SK50392015U1 - Integrated two-stage supersonic jet ejector and configuration and displacement pumps - Google Patents
Integrated two-stage supersonic jet ejector and configuration and displacement pumps Download PDFInfo
- Publication number
- SK50392015U1 SK50392015U1 SK5039-2015U SK50392015U SK50392015U1 SK 50392015 U1 SK50392015 U1 SK 50392015U1 SK 50392015 U SK50392015 U SK 50392015U SK 50392015 U1 SK50392015 U1 SK 50392015U1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- stage
- inlet
- nozzle
- ejector
- self
- Prior art date
Links
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Description
Dvojstupňový integrovaný supersonický ejektor a konfigurácia prúdového a objemového strojaTwo-stage integrated supersonic ejector and jet and volumetric machine configuration
Oblasť technikyTechnical field
Technické riešenie sa týka konštrukcie dvojstupňového integrovaného supersonického ejektora a jeho použitia v konfigurácii prúdového a objemového stroja. Technické riešenie spadá do oblasti strojárstva a hydraulických strojov.The technical solution concerns the construction of a two-stage integrated supersonic ejector and its use in the configuration of a jet and volumetric machine. The technical solution falls into the field of mechanical engineering and hydraulic machines.
Doterajší stav technikyPrior art
Ejektor je prúdový stroj, v ktorom dochádza k zmiešavaniu dvoch prúdov rôznych tlakov (všeobecne s rozdielnymi celkovými energiami), čím vznikne zmiešaný prúd s výslednou hodnotou tlaku (energie). Ejektor sa skladá z prívodného potrubia pre hnacie a hnané médium, vstupnej dýzy hnaného a hnacieho média, zmiešavacej komory a difúzora. Primárny (hnací, aktívny) prúd, ktorý pred vstupom má vyšší tlak, vchádza do ejektora cez prívodné potrubie a ďalej prechádza dýzou. V tejto časti primárny prúd zväčší svoju kinetickú energiu (úmernú supersonickej rýchlosti) a tým dochádza k strhávaniu molekúl hnaného média s nižším tlakom. V zmiešavacej komore dochádza k vzájomnému premiešaniu oboch prúdov na homogénny prúd a taktiež dochádza k vyrovnaniu hybnosti oboch prúdov. Preto dĺžka zmiešavacej komory musí byť optimálna (pri veľmi dlhej zmiešavacej komore sú vysoké straty a pri krátkej dochádza k nedokonalému premiešaniu médií) a na jej konci musí dosahovať zmiešaný homogénny prúd subsonickú rýchlosť. Difúzor, ktorý tvorí poslednú časť prúdového zariadenia, má za úlohu transformáciu výstupnej kinetickej energie na energiu potenciálnu, ktorá sa indikuje zvýšením výstupného tlaku. V prúdových zariadeniach teda dochádza najprv k premene potenciálnej a tepelnej energie hnacieho prúdu na kinetickú energiu. Táto energia sa čiastočne odovzdá nasávanému prúdu. Prechodom cez zmiešavaciu komoru dochádza k vyrovnaniu rýchlosti zmiešaného prúdu a v difúzore dochádza k spätnej premene kinetickej energie zmiešaného prúdu na potenciálnu energiu.An ejector is a jet machine in which two streams of different pressures (generally with different total energies) are mixed to form a mixed stream with the resulting pressure (energy). The ejector consists of a supply line for the drive and driven medium, an inlet nozzle for the driven and driven medium, a mixing chamber and a diffuser. The primary (driving, active) stream, which has a higher pressure before entering, enters the ejector through the supply line and then passes through the nozzle. In this part, the primary current increases its kinetic energy (proportional to the supersonic velocity) and thus entrains the molecules of the driven medium with a lower pressure. In the mixing chamber, the two streams are mixed with one another into a homogeneous stream and the momentum of the two streams is also equalized. Therefore, the length of the mixing chamber must be optimal (with a very long mixing chamber there are high losses and with a short one there is an imperfect mixing of the media) and at the end of it the mixed homogeneous stream must reach a subsonic speed. The diffuser, which forms the last part of the jet device, has the task of transforming the output kinetic energy into potential energy, which is indicated by an increase in the output pressure. In jet devices, therefore, the potential and thermal energy of the driving current is first converted into kinetic energy. This energy is partially transferred to the suction current. By passing through the mixing chamber, the velocity of the mixed current is equalized and in the diffuser the kinetic energy of the mixed current is converted back to potential energy.
