow, the mixture of the ejecting and one or several ejected streams obtained in the radial-slot gap is removed from the radial-slit gap beyond the limits of the last annular zone of rarefaction. In the device for implementing the method, the annular channels are located within the alternating annular rarefaction zones alternately in the main, then in the reflecting walls of the radial-slot gap to the coaxially active central nozzle. Width of cross section of annular channel in radial direction does not exceed width of cross-section corresponding to this annular channel annular rarefaction zone, and the distance between the adjacent annular channels in the main and reflecting walls in the radial direction is approximately equal to the width of adjacent annular rarefaction zones corresponding to said annular channels.

EFFECT: increased rarefaction of ejected flow and increased efficiency of ejector.

5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано во многих отраслях промышленности для повышения степени сжатия потока путем его эжектирования.The invention relates to inkjet technology and can be used in many industries to increase the degree of compression of the stream by ejecting it.

Широко известно, что при развороте потока, например, в изогнутой трубе, или при обтекании потоком препятствия, образуется каверна, которая способствует понижению давления в зоне ее соприкосновения со стенкой вследствие увеличения скорости за счет уменьшения поперечного сечения потока в этой зоне. В книге: Чупраков Ю.И. Гидропривод и средства гидроавтоматики: Учебное пособие для вузов по специальности «Гидропривод и гидроавтоматика». М. Машиностроение, 1979 - 232 с. рассмотрено течение потока в узком щелевом зазоре (малым по отношению к поперечному сечению сопла зазором между двумя стенками) при подаче потока в радиально-щелевой зазор через активное центральное сопло, расположенное под прямым углом к плоскостям стенок. Поток, вытекающий из активного сопла в радиально-щелевой зазор, образованный двумя стенками, из которых основная стенка содержит активное центральное сопло для подачи потока, а отражающая стенка расположена относительно основной с малым по отношению к поперечному сечению сопла зазором - сплошная, образует в этом зазоре течение расходящегося потока. Известно, что при развороте потока из активного центрального сопла в радиально-щелевой зазор при течении расходящегося потока за кромкой активного сопла образуется кольцевая зона разрежения. Течение потока в зазоре может быть, как отрывным, так и безотрывным. Однако в данном способе кинетическая энергия потока в узком щелевом зазоре не используется для эжектирования.It is widely known that when a flow is turned around, for example, in a bent pipe, or when an obstacle flows around it, a cavity is formed that helps to reduce the pressure in the zone of its contact with the wall due to an increase in speed due to a decrease in the cross section of the flow in this zone. In the book: Chuprakov Yu.I. Hydraulic actuator and means of hydraulic automation: A textbook for universities in the specialty "Hydraulic actuator and hydraulic automation". M. Engineering, 1979 - 232 p. The flow flow in a narrow slotted gap (small with respect to the nozzle cross-section by the gap between two walls) is considered when the stream is fed into the radial-slotted gap through an active central nozzle located at right angles to the planes of the walls. The stream flowing from the active nozzle into the radial slot gap formed by two walls, of which the main wall contains an active central nozzle for supplying the flow, and the reflecting wall is located relative to the main one with a small gap with respect to the nozzle cross section, forms a gap in this gap divergent flow. It is known that when the flow is turned from the active central nozzle to the radially slotted gap during the divergent flow past the edge of the active nozzle, an annular rarefaction zone is formed. The flow in the gap can be either tear-off or continuous. However, in this method, the kinetic energy of the flow in a narrow slot gap is not used for ejection.

Известно течение потока в узком щелевом зазоре (Черепанов А.П. Струйно-логические устройства автоматической ориентации плоских деталей при сборке. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Иркутск 1993. - 158 с.). Исследования, проводимые при подаче потока под давлением через центральное сопло в малый по отношению к его поперечному сечению радиально-щелевой зазор между близко расположенными стенками, из которых отражающая стенка - сплошная, а основная стенка содержит центральное сопло для подачи потока и ряд отверстий для отвода потока из зазора, расположенных на разных радиусах от центрального сопла, показали, что избыточное давление расходящегося потока при его безотрывном течении в радиально-щелевом зазоре создает в нем чередующиеся кольцевые зоны разрежения и кольцевые зоны повышенного давления. Наличие разрежения и повышенного давления в чередующихся кольцевых зонах регистрировалось с помощью U-образных манометров.It is known the flow in a narrow slotted gap (Cherepanov A.P. Inkjet logic devices for automatic orientation of flat parts during assembly. Thesis for the degree of candidate of technical sciences. Irkutsk 1993. - 158 pp.). Investigations carried out when applying a stream under pressure through a central nozzle to a small radial-gap gap between closely spaced walls with respect to its cross section, of which the reflecting wall is continuous, and the main wall contains a central nozzle for supplying a stream and a number of holes for diverting the stream from the gap located at different radii from the central nozzle, it was shown that the excess pressure of the diverging stream during its continuous flow in the radial-gap gap creates alternating ring rings in it e rarefaction zones and annular zones of increased pressure. The presence of rarefaction and increased pressure in alternating annular zones was recorded using U-shaped pressure gauges.

