Вихревой эжектор

Полезная модель относится к области струйной техники и может быть использована для инжекции газового или жидкостного потока. Вихревой эжектор содержит цилиндрическую вихревую камеру диаметром D с тангенциальными питающими каналами, центральный канал для подвода пассивной среды, камеру смешения и отводящий патрубок, при этом камера смешения имеет диаметр D1 равный 1,21,5D, а в месте перехода вихревой камеры в камеру смешения выполнен дополнительный кольцевой канал для подвода пассивной среды; кроме того, в конце камеры смешения на ее оси установлено обтекаемое тело вращения, максимальный диаметр которого D2 равен 0,50,8D1, при этом обтекаемое тело вращения установлено на изогнутых лопатках, передняя кромка которых обращена к набегающему вихревому потоку, а задняя параллельно оси отводящего патрубка. Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения всасывающей способности и коэффициента эжекции вихревого эжектора.

Полезная модель относится к области струйной техники и может быть использована для инжекции газового или жидкостного потока.

Из существующего уровня техники известен вихревой эжектор (насос) с цилиндрической камерой смешения и тангенциальным подводом рабочей жидкости (газа), вихревое движение которой используется для подсасывания эжектируемой (поднимаемой) среды, поступающей в камеру смешения в осевом направлении, причем патрубок для подвода эжектируемой среды расположен соосно с камерой смешения и подходит к ядру вихря, а сама камера заканчивается щелевым диффузором и связанной с ним улиткой (А.с. 88775. Вихревой эжектор / М.Г. Дубинский, С.З. Копелев, А.О. Мацук).

Известен так же вихревой эжектор, содержащий вихревую камеру с тангенциальным патрубком подвода активной среды, расположенный по ее оси патрубок подвода пассивной среды, камеру смешения и диффузор, который выполнен в виде цилиндрической камеры, имеющей диаметр и ширину, составляющие соответственно 22,5 и 12 диаметра патрубка подвода пассивной среды, и расположенной от среза последнего на расстоянии, составляющем 0,20,5 от его диаметра (А.с. 1373905. Вихревой эжектор / B.C. Кроник, И.П. Неелов, В.П. Запорожец, А.И. Каржинеров. Опубл. 15.02.1988 г. Бюл. 6).

Недостатком данных конструкций вихревых эжекторов является относительно не высокая всасывающая способность и низкий коэффициент эжекции.

Наиболее близким к заявленному техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является жидкостно-газовый вихревой эжектор, содержащий вихревую камеру с тангенциальными каналами подвода жидкостной активной среды и осевым патрубком подвода пассивной среды, камеры смешения и конический щелевой диффузор, причем площадь тангенциальных каналов подвода жидкостной активной среды составляет 0,206-0,215 площади проходного сечения камеры смешения (А.с. 1571313. Жидкостно-газовый вихревой эжектор / А.А. Казанцев, В.В. Тишаков. Опубл. 15.06.1990 г. Бюл. 22). Описанное устройство принято за прототип полезной модели.

Недостатком данной конструкции является относительно низкая всасывающая способность и невысокий коэффициент эжекции.

Технической задачей полезной модели является повышение всасывающей способности вихревого эжектора и коэффициента эжекции.

Поставленная задача решена за счет того, что заявленный вихревой эжектор содержит цилиндрическую вихревую камеру диаметром D с тангенциальными питающими каналами, центральный канал для подвода пассивной среды, камеру смешения и отводящий патрубок, причем камера смешения имеет диаметр D1 равный 1,21,5D, а в месте перехода вихревой камеры в камеру смешения выполнен дополнительный кольцевой канал для подвода пассивной среды, кроме того, в конце камеры смешения, на ее оси, установлено обтекаемое тело вращения, максимальный диаметр которого D2 равен 0,50,8D1, при этом обтекаемое тело вращения установлено на изогнутых лопатках, передняя кромка которых обращена к набегающему вихревому потоку, а задняя параллельно оси отводящего патрубка.

Конструкция вихревого эжектора поясняется чертежами, на которых показаны вид спереди (фиг.1) и вид сбоку (фиг.2) с указанием конструктивных элементов устройства.

Вихревой эжектор содержит цилиндрическую вихревую камеру 1 диаметром D с тангенциальными питающими каналами 2, центральный канал 3 для подвода пассивной среды, камеру смешения 4 диаметром D1=1,21,5D и отводящий патрубок 5. В месте перехода вихревой камеры 1 в камеру смешения 4 выполнен дополнительный кольцевой канал 6 для подвода пассивной среды, а в конце камеры смешения 4 на ее оси установлено обтекаемое тело вращения 7, максимальный диаметр которого D2=0,50,8D1, причем обтекаемое тело вращения 7 установлено на изогнутых лопатках 8, передняя кромка которых обращена к набегающему вихревому потоку, а задняя параллельно оси отводящего патрубка 5.

Вихревой эжектор работает следующим образом. При подаче давления на тангенциальные питающие каналы 2 формируется поток, который, попадая в вихревую камеру 1 диаметром D, закручивается и приобретает вихревой характер течения. При этом в центральной области вихревой камеры 1 образуется область пониженного давления и происходит засасывание среды через центральный канал 3 для подвода пассивной среды. Далее суммарный поток поступает в камеру смешения 4 диаметром D1=1,21,5D и при входе в нее на участке перехода также создается область пониженного давления, куда засасывается среда через дополнительный кольцевой канал 6, увеличивая тем самым всасывающую способность устройства. Затем в камере смешения 4 происходит смешение активного и пассивного потоков, образуется суммарный поток и направляется в кольцевой зазор, образованный стенками камеры смешения 4 и обтекаемым телом вращения 7 с максимальным диаметром D2=0,50,8D1, которое препятствует образованию обратного тока среды из отводящего патрубка. При этом закрученный поток входит между изогнутыми лопатками 8, а затем приобретает направление течения вдоль оси отводящего патрубка 5, происходит выпрямление потока и снижение общего сопротивления движению среды на выходе устройства.

Таким образом, наличие дополнительного пассивного кольцевого канала, выполненного на переходе вихревой камеры диаметром D в камеру смешения диаметром D1 и обтекаемого тела вращения диаметром D2, установленного на изогнутых лопатках на выходе камеры смешения, позволяет существенно повысить всасывающую способность вихревого эжектора и, тем самым, повысить коэффициент эжекции.

Вихревой эжектор, содержащий цилиндрическую вихревую камеру диаметром D с тангенциальными питающими каналами, центральный канал для подвода пассивной среды, камеру смешения и отводящий патрубок, отличающийся тем, что камера смешения имеет диаметр D1, равный 1,21,5D, а в месте перехода вихревой камеры в камеру смешения выполнен дополнительный кольцевой канал для подвода пассивной среды; кроме того, в конце камеры смешения на ее оси установлено обтекаемое тело вращения, максимальный диаметр которого D2 равен 0,50,8D1, при этом обтекаемое тело вращения установлено на изогнутых лопатках, передняя кромка которых обращена к набегающему вихревому потоку, а задняя параллельно оси отводящего патрубка.