RU8429U1 - Струйный аппарат - Google Patents

Abstract

Струйный аппарат, содержащий корпус, входной патрубок активного парового потока, входной патрубок пассивного инжектируемого потока жидкости, патрубок линии разгрузки, выходной патрубок однофазного потока нагретой жидкости, запорную арматуру на трубопроводах, присоединенных к входным патрубкам аппарата, размещение в корпусе, активное сопло парового потока, пассивное сопло инжектируемого потока, коаксиальное с активным соплом, конфузор-смеситель, диффузор с цилиндрическим входным патрубком, камеру расширения, находящуюся между выходным отверстием конфузора-смесителя и входным отверстием цилиндрического патрубка диффузора, отличающийся тем, что наружная цилиндрическая поверхность конфузора-смесителя снабжена продольным пазом и резьбой, на которую навернуто регулировочное кольцо, установленное между фланцами, разделяющими корпус на две части, при этом на выходе конфузор снабжен набором из двух-четырех съемных дисков, которые являются его продолжением, имеют одинаковый с ним угол конусности и жестко прикреплены к его торцу при помощи болтов с шайбами гровера, кроме того, в продольный паз конфузора вставлен болт-фиксатор, который закреплен в резьбовом отверстии стенки корпуса, при этом наружная поверхность регулировочного кольца протарирована в величине зазора между активным и пассивными соплами, а также снабжена двумя-четырьмя углублениями, в одном из которых вставлена съемная рукоятка.

Description

;//./5Л

СТРУЙНЫЙ АППАРАТ

Полезная модель относится к области энергетики, а более конкретно, к струйным аппаратам (инжекторам), и может быть использована для транспортирования и сжатия различных сред в различных областях техники.

Известно устройство-газожидкостный струйный аппарат-содержащий корпус с входными патрубками для подвода газовой (паровой) и жидкой сред и выходными патрубками для сжатия однофазной среды и разгрузочной линии. В корпусе аппарата коаксиально установлены : активное сопло инжектирующей(паровой)среды, пассивное сопло жидкой среды, камера смешения сред, диффузор. Трубопроводы подвода и отвода сред снабжены запорными органами (Патент Великобритании N 898171 КЛ.71В, 1962г.). В описанном струйном аппарате происходит сжатие дозвукового потока смеси газовой и жидкой сред при его торможении в диффузоре. Недостатком такого аппарата является относительно низкий КПД, обусловленный потерями энергии при смешении сред, и незначительное повышение давления однофазной среды на выходе из аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является струйный аппарат, который содержит корпус с входными патрубками для подвода газовой и жидкой сред и выходными патрубками для сжатия однофазной среды и линии разгрузки. Корпус аппарата содержит: активное сопло инжектирующей газовой (паровой) среды и, коаксиально расположенное пассивное сопло жидкой среды, коническую камеру смешения, камеру расширения, размещенную на выходе камеры смешения и диффузор с цилиндрической горловиной, установленный на выходе камеры расширения. Камера расширения устройства сообщена непосредственно с горловиной диффузора и снабжена выпускным патрубком с разгрузочным клапаном (Патент РФ N 2016261 С1 F04 F5/02 Фисенко В.В. Способ сжатия сред в струйном

МПК 5 F04 F5/02

аппарате и устройство для его осуществления. Опубликовано 15.07.94г. Бюллетень N 13). Струйный аппарат , принятый за прототип, обеспечивает эффективное сжатие сред за счет организации скачка уплотнения во входной горловине диффузора при торможении сверхзвукового двухфазного потока с образованием однофазного потока на выходе аппарата. Однако у аппарата ограничена возможность регулирования производительности и температуры однофазной среды на выходе, небольшой диапазон устойчивости рабочих режимов при изменении параметров сред.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является расширение диапазона регулирования его производительности и температуры среды на выходе, увеличение области устойчивой работы аппарата, смена режима работы и переналадка аппарата без замены проточных частей аппарата и без демонтажа.