Известны способы эжектирования потока (Авторское свидетельство СССР №338687, МКИ F04F 5/14, Опубл. 15.05.1972, Бюлл. №16) в которых эжектирующий поток подают в активное центральное сопло в основной стенке под давлением, смешивают его с эжектируемым потоком, подаваемым в полость низкого давления и отводят смесь через радиально-щелевой зазор, образованный между основной и отражающей стенками, величина которого приводит к пульсации давления в зоне смешения, ее снижают за счет конического участка выходного канала, сообщенного с полостью низкого давления, одноступенчатая подача эжектируемого потока не дает возможности увеличения разрежения.Known methods of ejection flow (USSR Author's Certificate No. 338687, MKI F04F 5/14, Publ. 05/15/1972, Bull. No. 16) in which the ejection stream is fed into the active central nozzle in the main wall under pressure, mix it with the ejected stream supplied into the low-pressure cavity and the mixture is diverted through a radial-gap gap formed between the main and reflective walls, the value of which leads to pressure pulsation in the mixing zone, it is reduced due to the conical section of the outlet channel in communication with the low-pressure cavity , a single-stage feed of the ejected flow does not allow an increase in vacuum.

Известны способы эжектирования потока (Патент US 1296567 A (Suczek) 04.03.1919) в которых эжектирующий поток подают в активное сопло под давлением, смешивают его с эжектируемым потоком, который подают через кольцевую зону и отводят смесь через радиально-щелевой зазор, образованный между стенками, причем, величиной зазора регулируют только подачу эжектирующего потока до входа в радиально-щелевой зазор, а эжектируемый поток подают в кольцевой канал одновременно с двух сторон, при этом предусмотрена только одноступенчатая подача эжектируемого потока, что не дает возможности увеличения разрежения.Known methods of ejection flow (Patent US 1296567 A (Suczek) 03/04/1919) in which the ejection stream is fed into the active nozzle under pressure, mix it with the ejected stream, which is fed through the annular zone and the mixture is removed through the radial-gap gap formed between the walls moreover, the size of the gap controls only the flow of the ejection flow before entering the radially slotted gap, and the ejected flow is fed into the annular channel simultaneously from two sides, while only one-stage flow of the ejected flow is provided, h on makes it impossible to increase the negative pressure.

Известны способы эжектирования потока (Авторское свидетельство СССР №1019114, МКИ F04F 5/42, Опубл. 23.05.83, Бюлл. №19), в которых эжектирующий поток подают в активное сопло под давлением, смешивают его с эжектируемым потоком и отводят смесь через радиально-щелевой зазор, образованный между основной стенкой и отражающей стенкой, эжектирующий поток подают в камеру смешения, завихряют его в камере смешения, в которую через пассивный центральный канал всасывают эжектируемый поток и смешивают его с эжектирующим потоком. Смешанный поток через центральное сопло подают в радиально-щелевой зазор между основной и отражающей стенками для преобразования кинетической энергии смешанного потока в давление. Таким образом, в известном способе кинетическая энергия расходуется не только на эжектирование потока, но и на завихрение его в камере смешения и в центральном отверстии. Далее кинетическая энергия расходуется на снижение завихрения разделением (разрывом) потока кольцевым каналом в центральном отверстии, в который из радиально-щелевого зазора по трубопроводу дополнительно подают часть смешанного потока, преобразуют смешанный поток в давление в радиально-щелевом диффузоре между основной и отражающей стенками. В итоге кинетическая энергия потока затрачивается вначале на создание завихрения, а затем на его снижение в центральном канале и в радиально-щелевом диффузоре между основной и отражающей стенками. Одноступенчатая подача эжектируемого потока также не дает возможности увеличения разрежения.Known methods of ejection flow (USSR Author's Certificate No. 1019114, MKI F04F 5/42, Publ. 23.05.83, Bull. No. 19), in which the ejected stream is fed into the active nozzle under pressure, mixed with the ejected stream and the mixture is removed through radially - a gap gap formed between the main wall and the reflecting wall, the ejection stream is fed into the mixing chamber, it is swirled in the mixing chamber, into which the ejected stream is sucked through the passive central channel and mixed with the ejected stream. The mixed stream through the central nozzle is fed into the radial-gap gap between the main and reflective walls to convert the kinetic energy of the mixed stream into pressure. Thus, in the known method, kinetic energy is spent not only on the ejection of the flow, but also on its turbulence in the mixing chamber and in the Central hole. Further, kinetic energy is spent on reducing the swirl by separation (rupture) of the flow by an annular channel in the central hole, into which a part of the mixed flow is additionally supplied from the radial-slot gap through the pipeline, the mixed flow is converted to pressure in the radial-gap diffuser between the main and reflective walls. As a result, the kinetic energy of the flow is spent first on creating a turbulence, and then on its decrease in the central channel and in the radial-slot diffuser between the main and reflecting walls. The single-stage supply of the ejected flow also does not allow the increase in vacuum.