Za parameter, ktorý vyjadruje technické parametre prúdového stroja, je určený kompresný pomer. Kompresný pomer jedného stupňa prúdového stroja (vyjadrený indexom i) je definovaný ako pomer statického tlaku prúdu plynu na výstupe z difúzora, ku statickému tlaku prúdu odsávaného plynu na sacom hrdle ejektora podľa vzťahu:The compression ratio is determined as a parameter that expresses the technical parameters of the jet machine. The compression ratio of one stage of a jet engine (expressed by the index i) is defined as the ratio of the static pressure of the gas stream at the outlet of the diffuser, to the static pressure of the exhaust gas stream at the ejector suction port according to:
Je zrejmé, že z hľadiska použitia v technických systémoch je žiaduce, aby prúdový stroj mal maximálny kompresný pomer π. Reálne dosiahnuteľný kompresný pomer je fyzikálne obmedzený energiou hnacieho prúdu plynu a tiež precíznosťou technickej realizácie prúdového stroja. Pokiaľ je kompresný pomer π, jedno stupňového prúdového stroja nepostačujúci pre danú technickú aplikáciu, zaradí sa viac jedno stupňových prúdových strojov do série (za sebou). Sú známe riešenia pre maximálny počet stupňov n = 5. Celkový kompresný pomer systému sa zvýši na hodnotu, ktorú je možné vypočítať ako súčin kompresných pomerov jednotlivých stupňov: Π5=ι*ΤίIt is obvious that from the point of view of use in technical systems it is desirable that the jet machine has a maximum compression ratio π. The realistically achievable compression ratio is physically limited by the energy of the driving gas stream and also by the precision of the technical implementation of the jet machine. If the compression ratio π, of a single-stage jet machine is insufficient for a given technical application, several single-stage jet engines are placed in series (in series). Solutions are known for the maximum number of stages n = 5. The total compression ratio of the system is increased to a value that can be calculated as the product of the compression ratios of the individual stages: Π5 = ι * Τί
Sériové zapojenie jednostupňových ejektorov, opísané v texte vyššie, je v technickej praxi používané na zvýšenie kompresného pomeru v závislosti na požiadavkách technológie, do ktorej je stroj inštalovaný. Výhodou opísaného riešenia je, že systém je možné zostaviť z prúdových strojov štandardne vyrábaných (unifikovaných). Uvedené zapojenie má ale dve zásadné nevýhody: - systém má viac spojení prietokových (hydraulických) častí. Tým sa zvyšuje riziko straty tesnosti celého systému a zvyšujú sa prevádzkové náklady na prevádzku, hlavne pri vákuových systémoch. - spájaním jednotlivých samostatných stupňov sa zväčšujú zástavbové rozmery technického zariadenia.The series connection of the single-stage ejectors described in the text above is used in technical practice to increase the compression ratio depending on the requirements of the technology in which the machine is installed. The advantage of the described solution is that the system can be assembled from jet machines manufactured (unified) as standard. However, this connection has two major disadvantages: - the system has multiple connections of flow (hydraulic) parts. This increases the risk of losing the tightness of the entire system and increases operating costs, especially for vacuum systems. - by connecting individual individual stages, the installation dimensions of the technical equipment are increased.
Využitie prúdových zariadení,je veľmi všestranné. Ich aplikácie sa uprednostňujú predovšetkým tam, kde je dostatok hnacieho média (prehriata para, stlačený vzduch), používaného aj na iné účely. Sú tiež vhodné na odsávanie plynov a pár v prostredí, ktoré je citlivé na možnosť výbuchu odsávaných médií a na vytváranie vákua v spojení s kvapalinokružnou vývevou.The use of jet devices is very versatile. Their applications are particularly preferred where there is sufficient propellant (superheated steam, compressed air) to be used for other purposes. They are also suitable for extracting gases and vapors in an environment that is sensitive to the possibility of explosion of the extracted media and for creating a vacuum in conjunction with a liquid ring pump.
Vývevy sú technické zariadenia slúžiace na vytvorenie vákua v technologických zariadeniach. Pod pojmom vákuum sa v technickej praxi rozumie stav zriedeného plynu, ktorého absolútny tlak je nižší ako atmosférický. Vývevy je možné rozdeliť podľa rôznych kritérií (princípu práce, konštrukcie...). Najvýznamnejšie je však delenie vývev podľa toho, aké čisté vákuum možno s danou vývevou dosiahnuť, t. j. aký minimálny absolútny sací tlak sú schopné dosiahnuť v odsávanom recipiente. Tým je možné vývevu zaradiť do patričnej triedy vákua. Kvapalinokružná výveva (KKV) je stroj pracujúci na objemovom princípe. Z princípu práce kvapalinokružnej vývevy je zrejmé, že pracovná kvapalina v tvare kvapalinového prstenca plní funkciu piesta. Vo väčšine prípadov sa ako pracovná kvapalina používa voda a výveva pracujúca s vodou ako pracovnou kvapalinou sa nazýva vodokružná. Vodokružnú vývevu ako hydraulický stroj charakterizujú dva parametre: sací tlak ps a množstvo nasatej zmesi pri danom sacom tlaku Qe· Sací tlak ps je absolútny tlak meraný v blízkosti sacieho hrdla vodokružnej vývevy. Pre rozsah hrubého vákua sa tento tlak udáva v kPa. Výkonnosť vodokružnej vývevy QE je prietok nasávaného plynu (zmesi plynov) v blízkosti sacieho hrdla vodokružnej vývevy pri danom sacom tlaku. Udáva sa podľa veľkosti vodokružnej vývevy v m3/s, resp. m3/h. Kvôli exaktnému stanoveniu pracovného rozsahu vodokružnej vývevy sa pre konkrétny stroj udáva výkonnostná charakteristika definovaná ako: Qe = f(Ps). V kvalitatívnom priebehu tejto funkcie priesečnica krivky f(ps) s osou sacieho tlaku zodpovedá minimálnemu dosiahnuteľnému saciemu tlaku. Tento tlak je však možné vývevou dosiahnuť len za cenu trvalého poškodzovania vývevy, pretože pre danú vývevu je, pri tlakoch nižších ako je tlak v bode K, nebezpečenstvo vzniku kavitácie. Samozrejme je žiaduce, aby bod K bol na charakteristike čím viac vľavo t.j., aby kavitačný tlak vodokružnej vývevy bol minimálny. Možnosti ako to dosiahnuť je viacero, ale najracionálnejšou sa javí použitie predradeného ejektora. V zapojení supersonického ejektora pracujúceho ako prúdová výveva nasávaný plyn (zmes, para) prechádza prvým stupňom (prvým ejektorom), potom druhým stupňom (druhým ejektorom) a vstupuje do