Поставленная задача решается за счет того, что струйный аппарат, содержащий корпус с входными патрубками для подвода паровой и жидкой сред и выходными патрубками- для сжатия однофазной среды и разгрузочной линии, а также коаксиально установленные внутри корпуса а1сгивное сопло инжектирующей паровой среды, пассивное сопло жидкой среды, коническую камеру смешения, камеру расширения, размещенную на выходе камеры смешения, диффузор с цилиндрической горловиной, запорные и регулирующие органы, установленные на трубопроводах, присоединенных к входным патрубкам, дополнительно снабжен

кольцом, связанным резьбовым соединением с наружно стороной конической

камеры смешения(конфузором), и болтом -фиксатором, входящим через резьбовое

отверстие корпуса аппарата в продольный паз конической камеры, длина которого равна 2-3- диаметрам фиксатора, а ширина соизмерима с диаметром, который позволит изменить сечение пассивного жидкостного сопла на 50%, кроме того, конфузор выполнен в виде набора из 2-4 съемных дисков -конфузоров, которые зафиксированы осесимметрично с помощью 2-4 болтов,. кроме того наружная

поверхность регулировочного кольца протарирована в величине зазора между активным и пассивным соплами.

Струйный аппарат, выполненный согласно полезной модели, изображен на фиг.

Он содержит корпус, состоящий из двух частей 1 и 2 , которые соединены между собой болтовыми соединениями при помощи фланцев 3, а при помощи фланцев 4,5 соединены с запорной арматурой 6,7, соответственно, активного (парового) потока и выхода нагретой воды; к корпусу присоединен патрубок 8 пассивного потока, который с помощью фланцевого соединения 9 соединен с запорной арматурой 10, а патрубок 11 линии разгрузки-соответственно к запорнойарматуре 12, внутри аппарата установлено активное сопло парового потока 13, пассивное сопло инжектируемого потока 14, коническая камера смешения- конфузор 15, диффузор 16 с цилиндрическим входным патрубком, камера расширения 17, причем конфузор снабжен продольным пазом 18, внутрь которого вставлен болтфиксатор 19, который жестко закреплен на корпусе с помощью резьбового отверстия в нем, и кроме того, наружная цилиндрическая поверхность конфузора снабжена резьбой, на которую навернуто регулировочное кольцо 20, причем кольцо снабжено по наружной части двумя-четырьмя углублениями, в одно из которых с зазором вставлена рукоятка 21, которая выступает наружу на 100-120 мм, при этом конфузор выполнен наборным, (на выходе потока) в виде дисков-конфузоров 22 (2 и более), которые вставлены в углубление на торце конфузора и закреплены в нем осесимметрично с помощью 2-4 болтов 23, которые ввернуты в отверстие в торце конфузора. Эти диски позволяют менять диаметр конфузора на выходе на 20-30%. Кроме того, на наружную поверхность конфузора нанесены риски, позволяющие перемещать конфузор на заданное расстояние и тем самым регулировать величину зазора между активными и пассивными соплами. Применение такой конструкции конфузора 15 обеспечивает возможность регулирования производительности аппарата по расходу подогретой сжатой жидкости и ее температуры, за счет изменения площади кольцевого сечения пассивного жидкостного сопла путем перемещения конфузора вдоль оси корпуса аппарата, и кроме того, позволяет осуществить переналадку аппарата и смену режима работы без замены его проточных частей. Пуск аппарата и его выход на рабочий режим осуществляется следующим образом: Приоткрывается запорный орган 10 на патрубке подвода жидкой фазы 8 и запорный орган 12 на линии разгрузки 11. Затем приоткрывают запорный орган 7 на линии вывода горячей воды. Жидкая фаза поступает в аппарат через пассивное сопло 14 и истекает через линию разгрузки 11. Затем открывают запорный орган 6 и подают пар в активное сопло 13. В камере смешения - конфузоре 15 происходит смешивание акгивной и инжектируемой сред. Образующаяся двухфазная смесь разгоняется в конической камере смешения до звуковой скорости, а затем в камере расширения 17 до сверхзвуковой скорости. Ускорение потока происходит из-за понижения давления в камере расширения 17. Пароводяная смесь попадает в цилиндрическую горловину диффузора 16, где возникает скачок уплотнения со снижением скорости потока до звуковой с последующим его дополнительным торможением в диффузоре 16 и образованием однофазного потока подогретой жидкости. Постепенно закрывают задвижку 12 на разгрузочно) линии и после выхода струйного аппарата на рабочий режим, открывают полностью задвижку 7 на линии горячей воды. В процессе эксплуатации аппарата при необходимости изменения его производительности по расходу подогретой воды и ее температуре отключают аппарат с помощью задвижек 6,7,10,12 и вместо замены проточных частей пассивного сопла 14, т.е. вместо замены конфузора 15, ослабляют фланцы 3 и с помощью рукоятки 21 поворачивают кольцо 20 по часовой (или против часовой) стрелки. При этом конфузор 15 перемещается вдоль болта фиксатора 19 влево или вправо, соответственно уменьшая (или увеличивая) площадь кольцевого сечения пассивного жидкостного сопла 14. Для уменьшения зазора между активным и пассивным соплами, сдвигают конфузор 15 влево, а для того, чтобы уменьшить диаметр конфузора на выходе (и тем самым сохранить расчетную скорость пароводяной смеси) к выходному торцу конфузора прикрепляют дополнительный диск 22. На экспериментальном стенде диаметром 80 мм был испытан опытнопромышленный образец струйного аппарата, рассчитанный на следующие параметры: -производительность: по горячей воде 40м /час; по насыщенному пару 1,7 тн./час. -температура воды:на входе 50° С; на выходе 90° С; -давление пара:2,3 ати.; -давление воды:на входе 1,8 ати. на выходе 3,9 ати -перепад давления на входе и выходе аппарата: 1,6 ати (3,9-2,3). При отклонении параметров теплоносителей, на входе в аппарат (во время испытаний в действующей котельной) на величину более 30%, а именно: -давление воды на входе 1,1 ати; -давление пара на входе 1,6 ати; -температура воды на входе 34°С, удалось подбором выходного сечения конфузора путем замены съемных дисков, а также оптимальной величины кольцевого сечения между соплами путем смешения конфузора с помощью регулировочного кольца, получить расчетные параметры на выходе из аппарата. Таким образом, предлагаемая полезная модель имеет преимущества перед прототипом. Она обеспечивает возможность регулирования в широком диапазоне расхода нагретой жидкости, подаваемой потребителю, и ее температуры, без демонтажа аппарата и замены его проточных частей, а также позволяет легко выйти на новый режим работы при резком изменении начальных параметров пара и воды на входе.