Известны способы эжектирования потока (Патент US 4523894 А МКИ F04F 5/00, 18.06.1985) в которых эжектирующий поток подают в активное сопло под давлением, смешивают его с эжектируемым потоком, который подают через кольцевую зону и отводят смесь через радиально-щелевой зазор, образованный между стенками, причем кольцевая зона для отвода эжектируемого потока расположена только со стороны отражающей стенки, тогда как наибольшее разрежение, как известно, создает кольцевая зона, расположенная как можно ближе к центральному каналу со стороны основной стенки, поэтому одноступенчатая подача эжектируемого потока со стороны отражающей стенки не дает возможности увеличения разрежения.Known methods of ejection flow (Patent US 4523894 A MKI F04F 5/00, 06/18/1985) in which the ejection stream is fed into the active nozzle under pressure, mixed with the ejected stream, which is fed through the annular zone and the mixture is withdrawn through a radial-gap gap, formed between the walls, and the annular zone for the removal of the ejected stream is located only on the side of the reflective wall, while the largest vacuum, as you know, creates an annular zone located as close to the Central channel from the side of the main wall therefore, a single-stage supply of the ejected flow from the side of the reflecting wall does not allow the increase in vacuum.

Анализ показал, что ни в одном из известных способов эжектирования потока и устройствах для его осуществления не используются чередующиеся зоны разрежения, образующиеся при безотрывном течении потока между стенками радиально-щелевого зазора, поэтому данными способами не удается повысить разрежение эжектируемого потока.The analysis showed that none of the known methods of flow ejection and devices for its implementation use alternating rarefaction zones formed during a continuous flow of the stream between the walls of the radial-gap gap, therefore, these methods cannot increase the rarefaction of the ejected stream.

В качестве прототипа принят наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату способ эжектирования потока и устройство для его осуществления (Патент US 5584668 A (Volkmann) МКИ F04F 5/16; F04F 5/22; F04F 5/00; F04F 005/00 17.12.1996), заключающийся в подаче эжектирующего потока под давлением через активное центральное сопло в радиально-щелевой зазор и смешивании с эжектируемыми потоками, которые всасывают в радиально-щелевой зазор через кольцевые каналы с отводом смешанного потока через радиально-щелевой зазор между основной и отражающей стенками за пределами последнего кольцевого канала. Известный способ имеет несколько зон смешивания нескольких эжектируемых потоков, что по сравнению с аналогами имеет преимущество. Однако в известном способе, при двухсторонней подаче эжектируемых потоков в радиально-щелевой зазор, кольцевые каналы, как на основной, так и на отражающей стенках располагают навстречу друг другу на равных расстояниях от центрального канала. Учитывая, что давление расходящегося потока в радиально-щелевом зазоре создает чередующиеся кольцевые зоны разрежения и кольцевые зоны повышенного давления, встречное расположение кольцевых каналов на одинаковых расстояниях от центрального канала питания неэффективно, поскольку там, где один из кольцевых каналов, например, со стороны основной стенки совпадает с кольцевой зоной разрежения, противоположно расположенный кольцевой канал со стороны отражающей стенки при этом совпадает с кольцевой зоной повышенного давления, которое препятствует эжектированию потока из этого кольцевого канала, поэтому, часть кольцевых каналов не задействована для создания разрежения. Кроме того, если смешанный поток на выходе из последней кольцевой зоны разрежения непосредственно за ее пределами попадает в зону повышенного давления, это также препятствует повышению разрежения.As a prototype adopted the closest in technical essence and the achieved result, the method of flow ejection and a device for its implementation (Patent US 5584668 A (Volkmann) MKI F04F 5/16; F04F 5/22; F04F 5/00; F04F 005/00 17.12. 1996), which consists in feeding the ejection stream under pressure through the active central nozzle into the radial-gap gap and mixing with the ejected flows, which are sucked into the radial-gap gap through the annular channels with the outlet of the mixed stream through the radial-gap gap between the main and reflecting walls behind P Gödel last annular channel. The known method has several mixing zones of several ejected streams, which in comparison with analogues has the advantage. However, in the known method, with the two-sided supply of ejected flows into the radially slotted gap, the annular channels, both on the main and on the reflecting walls, are arranged towards each other at equal distances from the central channel. Considering that the diverging flow pressure in the radial slot gap creates alternating annular rarefaction zones and annular zones of increased pressure, the opposing arrangement of the annular channels at equal distances from the central supply channel is inefficient, since where one of the annular channels, for example, from the main wall coincides with the annular rarefaction zone, the oppositely located annular channel from the side of the reflecting wall in this case coincides with the annular zone of increased pressure, which yatstvuet ejected flow from this annular channel, however, a part of the annular channel is not activated to create a vacuum. In addition, if the mixed flow at the outlet of the last annular rarefaction zone immediately outside it enters the pressure zone, this also prevents an increase in rarefaction.