vývevy. Vákuový systém vytvorí celkový podtlak, ktorý je možné vyjadriť celkovým kompresným pomerom:Vacuum pumps are technical devices used to create a vacuum in technological equipment. In technical practice, the term vacuum means a state of dilute gas whose absolute pressure is lower than atmospheric. Pumps can be divided according to various criteria (work principle, construction ...). However, the most important is the division of the pumps according to what net vacuum can be achieved with a given pump, ie what minimum absolute suction pressure they are able to achieve in the aspirated recipient. This makes it possible to classify the pump in the appropriate vacuum class. The liquid ring pump (KKV) is a machine working on the volumetric principle. It is clear from the principle of operation of the liquid ring pump that the working liquid in the form of a liquid ring fulfills the function of a piston. In most cases, water is used as the working fluid and a pump working with water as the working fluid is called a water ring. A water ring pump as a hydraulic machine is characterized by two parameters: the suction pressure p s and the amount of sucked mixture at a given suction pressure Qe · The suction pressure p s is the absolute pressure measured near the suction port of the water ring pump. For the gross vacuum range, this pressure is given in kPa. The performance of a water ring pump Q E is the flow rate of the suction gas (gas mixture) near the suction port of the water ring pump at a given suction pressure. It is given according to the size of the water ring pump in m 3 / s, resp. m 3 / h. Due to the exact determination of the working range of the water ring pump, a performance characteristic defined as: Qe = f (Ps) is given for a specific machine. In the qualitative course of this function, the intersection of the curve f (p s ) with the axis of the suction pressure corresponds to the minimum achievable suction pressure. However, this pressure can only be achieved by the pump at the cost of permanent damage to the pump, because for a given pump, at pressures lower than the pressure at point K, there is a danger of cavitation. Of course, it is desirable that the point K be as far to the left of the characteristic as possible, ie that the cavitation pressure of the water ring pump be minimal. There are several ways to achieve this, but the most rational seems to be the use of a pre-ejector. In the connection of a supersonic ejector operating as a jet pump, the sucked gas (mixture, steam) passes through the first stage (first ejector), then the second stage (second ejector) and enters the pump. The vacuum system creates a total vacuum, which can be expressed by the total compression ratio:
πκκν· Πί=1 kde Pa je hodnota atmosférického tlaku, πκκν je kompresný pomer kvapalinokružnej vývevy a je nt kompresný pomer jednotlivého stupňa ejektora. Na dosiahnutie projektovanej hodnoty sacieho tlaku v odsávanom recipiente je určujúci absolútny tlak dosiahnutý na vstupnom hrdle ejektora. Pre projektovanie ejektora sú limitujúce hodnoty na výstupe z difúzora ejektora, ktoré vo všeobecnosti zodpovedajú bodu K výkonnostnej charakteristiky vodokružnej vývevy. Parametre hnacieho média, slúžia pre navrhovanie primárnej dýzy predradeného ejektora. Pre správne projektovanie predradeného ejektora je nutné poznať nasledovné východiskové údaje: požadovaný minimálny sací tlak v recipiente P2, požadované odsávané množstvo plynu (zmesi) pri danom sacom tlaku, minimálny sací tlak (kavitačný tlak) Ps.min a prislúchajúcu hodnotu nasávaného množstva Q3 (bod K na výkonnostnej charakteristike) vodokružnej vývevy. Je zrejmé, že zatiaľ čo p2 a Q2 sú parametre požadované pre návrh zariadenia, hodnoty parametrov ps,min a Q3 je nutné pre konkrétnu vývevu stanoviť buď experimentálne (čo je metóda najčastejšie používaná) alebo teoretickým výpočtom na základe geometrických rozmerov stroja, prevádzkových údajov a parametrov pracovnej kvapaliny. Zapojenie predradeného jednostupňového ejektora na sacie hrdlo vývevy umožní rozšírenie prevádzkového rozsahu kvapalinokružnej vývevy približne o jeden rád. Pokiaľ je predradenie jedného ejektora vzhľadom na dosiahnutie minimálneho sacieho tlaku (kavitačný tlak) Ps.min nedostatočné, môžu sa ejektory zapájať do série (za sebou) pred sacie hrdlo vývevy. V súčasnosti je štandardne používané riešenie, keď sa do série zapoja dva unifikované ejektory. Dosiahnutefné parametre pre vybrané konfigurácie strojov sú uvedené v Tab. 1. π κκν · Πί = 1 where Pa is the value of atmospheric pressure, π κκν is the compression ratio of the liquid ring pump and n t is the compression ratio of the individual ejector stage. The absolute pressure reached at the inlet of the ejector is decisive for achieving the projected value of the suction pressure in the suction recipient. For the design of the ejector, there are limiting values at the outlet of the ejector diffuser, which generally correspond to point K of the performance characteristics of the water ring pump. The parameters of the drive medium are used to design the primary nozzle of the pre-ejector. For the correct design of the pre-ejector, it is necessary to know the following initial data: required minimum suction pressure in the recipient P2, required suction amount of gas (mixture) at a given suction pressure, minimum suction pressure (cavitation pressure) Ps.min and the corresponding value of sucked quantity Q3 (point K on the performance characteristics) of the water ring pump. It is obvious that while p 2 and Q 2 are the parameters required for the design of the device, the values of the parameters p s , min and Q3 must be determined for a particular pump either experimentally (which is the most commonly used method) or by theoretical calculation based on the geometric dimensions of the machine. operating data and parameters of the working fluid. Connecting the upstream single-stage ejector to the suction port of the pump will allow the operating range of the liquid ring pump to be extended by approximately one order. If the pre-position of one ejector is insufficient with respect to reaching the minimum suction pressure (cavitation pressure) Ps.min, the ejectors can be connected in series (in series) in front of the suction port of the pump. Currently, the standard solution is to connect two unified ejectors in series. Achievable parameters for selected machine configurations are listed in Tab. 1.