Использование передвижного конфузора позволяет также обеспечить получение скачка уплотнения при производстве пуско-наладочных работ при запуске аппарата в новом режиме работы, например, при подключении (отключении) к тепловым сетям новых объектов теплоснабжения.

Струйный аппарат способен обеспечить значительный экономический эффект , а именно, выполняя одновременно функции смешивающего подогревателя и насоса, он позволяет со значительно меньшими капитальными и эксплуатационными затратами заменить, например, поверхностный пароводяной подогреватель и сетевой насос в теплофикационной установке, предназначенной для подогрева сетевой воды систем отопления и горячего водоснабжения. л цафте,, Зам.генерального дМрёюгЪра. ОАО Приволжскнефтейрсшoj V, Р |, V-,..-::lj --xN--:-- У Х (-- . / П.Ф.Беляков

Claims (1)

1. Струйный аппарат, содержащий корпус, входной патрубок активного парового потока, входной патрубок пассивного инжектируемого потока жидкости, патрубок линии разгрузки, выходной патрубок однофазного потока нагретой жидкости, запорную арматуру на трубопроводах, присоединенных к входным патрубкам аппарата, размещение в корпусе, активное сопло парового потока, пассивное сопло инжектируемого потока, коаксиальное с активным соплом, конфузор-смеситель, диффузор с цилиндрическим входным патрубком, камеру расширения, находящуюся между выходным отверстием конфузора-смесителя и входным отверстием цилиндрического патрубка диффузора, отличающийся тем, что наружная цилиндрическая поверхность конфузора-смесителя снабжена продольным пазом и резьбой, на которую навернуто регулировочное кольцо, установленное между фланцами, разделяющими корпус на две части, при этом на выходе конфузор снабжен набором из двух-четырех съемных дисков, которые являются его продолжением, имеют одинаковый с ним угол конусности и жестко прикреплены к его торцу при помощи болтов с шайбами гровера, кроме того, в продольный паз конфузора вставлен болт-фиксатор, который закреплен в резьбовом отверстии стенки корпуса, при этом наружная поверхность регулировочного кольца протарирована в величине зазора между активным и пассивными соплами, а также снабжена двумя-четырьмя углублениями, в одном из которых вставлена съемная рукоятка.