Таким образом, расположение кольцевых каналов на одинаковых расстояниях от центрального канала без учета чередующихся кольцевых зон разрежения и кольцевых зон повышенного давления в радиально-щелевом зазоре, известным способом и устройством для его осуществления не удается повысить разрежение и увеличить производительность эжектора.Thus, the location of the annular channels at equal distances from the central channel without taking into account the alternating annular rarefaction zones and annular zones of increased pressure in the radial-gap gap, using the known method and device for its implementation, it is not possible to increase the vacuum and increase the performance of the ejector.

Целью изобретения является повышение разрежения эжектируемого потока и увеличение производительности эжектора.The aim of the invention is to increase the rarefaction of the ejected stream and increase the productivity of the ejector.

Технический результат изобретения достигается за счет размещения кольцевых каналов для эжектируемых потоков в чередующихся кольцевых зонах разрежения, образующихся при безотрывном течении потока между стенками радиально-щелевого зазора.The technical result of the invention is achieved by placing annular channels for ejected flows in alternating annular rarefaction zones formed during a continuous flow between the walls of the radial-gap gap.

Описание рисунков:Description of drawings:

Фиг. 1. Устройство для осуществления способа эжектирования потока.FIG. 1. Device for implementing the method of ejection flow.

Фиг. 2 - Основные размеры и параметры.FIG. 2 - Main dimensions and parameters.

Фиг. 3 - Зависимость разрежения от величины зазора между стенками при избыточном давлении в центральном канале от Р_И=1 кг/см² до Р_И=3 кг/см².FIG. 3 - Dependence of rarefaction on the size of the gap between the walls at overpressure in the central channel from R _And = 1 kg / cm ² to R _And = 3 kg / cm ² .

Способ эжектирования потока осуществляют подачей эжектирующего потока под давлением через активное центральное сопло в радиально-щелевой зазор, расходящийся эжектирующий поток в радиально-щелевой зазор подают при безотрывном течении, которое между стенками радиально-щелевого зазора коаксиально центральному соплу создает одну или несколько чередующихся кольцевых зон разрежения, эжектируемый поток подают непосредственно в область одной или нескольких образующихся коаксиально эжектирующему потоку чередующихся кольцевых зон разряжения так, что:The flow ejection method is carried out by supplying the ejection flow under pressure through the active central nozzle to the radial-gap gap, the diverging ejection flow into the radial-gap gap is fed in a continuous flow, which between the walls of the radial-gap gap coaxially to the central nozzle creates one or more alternating annular rarefaction zones , the ejected stream is fed directly to the region of one or more alternating annular discharge zones formed coaxially to the ejected stream so that:

- в первом случае первый эжектируемый поток всасывают в первую кольцевую зону разрежения через первый кольцевой канал, расположенный на основной стенке;- in the first case, the first ejected stream is sucked into the first annular rarefaction zone through the first annular channel located on the main wall;

- во втором случае второй эжектируемый поток всасывают во вторую кольцевую зону разрежения через второй кольцевой канал, расположенный на отражающей стенке и смешивают с предыдущим смешанным потоком;- in the second case, the second ejected stream is sucked into the second annular rarefaction zone through the second annular channel located on the reflective wall and mixed with the previous mixed stream;

- в третьем случае третий эжектируемый поток всасывают в третью кольцевую зону разрежения через третий кольцевой канал, расположенный в основной стенке и смешивают с предыдущим потоками;- in the third case, the third ejected stream is sucked into the third annular rarefaction zone through the third annular channel located in the main wall and mixed with the previous flows;

- при дальнейшем течении потока последующие эжектируемые потоки всасывают в кольцевые зоны разрежения поочередно то на отражающей, то на основной стенке, через кольцевые каналы, расположенные поочередно то на отражающей, то на основной стенке и далее весь смешанный поток отводят из радиально-щелевого зазора за пределами последней кольцевой зоны разрежения.- with further flow, subsequent ejected flows are sucked into the annular rarefaction zones alternately on the reflective, then on the main wall, through annular channels located alternately on the reflective, then on the main wall and then the entire mixed stream is diverted from the radial-gap gap outside the last annular rarefaction zone.

Ширину чередующихся кольцевых зон разрежения в радиальном направлении изменяют, например, изменением давления эжектирующего потока, величиной радиально-щелевого зазора, который задают в пределах образования безотрывного течения потока в радиально-щелевом зазоре.The width of the alternating annular rarefaction zones in the radial direction is changed, for example, by changing the pressure of the ejection flow, the magnitude of the radial-gap gap, which is set within the formation of a continuous flow in the radial-gap gap.

Безотрывное течение потока задают величиной радиально-щелевого зазора в пределах от 0,1 мм до 1,0 мм.The continuous flow of the stream is set by the value of the radial-gap gap in the range from 0.1 mm to 1.0 mm.