Tabuľka 1Table 1
Sériové zapojenie dvoch jednostupňových ejektorov, ktoré sa použijú ako predradený stupeň ku kvapalinokružnej výveve, opísané v texte vyššie, je v technickej praxi používané na zníženie koncového sacieho kvapalinokružnej vývevy. Výhodou opísaného riešenia je, že systém je možné zostaviť z ejektorov štandardne vyrábaných (unifikovaných). Uvedené zapojenie má ale dve zásadné nevýhody. Prvou nevýhodou je fakt, že systém má viac spojení prietokových (hydraulických) častí. Tým sa zvyšuje riziko straty tesnosti celého systému (dochádza k prisávaniu vzduchu z okolitej atmosféry). Tento fyzikálny jav sa v systéme prejaví na hodnote dosiahnutého vákua, ktoré je možné určiť meraním absolútneho tlaku vo vákuovom recipiente. Preto je nutné vytvoriť 5 tesnených spojov na úrovni hrubého až jemného vákua, čo zvyšuje nároky na prevádzku systému. Druhou nevýhodou je fakt, že spájaním jednotlivých samostatných stupňov sa zväčšujú zástavbové rozmery technického zariadenia (podľa koncepcie vo vertikálnom, alebo horizontálnom smere).The series connection of two single-stage ejectors, which are used as a pre-stage to the liquid ring pump, described above, is used in technical practice to reduce the final suction liquid ring pump. The advantage of the described solution is that the system can be assembled from ejectors standardly manufactured (unified). However, this involvement has two major disadvantages. The first disadvantage is the fact that the system has multiple connections of flow (hydraulic) parts. This increases the risk of losing the tightness of the entire system (air is sucked in from the surrounding atmosphere). This physical phenomenon is reflected in the system on the value of the achieved vacuum, which can be determined by measuring the absolute pressure in the vacuum recipient. Therefore, it is necessary to create 5 sealed joints at the level of coarse to fine vacuum, which increases the demands on the operation of the system. The second disadvantage is the fact that by connecting the individual separate stages, the installation dimensions of the technical equipment increase (according to the concept in the vertical or horizontal direction).
Za účelom zníženia spojení prietokových (hydraulických) častí v konštrukcii ejektora a aj jeho aplikácie v spojení s kvapalinokružnou vývevou, zníženia straty tesnosti celého systému, zníženia prevádzkových nákladov na prevádzku, hlavne pri vákuových systémoch a zmenšenia zastavaného objemu, naskytla sa možnosť riešiť tento problém technickými prostriedkami, ktoré sú schopné zabezpečiť tieto požiadavky.In order to reduce the connection of flow (hydraulic) parts in the ejector design and its application in conjunction with a fluid ring pump, reduce the loss of tightness of the whole system, reduce operating costs, especially in vacuum systems and reduce built-up volume, it was possible to solve this problem by technical by means capable of meeting these requirements.
Výsledkom tohto úsilia je ďalej opisovaná konštrukcia dvojstupňového integrovaného supersonického ejektora a jeho použitia v konfigurácii prúdového a objemového stroja podľa úžitkového vzoru.The result of this effort is the further described construction of a two-stage integrated supersonic ejector and its use in a jet and volumetric machine configuration according to a utility model.
Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution
Vyššie uvedené nedostatky sú v podstatnej miere odstránené konštrukciou dvojstupňového integrovaného supersonického ejektora podľa tohto technického riešenia. Podstata konštrukcie dvojstupňového integrovaného supersonického ejektora spočíva v tom, že technické riešenie je koncipované tak, že obidva stupne supersonického ejektora sú uložené do jedného samonosného telesa, ktoré obsahuje sací vstup prvého stupňa a výtlačný výstup druhého stupňa, pričom ďalej obsahuje hnací vstup prvého stupňa a hnací vstup druhého stupňa. Prvý stupeň je konštruovaný ako klasický jednostupňový ejektor s Lavalovou dýzou. Za difúzorom prvého stupňa a v jeho osi je v samonosnom telese centrický pomocou dutých rebier uložené puzdro s Lavalovou dýzou druhého stupňa. Rebrovanie vymedzuje správnu polohu puzdra pre Lavalovu dýzu druhého stupňa a zároveň pomocou jeho dutých rebier je dopravované hnacie médium teda vzduch až pred Lavalovu dýzu. Puzdro vytvára plochu Lavalovej dýzy a prívodné potrubie hnacieho média druhého stupňa. Tesnenie je realizované prostredníctvom „O“ krúžkov. Polohu tesniacich krúžkov fixuje matica, ktorá je z vonkajšej strany obtekaná prúdom plynu, preto musí byť jej tvar aerodynamický pre zníženie strát v telese. Zmiešavacia komora slúži na zmiešanie hnacieho a hnaného prúdu na homogénne médium a na jej konci dochádza k vyrovnaniu hybnosti oboch médií. V predkladanom konštrukčnom návrhu je použitá rovno plochá zmiešavacia komora, tzn. že medzi začiatkom a koncom komory vzniká určitá tlaková diferencia. Na konci zmiešavacej komory je rýchlosť prúdenia už podzvuková. Ďalej homogénny prúd prechádza do difúzora, ktorého úlohou je zvýšiť absolútny tlak a znížiť výstupnú rýchlosť prúdu. Difúzor je navrhnutý tak, že uhol rozšírenia kužeľovej Časti je 10°. V detailnom opise dýza hnaného média, zmiešavacia komora, difúzor a výtlačný výstup druhého stupňa sú usporiadané vo výstupnej prírube samonosného telesa. Puzdro s Lavalovou dýzou, duté rebrá a hnací vstup druhého stupňa sú usporiadané v centrálnej prírube samonosného telesa. Lavalová dýza druhého stupňa je k hnaciemu vstupu druhého stupňa prepojená cez duté rebrá a prstencovú rozvádzaciu komoru. Lavalová dýza, sací vstup a hnací vstup prvého stupňa sú usporiadané vo vstupnej prírube samonosného telesa.The above drawbacks are substantially eliminated by the construction of a two-stage integrated supersonic ejector according to this technical solution. The essence of the construction of the two-stage integrated supersonic ejector lies in the fact that the technical solution is designed so that both stages of the supersonic ejector are placed in one self-supporting body, which contains the first stage suction inlet and the second stage discharge outlet, further comprising the first stage drive inlet and drive second stage entry. The first stage is designed as a classic single-stage ejector with a Laval nozzle. Behind the diffuser of the first stage and in its axis, a housing with a Laval nozzle of the second stage is placed centric in the self-supporting body by means of hollow ribs. The ribbing defines the correct position of the housing for the Laval nozzle of the second stage and at the same time the driving medium, i.e. the air, is conveyed by means of its hollow ribs up to the Laval nozzle. The housing forms the surface of the Laval nozzle and the supply line of the second stage drive medium. The seal is realized by means of "O" rings. The position of the sealing rings is fixed by a nut, which is surrounded on the outside by a stream of gas, therefore its shape must be aerodynamic to reduce losses in the body. The mixing chamber serves to mix the driving and driven streams into a homogeneous medium, and at the end of it the momentum of both media is equalized. In the present design, a straight flat mixing chamber is used, i.e. that a certain pressure difference arises between the beginning and the end of the chamber. At the end of the mixing chamber, the flow rate is already subsonic. Furthermore, a homogeneous stream passes to a diffuser, the purpose of which is to increase the absolute pressure and reduce the outlet flow rate. The diffuser is designed so that the angle of expansion of the conical part is 10 °. In the detailed description, the nozzle of the driven medium, the mixing chamber, the diffuser and the discharge outlet of the second stage are arranged in the outlet flange of the self-supporting body. The housing with the Laval nozzle, the hollow ribs and the second stage drive inlet are arranged in the central flange of the self-supporting body. The second stage laval nozzle is connected to the second stage drive inlet via hollow ribs and an annular distribution chamber. The lava nozzle, the suction inlet and the first stage drive inlet are arranged in the inlet flange of the self-supporting body.
Ak výtlačný výstup druhého stupňa je vstupom pre kvapalinokružnú vývevu, potom je možné vytvoriť takú konfiguráciu prúdového a objemového stroja, ktorej podstata spočíva v tom, že na sací vstup kvapalinokružnej vývevy je predradený dvojstupňový integrovaný supersonický ejektor skonštruovaný podľa vyššie uvedeného opisu. Riešenie je prípustné v dvoch variantoch. Prvý variant je založený na vertikálnej inštalácii dvojstupňového integrovaného supersonického ejektora. Druhý variant je založený na horizontálnej inštalácii dvojstupňového integrovaného supersonického ejektora. Pri prvom variante je výstupná príruba ejektora pripojená priamo na prírubu sacej strany kvapalinokružnej vývevy. Tým sa počet komponentov vákuového systému zníži na dva a počet tesniacich plôch sa zredukuje na dve. Celá inštalácia je orientovaná vertikálne, takže je možná zásadná redukcia zástavbových rozmerov v horizontálnom smere. Pri druhom variante je výstupná príruba ejektora pripojená na prírubu sacej strany kvapalinokružnej vývevy cez prepojovací kus tvaru kolena. Tým sa počet komponentov vákuového systému zníži na tri a počet tesniacich plôch sa zredukuje na tri. Celá inštalácia je orientovaná horizontálne, takže je možná zásadná redukcia zástavbových rozmerov vo vertikálnom smere.If the discharge stage of the second stage is the inlet for a liquid ring pump, then it is possible to create such a configuration of a jet and volumetric machine, the essence of which consists in that a two-stage integrated supersonic ejector constructed as described above is preceded by the suction inlet of the liquid ring pump. The solution is permissible in two variants. The first variant is based on the vertical installation of a two-stage integrated supersonic ejector. The second variant is based on the horizontal installation of a two-stage integrated supersonic ejector. In the first variant, the outlet flange of the ejector is connected directly to the flange of the suction side of the liquid ring pump. This reduces the number of components of the vacuum system to two and reduces the number of sealing surfaces to two. The entire installation is oriented vertically, so that a significant reduction of installation dimensions in the horizontal direction is possible. In the second variant, the outlet flange of the ejector is connected to the flange of the suction side of the liquid ring pump via an elbow-shaped connecting piece. This reduces the number of components of the vacuum system to three and reduces the number of sealing surfaces to three. The entire installation is oriented horizontally, so that a substantial reduction of installation dimensions in the vertical direction is possible.
