Эжектирующее устройство

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (Рб

Комитет Российской Федерации

Ilo патентам и товарным знакам (21) 4755723/29 (22) 02.11.89 (46) 15.1293 Бюл. Ио 45 — 46 (71) Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.ЕЖуковского (72) Рябинков Г.М. (73) Рябинков Георгий Михайлович (54) ЗЖЕКТИРУ)ОЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: для перекачки различных га(В) RU (1Ц 2ОО4854 С1 (51} 5 F04F5 14 зов, жидкостей и сыпучих материалов на промыслах газовой промышленности, а также для создания и поддержания разрежения в замкнутых объемах промышленных и экспериментальных установок или для создания перепадов давления на установках, работающих в различных областях техники. Сущность изобретения: при малых перепадах давления смесь во все эжекторы поступает со сверхзвуковой скоростью. 2 ил.

ЬЭ

СР

СР

4:ь

4ь

2004854

Изобретение относится к прикладной газовой динамике, струйной технике, s частности к струйным аппаратам, используемым для перекачки различных газов, жидкостей и сыпучих материалов, может иметь широкое применение на промыслах газовой промышленности, для создания и поддержания разрежения в замкнутых обьемах промышленных и экспериментальных установок, э также для создания перепадов давления на установках, работающих в различных областях техники.

Классический эжектор имеет форкамеры высоконапорного и низконапорного газов, камеру смешения и диффузор. Газы через специальные сопла поступают в камеру смешения, смешиваются и через диффузор поступают к потребителю, Если эффективность одного эжектора недостаточна и не обеспечивает нужный перепаддавления или необходимый вакуум на входе установки, то последовательно устанавливают систему из нескольких эжекторов (двэ и более).

Однако в такой системе эжекторов при больших перепадах давления имеют место значительные волновые потери, которые . суммируются по всем эжекторам, в результате чего система становится неэффективной.

Задачей данного изобретения является повышение эффективности системы эжекторов путем существенного снижения волновых потерь.

Постановленная задача решается тем, что эжектирующее устройство, содержащее расположенное по оси симметрии центральное и периферийное кольцевое активные сверхзвуковые сопла с фор,.амерами, промежуточную коническую камеру смешения и конечную цилиндрическую камеру смешения с диффузором, снабжено дополнительными активными сверхзвуковыми соплами, установленными в чередующемся порядке и дополнительными промежуточными коническими камерами смешения, размещенными между дополнительными активными соплами.

Поставленная задача решается с помощью эжектирующего устройства, выполненного в виде системы, включающей не менее двух эжекторов. Первый эжектор содержит форкамеры и сопла высоконапорного и низконапорного газа, Последующие эжекторы имеют только форкамеру и сверхзвуковые сопла высоконэпорного газа. Каждый последующий зжектор имеет промежуточную коническую камеру смешения. Камера смешения конечного эжектора должна быть выполнена цилиндрической и закончена дозвуковым диффузором, На фиг.1 приведена схема предлагаемого эжекторного устройства; нэ фиг,2 — иллюстрация результатов сравнительных испытаний известной и предлагаемой систем эжекторов.

Эжектирующее устройство содержит эжектор 1, расположенный по оси симмет10 рии, включающий форкамеру 2 и центральное сверхзвуковое сопло 3, промежуточную камеру 4 смешения, трубопровод 5 и форкамеру 6 низконапорного газа, сверхзвуковое сопло 7 и промежуточную коническую

15 камеру 8, Второй эжектор содержит сверхзвуковое сопло 9, промежуточную коническую камеру 10 смешения, Третий кольцевой сверхзвуковой эжектор 11 для высоконапорного газа содержит сверхзву20 ковое сопло 12 или цилиндрическую камеру 13 смешения с дозвуковым диффузором 14.

Если в системе эжекторов более трех, то последующие эжекторы устанавливаются по схеме, изложенной выше.

Система работает следующим образом.

Высоконапорный газ поступает в форкамеру 2 первого эжектора 1 и через центральное сверхзвуковое сопло 3 подается в промежуточную камеру 4 смешения. Под

30 влиянием перепада статических давлений низконапорный газ, поступающий по трубопроводу 5 через форкамеру 6, разгоняется до сверхзвуковой скорости в сопле 7, далее зти газы со сверхзвуковыми скоростями смешиваются, В промежуточной камере

4 сверхзвуковая скорость смеси снижается при помощи конической промежуточной камеры 8, и поток со сниженной сверхзвуковой скоростью поступает во второй эжектор.

40 Через центральное сверхзвуковое сопло 9 поток поступает с большей, чем смесь, сверхзвуковой скоростью в промежуточную камеру 10, где сверхзвуковые потоки смешиваются и поступают в третий кольцевой

45 сверхзвуковой эжектор 11. Высоконапорный газ через сопло 12 с повышенной сверхзвуковой скоростью поступает в промежуточную камеру 13 и смешивается со смесью, поступающей из второго эжектора, 50 В промежуточной камере смешения последнего эжектора системы осуществляется переход сверхзвукового потока в дозвуковой, затем этот поток поступает в дозвуковой диффузор 14, а оттуда подается потребителю, В такой системе все эжекторы, кроме последнего, работают при минимальных волновых потерях, С увеличением перепада давления существенно увеличивается эффективность данной системы, При малых перепадах дэв2004854 ления эта система также дает существенный эффект за счет уменьшения количества дозвуковых диффузоров — из всех диффузоров системы дозвуковым является только последний.

Для экспериментального подтверждения эффективности работы предложенного устройства были проведены сравнительные испытания этой же системы, работающей при малых и больших перепадах давления.

В системе при малых перепадах давления высоконапорный газ, разогнанный до сверхзвуковой скорости, эжектировал низконапорный газ. При этом в конце промежуточной камеры смешения реализовался дозвуковой поток, который и поступал во второй эжектор. Во втором эжекторе высоФормула изобретения

ЭЖЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее расположенные по оси симметрии центральное и периферийное кольцевое активные сверхзвуковые сопла с форкамерами, промежуточную све рхзвуковую камеру смешения, пассивное сопло и конечную цилиндрическую камеру смешеконапорный газ имел сверхзвуковую скорость и засасывал поток смеси, После второго эжектора газы смешивались и в конце промежуточной камеры с дозвуковой ско5 ростью смесь поступала в следующий эжектор и т.д.

В системе, работающей при малых перепадах давления, в отличие от системы, работающей при больших перепадах давле10 ния, смесь во все эжектора поступала со сверхзвуковой скоростью, Таким образом во всех. промежуточных камерах смешивались потоки с различными сверхзвуковыми скоростями.

15 (56) Патент США Q 3694107, кл. 417-167, опублик. 1972. ния с диффузором, отличающееся тем, что

20 устройства снабжено дополнительными ак1тивными сверхзвуковыми соплами, установленными в чередующемся порядке, и ,дополнительными промежуточными сверхзвуковыми камерами смешения, размещенными между дополнительными активными соплами, 2004854

Составитель Г. Рябинков

Техред М.Моргентал Корректор Л Филь

Редактор Н. Федорова

Заказ 3393

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 101

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

CQ

О д