Проведенный анализ уровня техники показал, что в известных способах эжектирования потока и в устройствах для его осуществления не используются чередующиеся кольцевые зоны разрежения, образующиеся при безотрывном течении потока между стенками радиально-щелевого зазора, поэтому известными способами и устройствами для эжектирования потока не удается повысить разрежение эжектируемого потока.The analysis of the prior art showed that in the known methods of flow ejection and in devices for its implementation, alternating annular rarefaction zones are not used, which are formed during a continuous flow of the flow between the walls of the radial slot gap, therefore, using known methods and devices for ejecting the flow, it is not possible to increase the rarefaction of the ejected flow.

Сравнением известного уровня техники установлено, что ни один из самых близких аналогов и прототип по совокупности признаков, тождественных всем признакам заявляемого технического решения, не обеспечивает повышения разрежения эжектируемого потока, что соответствует критериям «новизна». Результаты поиска известных технических решений показали, что отличительные признаки заявленного способа и его реализации не следуют явным образом из представленных аналогов, прототипа и известных технических решений в смежных областях техники. Из известного уровня техники также не выявлено существенных признаков предлагаемого решения, необходимых для достижения заявляемого технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».By comparing the prior art it was found that none of the closest analogues and prototype in terms of the set of features identical to all the features of the claimed technical solution does not increase the rarefaction of the ejected stream, which meets the criteria of "novelty". Search results for known technical solutions have shown that the distinguishing features of the claimed method and its implementation do not follow explicitly from the presented analogues, prototype and known technical solutions in related fields of technology. The prior art also did not reveal the essential features of the proposed solution necessary to achieve the claimed technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

Способ эжектирования потока поясняется на примере устройства для его осуществления.The flow ejection method is illustrated by an example of a device for its implementation.

Устройство для осуществления способа эжектирования потока содержит основную стенку 1 и отражающую стенку 2 (крепление стенок 1 и 2 между собой на рисунках фиг. 1 и фиг. 3 не показано). Стенки 1 и 2 установлены друг относительно друга неподвижно и образуют радиально-щелевой зазор 3, величина h которого выбирается так, чтобы между стенками 1 и 2 обеспечивалось безотрывное течение расходящегося в нем эжектирующего потока 5. Активное центральное сопло 4 расположено в основной стенке 1 и служит для подачи эжектирующего потока 5 под избыточным давлением Р_И в радиально-щелевой зазор 3. Для повышения скорости эжектирующего потока и создания безотрывного течения величина h радиально-щелевого зазора 3 выбирается меньше величины поперечного сечения активного центрального сопла 4. В данном устройстве использовано три эжектируемых потока P_B1, P_B2 и P_B3. Кольцевой канал 6 расположен в основной стенке 1 коаксиально активному центральному соплу 4 и соединен полостью 7 с отверстием 8 для всасывания эжектируемого потока P_B1 в радиально-щелевой зазор 3 через коммутационную панель 9. Кольцевой канал 10 расположен в отражающей стенке 2 коаксиально центральному активному соплу 4 и соединен полостью 11 с отверстием 12 для всасывания эжектируемого потока P_B2 в радиально-щелевой зазор 3 через коммутационную панель 13. Кольцевой канал 14 расположен в основной стенке 1 коаксиально активному центральному соплу 4 и соединен полостью 15 с отверстием 16 для всасывания эжектируемого потока P_B3 в радиально-щелевой зазор 3 через коммутационную панель 9. Таким образом, эжектируемые потоки соединены между собой размещенной со свободной стороны основной стенки 1 коммутационной панелью 9 и, размещенной со свободной стороны отражающей стенки 2 коммутационной панелью 13. Коммутационные панели 9 и 13 уплотнены кольцами 17, которые служат для герметизации полостей 7, 11, 15.A device for implementing the method of flow ejection comprises a main wall 1 and a reflecting wall 2 (fixing the walls 1 and 2 to each other in the figures of Fig. 1 and Fig. 3 is not shown). Walls 1 and 2 are fixed relative to each other and form a radial-gap gap 3, the value of h of which is selected so that between the walls 1 and 2 a continuous flow of the diverging ejection stream 5 is provided. The active central nozzle 4 is located in the main wall 1 and serves for supplying the ejection stream 5 under an excess pressure P _AND into the radially slotted gap 3. To increase the velocity of the ejection stream and create a continuous flow, the value h of the radial slotted gap 3 is selected less than river section of the active central nozzle 4. This device used three ejected stream P _B1 , P _B2 and P _B3 . The annular channel 6 is located in the main wall 1 of the coaxially active central nozzle 4 and is connected by a cavity 7 to the hole 8 for suction of the ejected stream P _B1 into the radially slotted gap 3 through the patch panel 9. The annular channel 10 is located in the reflective wall 2 coaxially with the central active nozzle 4 and connected by a cavity 11 to the hole 12 for suction of the ejected stream P _B2 into the radially slotted gap 3 through the patch panel 13. The annular channel 14 is located in the main wall 1 of the coaxially active central nozzle 4 and is connected by a cavity 15 to the hole 16 for suction of the ejected stream P _B3 into the radially slotted gap 3 through the switching panel 9. Thus, the ejected flows are interconnected by a switching panel 9 located on the free side of the main wall 1 and located on the free side of the reflecting wall 2 by the patch panel 13. The patch panels 9 and 13 are sealed with rings 17, which serve to seal the cavities 7, 11, 15.