Výhody konštrukcie dvojstupňového integrovaného supersonického ejektora a jeho použitia v konfigurácii prúdového a objemového stroja podľa úžitkového vzoru sú zjavné z účinkov, ktorými sa prejavujú navonok. Vo všeobecnosti možno konštatovať, že inovácia predkladaného konštrukčného riešenia spočíva v tom, že sa dva stupne prúdových strojov integrujú do jedného telesa. Týmto konštrukčným riešením sa redukuje jednak počet spojov, ktoré je nutné tesniť, a znižujú sa taktiež požiadavky na veľkosť zástavbového priestoru celého zariadenia.The advantages of the construction of a two-stage integrated supersonic ejector and its use in the configuration of a jet and volumetric machine according to the utility model are obvious from the effects which are manifested externally. In general, it can be stated that the innovation of the present design solution consists in the integration of two stages of jet machines into one body. This design solution reduces the number of joints that need to be sealed and also reduces the requirements for the size of the installation space of the entire device.
Inovácia predkladaného konštrukčného riešenia spočívajúca v tom, že sa dva stupne predradených supersonických ejektorov integrujú do jedného zariadenia, ktoré sa inštaluje na sanie kvaplinokružnej vývevy. Výstup z ejektora je priamo pripevnený na prírubu sacej strany kvapalinokružnej vývevy, čím sa redukuje počet spojov, ktoré je nutné tesniť, a znižujú na požiadavky na veľkosť zástavbového priestoru celého zariadenia. Technické zariadenie, ktoré vznikne ako spojenie prúdového stroja (dvojstupňový supersonický integrovaný ejektor) a objemového stroja (kvapalinokružná výveva) je možné použiť v technológiách, kde je potrebné vytvoriť vákuum v rozmedzí hrubé vákuum až horná hranica jemného vákua ( v zmysle normy DIN 28 400). Kvapalinokružné vývevy sa dajú s výhodou použiť v tých prípadoch, keď je potrebné odsávať zmes plynu a kondenzovateľných pár. Pri odsávaní časť nasávanej zmesi vo forme kondenzovateľných pár skondenzuje v kvapalinokružnej výveve, pričom odvod kondenzátu nespôsobuje žiadne problémy (odvedie sa s pracovnou kvapalinou, pokiaľ kondenzát nie je závadná kvapalina).An innovation of the present design is that the two stages of the pre-supersonic ejectors are integrated into a single device which is installed to suck the fluid ring pump. The outlet of the ejector is directly attached to the flange of the suction side of the liquid ring pump, thus reducing the number of joints that need to be sealed and reducing the requirements for the size of the installation space of the entire device. The technical device, which is created as a combination of a jet machine (two-stage supersonic integrated ejector) and a volumetric machine (liquid ring pump) can be used in technologies where it is necessary to create a vacuum in the range of gross vacuum to upper limit of fine vacuum (according to DIN 28 400) . Liquid ring pumps can be advantageously used in those cases where it is necessary to extract a mixture of gas and condensable vapors. During suction, part of the suction mixture in the form of condensable vapors condenses in the liquid ring pump, while the condensate drain does not cause any problems (it is drained with the working fluid, unless the condensate is a defective liquid).
Prehľad obrázkov na výkresochOverview of figures in the drawings
Konštrukcia dvojstupňového integrovaného supersonického ejektora a jeho použitia v konfigurácii prúdového a objemového stroja podľa úžitkového vzoru bude bližšie ozrejmená na výkresoch, kde na obr. 1 je v bočnom detailnom reze názorne zobrazený prvý stupeň dvojstupňového integrovaného supersonického ejektora. Na obr. 2 je v bočnom detailnom reze názorne zobrazený druhý stupeň dvojstupňového integrovaného supersonického ejektora. Na obr. 3 je v bočnom detailnom reze názorne zobrazená celá zostava dvojstupňového integrovaného supersonického ejektora. Na obr. 4 je znázornená konfigurácia prúdového a objemového stroja, kde dvojstupňový integrovaný supersonický ejektor je ku kvapalinokružnej výveve pripojený vertikálne. Na obr. 5 je znázornená konfigurácia prúdového a objemového stroja, kde dvojstupňový integrovaný supersonický ejektor je ku kvapalinokružnej výveve pripojený horizontálne.The construction of a two-stage integrated supersonic ejector and its use in the configuration of a jet and volumetric machine according to the utility model will be further elucidated in the drawings, where in fig. 1 is a side view in detail of the first stage of a two-stage integrated supersonic ejector. In FIG. 2 is a side view in detail of the second stage of a two-stage integrated supersonic ejector. In FIG. 3 is a side view in detail of the entire assembly of a two-stage integrated supersonic ejector. In FIG. 4 shows a configuration of a jet and volumetric machine, where a two-stage integrated supersonic ejector is connected vertically to a liquid ring pump. In FIG. 5 shows a configuration of a jet and volumetric machine, where a two-stage integrated supersonic ejector is connected horizontally to a liquid ring pump.
