Эжектор

Эжектор предназначен для перемещения низконапорного потока с помощью высоконапорной среды. Эжектор содержит кольцевое сопло (1) высоконапорного потока и два концентрических кольцевых сопла (2) и (3) низконапорного потока, кольцевую камеру смешения (4) и диффузор (5), образованные наружной обечайкой (6) и центральным телом (7). К внутреннему кольцевому соплу (3) низконапорный поток подводится через зоны низкого давления (8), образующиеся за плохообтекаемыми стойками (9), установленными в кольцевом сопле (1) высоконапорного потока. Кольцевое сопло (1) высоконапорного потока образовано внутренней стенкой (10) и наружной конической стенкой (11). Наружное кольцевое сопло (2) низконапорного потока содержит кольцевую щель, образованную острой кромкой наружной обечайки (6) и наружной конической стенкой (11) высоконапорного кольцевого сопла (1), и кольцевым поясом отверстий (12). Входная часть наружной обечайки (6) может быть выполнена в виде плавного коллектора. Технический результат - упрощение конструкции и уменьшение гидравлического сопротивления эжектора.

Полезная модель относится к струйным аппаратам и может быть использована в энергетике и близких к ней областях техники, в атомной энергетике, в авиации и космической технике, в судостроении, в химической промышленности.

Известен газовый или паровой эжектор с криволинейной осью ситемы (авторское свидетельство 123279, кл. 27d, 1, опубл. БИ 20, 1959 г.), содержащий сопла высоконапорного и низконапорного газа, камеру смешения и диффузор, причем на начальном участке смешения оси высоконапорного и низконапорного сопел, а также стенка начального участка камеры смешения искривлены. Недостатком эжектора является сложность изготовления криволинейных поверхностей в сопле и начального участка камеры смешения, большая длина камеры смешения и, как следствие, большие гидравлические потери в камере смешения.

Известен эжектор (патент RU 2366840, МПК F04F 5/30, опубл. 10.09.2009 г., ближайший по технической сущности к заявляемому и принятый за прототип, содержащий два кольцевых сопла низконапорного потока, расположенные концентрично по обе стороны от кольцевого сопла высоконапорного потока. К внутреннему кольцевому соплу низконапорный поток проводится через пилоны, соединяющие обечайку и центральное тело, расположенные в диффузоре. Вход в наружное кольцевое сопло низконапорного потока образуется острой кромкой наружной обечайки и наружной стенкой сопла высоконапорного потока. Эжектор предназначен для перемещения низконапорного потока с помощью высоконапорного потока среды. Технический результат - создание требуемого поля параметров (температур, концентраций, скоростей) на срезе диффузора. Однако известный эжектор имеет сложную конструкцию и большое гидравлическое сопротивление, создаваемое пилонами, установленными за камерой смешения и отрывным течением на входе в наружное кольцевое сопло низконапорного потока.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель заключается в упрощении конструкции эжектора и уменьшении гидравлического сопротивления эжектора.

Технический результат достигается тем, что в эжекторе, содержащем кольцевое сопло высоконапорного потока с конической наружной стенкой и два концентрических кольцевых сопла низконапорного потока, расположенных концентрично изнутри и снаружи от кольцевого сопла высоконапорного потока, кольцевую камеру смешения и диффузор, образованные наружной обечайкой и центральным телом, новым является то, что в кольцевом сопле высоконапорного потока установлены плохообтекаемые стойки, а в наружной обечайке вблизи среза кольцевого сопла высоконапорного потока выполнен кольцевой пояс отверстий.

Входная часть наружной обечайки выполнена в виде плавного коллектора.

На фигуре представлен продольный разрез предлагаемого эжектора.

Где: 1 - сопло высоконапорного потока; 2 - наружное кольцевое сопло низконапорного потока; 3 - внутреннее кольцевое сопло низконапорного потока; 4 - камера смешения; 5 - диффузор; 6 - наружная обечайка; 7 - центральное тело; 8 - зона низкого давления; 9 - плохообтекаемые стойки; 10 - внутренняя стенка сопла 1 высоконапорного потока; 11 - коническая наружная стенка сопла 1 высоконапорного потока; 12 - кольцевой пояс отверстий в наружной обечайке 6.

Эжектор содержит кольцевое сопло высоконапорного потока 1, два концентрических кольцевых сопла 2 и 3 низконапорного потока, кольцевую камеру смешения 4 и диффузор 5, образованные наружной обечайкой 6 и центральным телом 7. Кольцевые сопла 2 и 3 низконапорного потока расположены концентрично по обе стороны соответственно снаружи и изнутри от кольцевого сопла 1 высоконапорного потока. Такое расположение сопел 2 и 3 низконапорного потока способствует лучшему перемешиванию потоков, что приводит к уменьшению длины камеры смешения. К внутреннему кольцевому соплу 3 низконапорный поток подводится через зоны низкого давления 8, образующиеся за плохообтекаемыми стойками 9, установленными в кольцевом сопле 1 высоконапорного потока. Кольцевое сопло 1 высоконапорного потока образовано внутренней стенкой 10 и наружной конической станкой 11. В наружной обечайке 6 вблизи среза кольцевого сопла 1 высоконапорного потока выполнен кольцевой пояс отверстий 12.

Работает эжектор следующим образом.

Высоконапорный поток подводится к кольцевому соплу 1 высоконапорного потока и истекает из него в виде кольцевого тела вращения с криволинейными образующими. В этом теле вращения за плохообтекаемыми стойками 9 образуются зоны низкого давления 8, через которые низконапорный поток устремляется в область сопла 3, являющуюся, по сути, внутренним кольцевым соплом низконапорного потока, в результате высоконапорный поток, истекающий из сопла 1, эжектирует низконапорный поток снаружи - из сопла 2 и изнутри - из сопла 3. При этом получается простая конструкция подвода низконапорного потока к соплу 3 с малым гидравлическим сопротивлением, т.к. за стойками 9 не образуются зоны с обратными токами. Вход низконапорного потока в наружное кольцевое сопло 2 происходит через кольцевую щель между острой кромкой наружной обечайки 6 и наружной конической стенкой 11 высоконапорного кольцевого сопла 1 и через кольцевой пояс отверстий 12, из-за наличия которого существенно уменьшаются отрывные зоны и, следовательно, гидравлическое сопротивление входа наружного низконапорного потока. Таким образом, получается простая конструкция с малым гидравлическим сопротивлением наружного кольцевого сопла 2 низконапорного потока. Такой же результат может быть получен, если входную часть наружной обечайки 6 выполнить в виде плавного коллектора. Камера смешения 4 и диффузор 5 образованы гладкой поверхностью наружной обечайки 6 и гладкой поверхностью центрального тела 7, не содержат никаких элементов внутри потока и поэтому обладают малым гидравлическим сопротивлением и простой конструкцией.

Таким образом, предлагаемый эжектор отличается малым гидравлическим сопротивлением и простой конструкцией.

1. Эжектор, содержащий кольцевое сопло высоконапорного потока с конической наружной стенкой и два концентрических кольцевых сопла низконапорного потока, расположенных концентрично изнутри и снаружи от кольцевого сопла высоконапорного потока, кольцевую камеру смешения и диффузор, образованные наружной обечайкой и центральным телом, отличающийся тем, что в кольцевом сопле высоконапорного потока установлены плохообтекаемые стойки, а в наружной обечайке вблизи среза кольцевого сопла высоконапорного потока выполнен кольцевой пояс отверстий.

2. Эжектор по п.1, отличающийся тем, что входная часть наружной обечайки выполнена в виде плавного коллектора.