Устройство для осуществления способа эжектирования потока работает следующим образом. При безотрывном течении между стенками 1 и 2 эжектирующий поток 5 под избыточным давлением Р_И при подаче в активное центральное сопло 4 на выходе из него отрывается от кромки 18, в радиально-щелевом зазоре 3 создается струя 19, которая ударяется о сплошную отражающую стенку 2, в центре струи 19 образуется зона пониженного давления 20. Давление в радиально-щелевом зазоре 3 ниже, чем давление эжектирующего потока 5, поэтому после его отрыва от кромки 18 в радиально-щелевом зазоре 3 образуется расходящееся безотрывное течение потока. В кольцевом сечении 21 скорость потока возрастает, образуется первое сужение потока 22 со стороны основной стенки 1 и создается первая кольцевая зона разрежения 23, которая через кольцевой канал 6 и полость 7 всасывает эжектируемый поток P_B1 из отверстия 8 в радиально-щелевой зазор 3, где эжектируемый поток P_B1 смешивается с эжектирующим потоком 5. Под воздействием первой кольцевой зоны разрежения 23 смешанный поток прижимается к основной стенке 1, образуется второе сужение потока 24 и со стороны отражающей стенки 2 создается вторая кольцевая зона разрежения 25, которая через кольцевой канал 10 и полость 11 всасывает эжектируемый поток P_B2 из отверстия 12 в радиально-щелевой зазор 3, где эжектируемый поток P_B2 смешивается с потоком в радиально-щелевом зазоре 3. Под воздействием второй кольцевой зоны разрежения 25 смешанный поток прижимается к отражающей стенке 2, образуется третье сужение потока 26. Со стороны основной стенки 1 создается третья кольцевая зона разрежения 27, которая через кольцевой канал 14 и полость 15 всасывает эжектируемый поток P_B3 из отверстия 16 в радиально-щелевой зазор 3, в котором эжектируемый поток P_B3 смешивается с потоком в радиально-щелевом зазоре 3. Таким образом эжектируемые потоки P_B1, P_B2 и P_B3, смешанные в трех кольцевых зонах 23, 25 и 27, образуют единый смешанный поток 28, который за последней кольцевой зоной разрежения выходит за пределы радиально-щелевого зазора 3.A device for implementing the method of ejection flow works as follows. In an uninterrupted flow between walls 1 and 2, the ejection flow 5 under excess pressure P _And when fed into the active central nozzle 4 at the exit from it, detaches from the edge 18, a stream 19 is created in the radial-slot gap 3, which hits a continuous reflecting wall 2, in the center of the jet 19, a zone of reduced pressure 20 is formed. The pressure in the radial-gap gap 3 is lower than the pressure of the ejection stream 5, therefore, after it is detached from the edge 18 in the radial-gap gap 3, a diverging continuous flow of the stream is formed. In the annular section 21, the flow velocity increases, the first narrowing of the flow 22 from the side of the main wall 1 is formed, and the first annular rarefaction zone 23 is created, which, through the annular channel 6 and the cavity 7, sucks the ejected flow P _B1 from the hole 8 into the radial-gap gap 3, where P _B1 ejection stream mixes with the entraining stream 5. Under the influence of the first annular dilution zone 23, the mixed flow is pressed against the main wall 1 is formed the second flow restriction 24 and the reflecting walls 2 of the second annular zone is created azrezheniya 25 which through an annular channel 10 and the cavity 11 draws the ejected stream P _B2 of the opening 12 in a radially-slotted gap 3, where the ejection stream P _B2 is mixed with the flow in the gap radially slit 3. Under the influence of the second annular dilution zone 25 mixed stream presses against the reflecting wall 2, a third narrowing of the flow 26 is formed. From the side of the main wall 1, a third annular rarefaction zone 27 is created, which, through the annular channel 14 and the cavity 15, sucks the ejected flow P _B3 from the hole 16 into the radial-gap gap 3, in otorom the ejected stream P _B3 is mixed with the stream in the radial-gap gap 3. Thus, the ejected flows P _B1 , P _B2 and P _B3 , mixed in the three annular zones 23, 25 and 27, form a single mixed stream 28, which is behind the last annular zone vacuum extends beyond the radial-gap gap 3.