Príklady uskutočneniaExamples of embodiments
Rozumie sa, že jednotlivé uskutočnenia podľa úžitkového vzoru sú predstavované pre ilustráciu a nie ako obmedzenia technických riešení. Odborníci znalí stavom techniky nájdu alebo budú schopní zistiť s použitím nie viac ako rutinného experimentovania mnoho ekvivalentov k špecifickým uskutočneniam technického riešenia. Aj takéto ekvivalenty budú spadať do rozsahu nasledujúcich nárokov na ochranu. Pre odborníkov znalých stavom techniky nemôže robiť problém optimálneho navrhnutia konštrukcie a výberu jeho prvkov, preto tieto znaky neboli detailne riešené.It is to be understood that the individual embodiments according to the utility model are presented by way of illustration and not as a limitation of technical solutions. Those skilled in the art will find, or be able to ascertain using no more than routine experimentation, many equivalents to specific embodiments of the invention. Such equivalents will also fall within the scope of the following protection claims. For those skilled in the art, it cannot be a problem to optimally design the structure and select its elements, so these features have not been addressed in detail.
Príklad 1Example 1
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná konštrukcia dvojstupňového integrovaného supersonického ejektora, ako je znázornené na obr. 1 až 3. Dvojstupňový integrovaný supersonický ejektor pozostáva z prvého a druhého stupňa, ktoré sú uložené v samonosnom telese 1_. ktoré obsahuje sací vstup 2 prvého stupňa a výtlačný výstup 3 druhého stupňa, pričom ďalej obsahuje hnací vstup 4 prvého stupňa a hnací vstup 5 druhého stupňa. Prvý stupeň je konštruovaný ako klasický jednostupňový ejektor s dýzou hnaného média, Lavalovou dýzou hnacieho média, zmiešavacou komorou a difúzorom 6. Za difúzorom 6 prvého stupňa a v jeho osi je v samonosnom telese 1 centrický pomocou dutých rebier 7 uložené puzdro 8 s Lavalovou dýzou 9 druhého stupňa. Za Lavalovou dýzou 9 druhého stupňa nasleduje dýza 10 hnaného média, zmiešavacia komora 11 a difúzor 12 druhého stupňa, ktoré spolu s výtlačným výstupom 3 druhého stupňa sú usporiadané vo výstupnej prírube samonosného telesa 1. Ale puzdro 8 s Lavalovou dýzou 9, duté rebrá 7 a hnací vstup 5 druhého stupňa sú usporiadané v centrálnej prírube samonosného telesa 1, pričom Lavalová dýza 9 druhého stupňa je k hnaciemu vstupu 5 druhého stupňa prepojená cez duté rebrá 7 a prstencovú rozvádzaciu komoru 13. Lavalová dýza 14, sací vstup 2 a hnací vstup 4 prvého stupňa sú usporiadané vo vstupnej prírube samonosného telesa 1.In this example of a specific embodiment of the subject of the technical solution, the construction of a two-stage integrated supersonic ejector is described, as shown in FIG. 1 to 3. The two-stage integrated supersonic ejector consists of a first and a second stage, which are housed in a self-supporting body 7. which comprises a first stage suction inlet 2 and a second stage discharge outlet 3, further comprising a first stage drive inlet 4 and a second stage drive inlet 5. The first stage is designed as a classic single-stage ejector with driven medium nozzle, Laval drive medium nozzle, mixing chamber and diffuser 6. Behind the diffuser 6 of the first stage and in its axis, a housing 8 with Laval nozzle 9 is placed centric in the self-supporting body 7 by hollow ribs 7. degree. The second stage Laval nozzle 9 is followed by a driven medium nozzle 10, a mixing chamber 11 and a second stage diffuser 12, which together with the second stage discharge outlet 3 are arranged in the outlet flange of the self-supporting body 1. But the housing 8 with the Laval nozzle 9, hollow ribs 7 and the second stage drive inlet 5 are arranged in the central flange of the self-supporting body 1, the second stage lava nozzle 9 being connected to the second stage drive inlet 5 via hollow ribs 7 and an annular distribution chamber 13. Laval nozzle 14, suction inlet 2 and drive inlet 4 of the first stage steps are arranged in the inlet flange of the self-supporting body 1.
Príklad 2Example 2
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná konfigurácia prúdového a objemového stroja, ako je znázornené na obr. 4. Ak u dvojstupňového integrovaného supersonického ejektora C je výtlačný výstup 3 druhého stupňa vstupom pre kvapalinokružnú vývevu B, potom vertikálnym pripojením kvapalinokružnej vývevy B sa získava želaná konfigurácia prúdového a objemového stroja. Konkrétne, na sací vstup A kvapalinokružnej vývevy B je predradený dvojstupňový integrovaný supersonický ejektor C. Počet komponentov vákuového systému zníži na dva a počet tesniacich plôch sa zredukuje na dve ( tesnené spoje T1. T2). Tesnený spoj T1 zodpovedá jemnému vákuu, tesnený spoj T2 hrubému vákuu.In this example of a specific embodiment of the subject of the technical solution, the configuration of the jet and volumetric machine is described, as shown in FIG. 4. If, in the case of a two-stage integrated supersonic ejector C, the second stage discharge outlet 3 is the inlet for the liquid ring pump B, then the vertical configuration of the jet and volumetric machine is obtained by vertically connecting the liquid ring pump B. In particular, a two-stage integrated supersonic ejector C is arranged upstream of the suction inlet A. of the liquid ring pump B. The number of components of the vacuum system is reduced to two and the number of sealing surfaces is reduced to two (sealed joints T1, T2). The sealed joint T1 corresponds to a fine vacuum, the sealed joint T2 to a gross vacuum.
