Устройство выброса газа из криогенной установки

 

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике и может быть использовано в конструкциях криогенных аэродинамических устакопок. Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик путем расширения диапазона рабочих режимов и повышения эффективности . Для этого устройство жено дополнительным трубопроводом 5 сбрасываемого газа и смесителем 10 при этом смеситель 10 выполнен в виде цилиндрического корпуса 1.1 с суживающимся соплом 12 на.выходе и перфорированной насадки 13, установленной в корпусе 11 и разделяющей его на две концентрические полостя, причем насадка 13 является продоляением основного трубопровода 3 сбрасываемого газа, полость .мевду насадкой 13 и корпусом 11 соединена с трубопроводом 7 нагнетаемого воздуха, а концевая часть дополнительного трубопровода 5 сбрасьтв- : емого газа установлена соосно внутри концевЫ части основного трубо- . провода 3 так, что ее выход и сопло смесителя совмещены с входом в выхлопнута трубу 1. 2 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 5 С 01 М 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A8TGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (46) 23.06.91. Бюл. Р 23 (2 t ) 4231288/23 (22) 20.04.87 (72) А,Л.Искра и А.П.Филатов (53) 533.6.071 629.7.018(088.8) (56) Торлнн С М. и Слезингер И.И.

Аэромеханические измерения. -. М.:

Наука, 1964, с ° 39.

Мс.Kinney L.M., Baals D.D. Mind

tunnel flight correlation, 1982 (ЮАЯА CP 2225), STAR У 82-25196 (труба ИТЕ - CIIIA). (54) УСТРОЙСТВО ВЫБРОСА ГАЗА ИЗ

КРИОГЕННОЙ УСТАНОВКИ (57) Изобретение о носится к экспериментальной аэродинамике и может быть использовано в конструкциях криогенных аэродинамических установок. Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик путем расширения диапазона рабочих режимов и повышения з44ек.тнвности. Для этого устройство снабжено дополнительным трубопроводом 5, сбрасываемого газа и смесителем 10, при этом смеситель 10 выполнен в виде цилиндрического корпуса 1.1 с суживающимся сопле м 12 на. выходе и перфорированной насадки 13, установленной в корпусе 11 и разделяющей его на две концентрические полости, причем насадка 13 является продолжением основного трубопровода 3 сбрасываемого газа, полость ,между насадкой 13 и корпусом 11 соединена с трубопроводом 7 нагнетаемого воздуха, а концевая часть дополнительного трубопровода 5 сбрасыва-: емого газа установлена соосно внутри концевой части основного трубопровода 3 так, что ее выход н сопло смесителя совмещены с входом в вы С. хлопнув трубу 1. 2 ил.

1447061

Изобретение относится к экспери.ментальной аэродинамике и может быть использовано в конструкциях криогенных аэродина ыческих установок.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик путем расширения диапазона рабочих режимов и повышения эффективности.

На фиг.1.приведено устройство 10 выброса-гааа из криогенной установ-. ки на фиг.2 — разрез А-А на фиг..l, Устройство содержит выхлопную трубу 1 с воздухоэаборным конусом 2, основной трубопровод 3 сбрасываемого 15 газа с дросселем 4, дополнительный трубопровод 5 сбрасываемого газа с дросселем 6, у дополнительного трубопровода 5.концевая часть расположе-, на внутри,соосно с концевой частью 2О основного трубопровода 3. K основному трубопроводу 3 примыкает трубопро..вод 7 нагнетаемого воздуха с воздуходувкой 8 и оэдухозаборным устройством 9. На выходе иэ основного трубопровода 3 установлен смеситель 10, включающий корпус 11 с суживающимся соплом 12 на выходе и перфорирован- ную насадку 13, размещенную внутри корпуса 11 и Разделяющую полость 30 . смесителя иа две концентрические полости. Кроме того, основной трубо" провод 3 имеет трубоПровод 14 для . аварийного сброса газа и шумоглушитель 15, а дополнительный трубопровод 3

4 - шумоглушитель 16.

Устройство выброса газа из криогенной установки с опасным для окРужающей среды избыточным -содержанием азота работает следующим образом..

Основной трубопровод 3 сбрасываемого rasa присоединяется к камере давления, окружающей рабочую часть

;"руби, а дополнительный трубопровод

5 сорасываемого газа подключается .

И специальной камере сбросау охваты вающей кольцом обратный канал . аэродинамической.Tp áè,èçpaä форкамеройе

Сброс газа на станциочарном Режиме осуществляется через основной трубо- „„ провод 3 из камеры давления,что способствует.значительной экономий жидкого азота, охлаждающего рабочий.. ,газ в трубе до криогенной темпера= туры. Ба криогенном режиме рабогы аэродинамической трубы этот поток

,газа (чистый азот илн его смесь с .Воздухом) проходит через Регенерйто

pM холода и уже теплым (с температу рой Т 240 К) проходит через дроссель 4 и шумоглушитель 15 и втекает в смеситель 10, где к газу с опасной концентрацией азота подмешивается поток воздуха, нагнетаемого по трубопроводу 7 воздуходувкой 8 из атмосферы через воздухозаборное уст ройство 9. Смесь газов через сопло..