Максимальное разрежение эжектируемого потока создается тогда, когда эжектируемые потоки P_B1, P_B2 и P_B3 из кольцевых каналов 6, 10, 14 полностью всасываются в кольцевых зонах разрежения 23, 25, 27. Для этого в радиальном направлении ширина с кольцевого канала 6, 10, 14 должна быть меньше ширины b сопряженной с ним кольцевой зоны разрежения 23, 25, 27, расстояния а между смежными кольцевыми каналами 6, 10, 14 примерно равны ширине b смежных с ними кольцевых зон разрежения 23, 25, 27 (фиг. 2).The maximum rarefaction of the ejected flow is created when the ejected flows P _B1 , P _B2 and P _B3 from the annular channels 6, 10, 14 are completely absorbed in the annular rarefaction zones 23, 25, 27. For this, in the radial direction, the width from the annular channel 6, 10 , 14 should be less than the width b of the annular rarefaction zone 23, 25, 27 conjugated with it, the distance a between the adjacent annular channels 6, 10, 14 is approximately equal to the width b of the adjacent annular rarefaction zones 23, 25, 27 (Fig. 2) .

В радиальном направлении длина L и ширина b кольцевых зон разрежения 23, 25, 27 могут изменяться по ряду причин, например, при неоднородности эжектирующей и эжектируемых сред, изменении давления эжектирующего потока, или при подборе оптимальной величины h радиально-щелевого зазора 3 для создания в нем безотрывного течения расходящегося потока, поэтому ширину с кольцевых каналов 6, 10, 14 следует задавать не более ширины b соответствующей кольцевой зоны разрежения 23, 25, 27 (фиг. 2).In the radial direction, the length L and width b of the annular rarefaction zones 23, 25, 27 can vary for a number of reasons, for example, when the ejection and ejection media are inhomogeneous, the pressure of the ejection flow changes, or when choosing the optimal value h of the radial-gap gap 3 to create the continuous flow of the diverging stream, therefore, the width from the annular channels 6, 10, 14 should be set no more than the width b of the corresponding annular rarefaction zone 23, 25, 27 (Fig. 2).

На фигуре 3 в качестве примера показано какую величину h радиально-щелевого зазора 3 при безотрывном течении потока можно подбирать для достижения требуемого разрежения эжектора в зависимости от давления в центральном канале 4. График (фиг. 3) показывает, что безотрывное течение расходящегося эжектирующего потока создается при величине h от 0,1 до 1,3 мм радиально-щелевого зазора 3, которое задается относительным положением стенок 1 и 2 и величиной избыточного давления в канале питания 4. Например, при зазоре h=0,3 мм и избыточном давлении Р_И=1,0 кг/см² величина разрежения составляет 0,37 кг/см², а при избыточном давлении Р_И=3,0 кг/см² величина разрежения составляет 0,45 кг/см². Значит, с увеличением избыточного давления в канале питания 4 разрежение в кольцевых зонах разрежения 23, 25, 27 возрастает. Как видно из графика, если радиально-щелевой зазор 3 становится более h>1,3 мм, то при избыточном давлении Р_И=1,0 кг/см² разрежение в кольцевых зонах 23, 25, 27 снижается до нуля. При дальнейшем увеличении зазора безотрывное течение потока переходит в отрывное, и в кольцевых зонах 23, 25, 27 разрежение меняется на избыточное давление.Figure 3 shows, by way of example, what value h of the radial slot gap 3 with a continuous flow can be selected to achieve the required ejector vacuum depending on the pressure in the central channel 4. The graph (Fig. 3) shows that a continuous flow of a diverging ejection flow is created when the value of h is from 0.1 to 1.3 mm of the radial-gap gap 3, which is determined by the relative position of the walls 1 and 2 and the magnitude of the overpressure in the supply channel 4. For example, with a gap h = 0.3 mm and overpressure P _AND = 1.0 kg / m ² dilution value is 0.37 kg / cm ² and at a pressure P h ₌ 3.0 kg / cm ² dilution value is 0.45 kg / cm ^2. This means that with an increase in excess pressure in the supply channel 4, the vacuum in the annular vacuum zones 23, 25, 27 increases. As can be seen from the graph, if the radial-gap gap 3 becomes more than h> 1.3 mm, then at an excess pressure P _И = 1.0 kg / cm ^{2, the} vacuum in the annular zones 23, 25, 27 decreases to zero. With a further increase in the gap, the continuous flow of the flow passes into the separated flow, and in the annular zones 23, 25, 27 the vacuum changes to overpressure.

Таким образом, величину разрежения эжектируемого потока в кольцевых зонах разрежения 23, 25, 27 можно регулировать (понижать или повышать) одним или несколькими приемами, в том числе:Thus, the rarefaction of the ejected flow in the annular rarefaction zones 23, 25, 27 can be adjusted (lower or higher) in one or more ways, including:

- изменением (снижением или увеличением) избыточного давления Р_И потока 5 в активном центральном сопле 4;- a change (decrease or increase) in the overpressure P _{AND of} flow 5 in the active central nozzle 4;

- изменением (снижением или увеличением) площади поперечного сечения центрального сопла 4;- a change (decrease or increase) in the cross-sectional area of the central nozzle 4;