Príklad 3Example 3
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná konfigurácia prúdového a objemového stroja, ako je znázornené na obr. 4. Ak u dvojstupňového integrovaného supersonického ejektora C je výtlačný výstup 3 druhého stupňa vstupom pre kvapalinokružnú vývevu B, potom horizontálnym pripojením kvapalinokružnej vývevy B sa získava želaná konfigurácia prúdového a objemového stroja. Konkrétne, na sací vstup A kvapalinokružnej vývevy B cez koleno je predradený dvojstupňový integrovaný supersonický ejektor C. Počet komponentov vákuového systému zníži na tri a počet tesniacich plôch sa zredukuje na tri ( tesnené spoje T1. T2. T3).In this example of a specific embodiment of the subject of the technical solution, the configuration of the jet and volumetric machine is described, as shown in FIG. 4. If, in the case of a two-stage integrated supersonic ejector C, the discharge outlet 3 of the second stage is the inlet for the liquid ring pump B, then the horizontal connection of the liquid ring pump B obtains the desired configuration of the jet and volumetric machine. In particular, a two-stage integrated supersonic ejector C is connected to the suction inlet A of the liquid ring pump B via the elbow C. The number of components of the vacuum system is reduced to three and the number of sealing surfaces is reduced to three (sealed joints T1, T2, T3).
Tesnený spoj T1 zodpovedá jemnému vákuu, tesnené spoje T2 a T3 hrubému vákuu.The sealed joint T1 corresponds to a fine vacuum, the sealed joints T2 and T3 to a gross vacuum.
Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability
Priemyselná využiteľnosť danej konštrukcie dvojstupňového integrovaného supersonického ejektora podľa technického riešenia nachádza využiteľnosť vo všetkých aplikáciách, kde je používané sériové zapojenie minimálne dvoch konvenčných ejektorov. Konfigurácia prúdového a objemového stroja v možnostiach použitia vodokružných vývev nachádza využiteľnosť najmä v oblastiach petrochemického, papierenského, drevospracujúceho, farmaceutického a potravinárskeho priemyslu.Industrial applicability of the given construction of the two-stage integrated supersonic ejector according to the technical solution finds applicability in all applications where serial connection of at least two conventional ejectors is used. The configuration of the jet and volumetric machine in the possibilities of using water ring pumps finds usability especially in the areas of petrochemical, paper, woodworking, pharmaceutical and food industries.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK5039-2015U SK7523Y1 (en) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | Integrated two-stage supersonic jet ejector and configuration and displacement pumps |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK5039-2015U SK7523Y1 (en) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | Integrated two-stage supersonic jet ejector and configuration and displacement pumps |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK50392015U1 true SK50392015U1 (en) | 2016-03-01 |
| SK7523Y1 SK7523Y1 (en) | 2016-08-01 |
Family
ID=55362087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK5039-2015U SK7523Y1 (en) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | Integrated two-stage supersonic jet ejector and configuration and displacement pumps |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SK (1) | SK7523Y1 (en) |
-
2015
- 2015-10-13 SK SK5039-2015U patent/SK7523Y1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK7523Y1 (en) | 2016-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20100150742A1 (en) | Reconfigurable jet pump | |
| CN102203435B (en) | Supersonic ejector package | |
| GB2532858A (en) | Impeller for engine-mounted boost stage fuel pump | |
| SK50392015U1 (en) | Integrated two-stage supersonic jet ejector and configuration and displacement pumps | |
| KR102073245B1 (en) | Ship | |
| SK288600B6 (en) | Integrated two-stage supersonic jet ejector and the configuration and volume of the machine | |
| CN104100715B (en) | Vacuum system | |
| US20230287903A1 (en) | Nozzle Appliance for a Jet Pump and Jet Pump | |
| CN104835543A (en) | Nuclear power plant reactor coolant system ejector test system | |
| CN212225599U (en) | Water inlet pipe for self-priming pump | |
| US10408234B2 (en) | Multi-stage vacuum ejector | |
| US20140166134A1 (en) | Pump with Reduced Number of Moving Parts | |
| CN108953177B (en) | Transition structure for improving pumping speed of turbomolecular pump | |
| Sharma et al. | Effect of various nozzle profiles on performance of a two phase flow jet pump | |
| CN110566457B (en) | Gas-liquid mixing and conveying device with three-jaw rotor | |
| CN103573723B (en) | Gas Jet compression system | |
| CA2638661C (en) | Exhaust duct with bypass channel | |
| CN205677885U (en) | A kind of device utilizing the conversion of thermal source air to make pump realize open air non-transformer self-priming | |
| CN208073885U (en) | A kind of diffusion pump pumped vacuum systems | |
| CN111120422B (en) | Vacuumizing ejector and engine vacuumizing method | |
| CN2210960Y (en) | Connection device for air-inlet of vacuum pump | |
| CN102606533A (en) | Three-diffusion-tube volute structure enabling centrifugal pump to achieve radial force balance | |
| US20170023000A1 (en) | Compact backup seal for a turbomachine housing | |
| TR202012186A2 (en) | CENTRIFUGAL EJECTOR PUMP | |
| Tesař | Little known principles of fluidics pumping |