12 истекает в выхлопную трубу 1, saсасывая дополнительную массу возду-. ха иэ атмосферы через воэдухозаборный конус 2, обогащаясь при этом кислородом .до необходимого безопасного уровня. Регенераторы .холода поочередно переключаются со сброса гаэа иэ криогенной трубы на подачу . в .Нее воздуха иэ газгольдеров, так как запас холода в них должен поддерживаться на постоянном уровне.

Однако вследствие того, что.сбра» сываемое иэ криогенной аэродинамиче» ской трубы на стационарном режиме. количество газа превышает подаваемоу в.нее.из газгольдеров на величину расхода жидкого азота, впрыскиваемое

1го в трубу, то, чтобы не переохладить регенераторы, часть газа необходимо сбрасывать, минуя регенарато рш, отделяя .ее от основного потока дросселем 6. При этом газ через шу-, моглушитель 16 в криогенном исполнекии н дополнительный трубопровод

5 вытекает в выхлопную трубу 1, подсасывая атмосферный воздух через воздухозаборный конус 2. Дополни" тельный трубопровод 5 используется также для сброса газа из камеры сброса при нестационарных режимах: для уменьшения давления в форкамере трубы. При этом исключается влияние этого дополнительного потока газа на режим сброса газа из камеры давления и связанную с этим скорость газа в рабочей "- асти трубы. Кроме того„ дополнительный трубопровод 5 испольэуется, когда расход сбрасываемого газа сильно уменьшается (в о 200 раэ) по сравнению с максимальным, на кото

Рый рассчитана геометрия эжектора„.. которым является устройство выброса гаэаф

Сброс газа через дополнительный трубопровод 5 малого сечения обеспе- ивает увеличение скорости до величины, достаточной для эжектированйя необходи ого количества воздуха из атмосферы при выбранных or".ðaíè÷åíéüè производительности я мОщнОсти воэду

)447061 ходувки 8. Эти режимы выброса газа ха и азота в выбрасываемой смеси на имеют место при работе криогенной выходе из выхлопной трубы. трубы с малыми величинами скорости газа в рабочей части и давления в

5 формула изобретения форкамере.

Наличие в устройстве выброса газа Устройство выброса газа из крио" дополнительного трубопровода сбрасы- генной установки, содержащее выхлопваемого газа и смесителя позволяет ную трубу с воздухозаборным конусом, повысить эффективность. работы уст- 1О основной трубопровод сбрасываемого ройства в широком диапазоне режимов газа и трубопровод нагнетаемого воз", .работы криогенной .аэродинамической духа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, трубы и выброса газа:. что, с целью улучшения эксплуатациПри больших расходах сбрасываемого чистого азота через основной.тру бопровод производительность воздуховодувки .не превышает 45Х от расхода сбрасываемого азота, зто обеспечива" ет..вместе с эжектируемым воздухом до статочное для безопасности..дыхания соотношение воздуха и азота 2!!. При сбросе азота через дополнительный трубопровод с относительной скоростью йстечения 3 - 0,35 эжектнруется двухкратное количество атмосферного воз-. . духа без использования воздуходувки.

При параллельном сбросе газа через трубопроводы в любом соотношении управление этими потоками кезависимо. .рра расходе сбрасываемого. азота от

200 до 1000 раз меньшем максимально" .го расчетного расхода сбрасываемого газа (воздухоазотной смеси) обеспечивается безопасное соотношение воздуонных характеристик путем расширения диапазона рабочих режимов:и повышения эффективности, оно снабжено до« полнителькым трубопроводом сбрасываемого газа и смесителем, при этом смеситель выполнен в виде цилиндри20

О . ческого корпуса с сужающимся соплом на выходе и перфорированной. насадки,: установленной в корпусе и разделяю- . щей. его на две концентрические. поло-. сти, причем насадка состыковака с

2а кольцевой частью основного трубопровода сбрасываемого газа, полость между насадкой и корпусом соединена с трубопроводом нагнетаемого возду-: . za, a концевая часть дополнительного трубопровода сбрасываемого газа ус-, . тановлена внутри и соосно с..концевой частью основного трубопровода так что ее выход и выход сопла смесителя совмещены с входом в .выхлопную трубу.

ЗБ

144706)

4УЮУ

Г

p Knvgpaf klrup ФР/иУ - . фЖ4ЖЩМЮФ"+kg с

1

Составитель Л. Xaywes

Редактор.Л.Лаикова Техред Л.Олийнык Корректор С Черни юю ю»»юе» ю евю еваеююююеаею ю » ею»ее»ее»»ее»»а ахаю»»юввве»ююююв4»ю

Заказ 2570 Тираж .355 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям.и открмтиям ори ГКНТ СССР

113035, Косква, Ж-ЗЗ, Рараскан наб., д. 4/5 вав юв еевю ю ю ю ЮВ ЕЮ» ВЮЮ ЮВЮВЮВ ° ВВ вювюае юеюаа ° Вва вювюавв юююю ююю

Производственно-иолнграфичвекое аредиривтие, г, Уигород, уа; Проектная, 4