- изменением (снижением или увеличением) площади сечения радиально-щелевого зазора 3 за счет увеличения радиуса R основной 1 и отражающей 2 стенок;- a change (decrease or increase) in the cross-sectional area of the radially slotted gap 3 by increasing the radius R of the main 1 and reflecting 2 walls;

- изменением (снижением или увеличением) величины h радиально-щелевого зазора 3 в пределах обеспечения в нем безотрывного течения потока;- a change (decrease or increase) in the value of h of the radially slotted gap 3 to the extent that it provides an uninterrupted flow stream;

- изменением (снижением или увеличением) количества кольцевых зон разрежения и соответствующего им количества эжектируемых потоков и кольцевых каналов в пределах от 1 до n.- a change (decrease or increase) in the number of annular rarefaction zones and the corresponding number of ejected flows and annular channels in the range from 1 to n.

Для снижения сопротивления всасыванию эжектируемого потока кольцевой канал 6 в основной стенке и кольцевые каналы 10, 14 в отражающей стенке в радиальном направлении могут быть, например, наклонными, как кольцевой канал 14, или криволинейными, как кольцевой канал 10, как показано на рисунке (фиг. 2).To reduce the suction resistance of the ejected flow, the annular channel 6 in the main wall and the annular channels 10, 14 in the reflecting wall in the radial direction can be, for example, inclined, like an annular channel 14, or curved, like an annular channel 10, as shown in the figure (Fig. . 2).

Испытание и сравнение предложенного способа эжектирования потока и устройства для его осуществления с известным одноступенчатым эжектором на основе сопла Лаваля, при равных диаметрах активных сопел и равных избыточных давлениях потока воздуха показало, что предложенные способ и устройство с одной кольцевой зоной разрежения создают в этой кольцевой зоне разрежение в 4 раза выше известного эжектора.Testing and comparison of the proposed method of flow ejection and the device for its implementation with the well-known single-stage ejector based on the Laval nozzle, with equal diameters of the active nozzles and equal excess air flow pressures, showed that the proposed method and device with one annular rarefaction zone create a rarefaction in this annular zone 4 times higher than the known ejector.

Предлагаемые способ эжектирования потока и устройство для его осуществления позволяют снизить потери кинетической энергии, повысить разрежение эжектируемого потока и увеличить производительность эжектора.The proposed method of flow ejection and a device for its implementation can reduce the loss of kinetic energy, increase the rarefaction of the ejected stream and increase the performance of the ejector.

Claims

1. A method of flow ejection, which consists in supplying an ejection flow under pressure through an active central nozzle into a radially slotted gap between the main and reflective walls, suction of one or more ejected flows into a radially slotted gap through one or more annular channels, in mixing the ejection and ejected flows and in the outlet of the mixed flow through the radial-gap gap outside the last annular channel, characterized in that the ejected stream in the radial-gap gap serves In a continuous flow, the ejected flow is fed directly to the region of one or more coaxially ejected flow of alternating annular rarefaction zones formed when the ejected flow diverges in the radial slot gap, while the first ejected flow is sucked into the first annular rarefaction zone through the first annular channel located on main wall; the second ejected stream is sucked into the second annular rarefaction zone through a second annular channel located on the reflective wall and mixed with the previous mixed stream; the third ejected stream is sucked into the third annular rarefaction zone through the third annular channel located in the main wall and mixed with the previous flows; subsequent ejected flows are sucked through alternating annular rarefaction zones alternately, then on the reflective, then on the main wall into the annular channels, also located alternately on the reflective, then on the main wall, and then the entire mixed stream is diverted from the radial-gap gap outside the last annular rarefaction zones.

2. The method according to p. 1, characterized in that the width of the alternating annular rarefaction zones in the radial direction is changed, for example, by changing the pressure of the ejection flow and the magnitude of the radial-gap gap, and the magnitude of the radial-gap gap is set within the formation of a continuous flow in the radially gap gap.

3. The device for implementing the method according to claim 1, containing the main and reflecting walls forming a radial-gap gap, an active nozzle for supplying an ejection flow under pressure located on the main wall, while the radial-gap gap is less than the cross section of the active central nozzles; openings for suction of the ejected flow, one or more annular channels located in the main wall of the coaxially active central nozzle, connected by cavities with openings for suction of the ejected flows in the radially slotted gap through the patch panel of the main wall, one or more annular channels located in the reflective wall coaxially to the central active nozzle, connected by cavities with holes for suction of ejected flows into the radial-slot gap through the switching reflecting wall panel, characterized in that the annular channels are located within the annular alternating underpressure zones alternately in the core, the walls in the reflective radially-slit gap coaxially active central nozzle.

4. The device according to p. 3, characterized in that the width of the cross section of the annular channel in the radial direction does not exceed the width of the cross section corresponding to this annular channel of the annular rarefaction zone.

5. The device according to p. 3, characterized in that the distances between adjacent annular channels in the main and reflecting walls in the radial direction are approximately equal to the width of adjacent alternating annular rarefaction zones corresponding to these annular channels.