Газовый эжектор

 

Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано в конденсационных установках паровых турбин, а также при перекачке различных сред. Цель изобретения - повышение КПД и уменьшение габарита. Газовый эжектор содержит активное сопло 1, камеру смешения 2 с диффузором 3, установленную соосно ей лопастную вставку 4, угол наклона лопастей 5 относительно оси эжектора выполнен переменным по радиусу, при этом на оси камеры смешения 2 этот угол равен 0, передние кромки 6 лопастей 5 выполнены ступенчатыми, причем кромки 6 лопастей ступени меньшего радиуса расположены внутри сопла 1, а передние кромки 6 лопастей 5 ступени большего радиуса проходят через окружность выходного сечения сопла 1, лопасти 5 выполнены из двух частей 7 и 8, при этом часть 8 лопасти 5, более удаленная от сопла 1, отогнута в сторону закрутки лопастей 5, 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано в конденсационных установках паровых турбин, а также при перекачке различных сред.

Целью изобретения является повышение КПД и уменьшение габарита.

На фиг. 1 представлен газовый эжектор продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (ϕ - полный угол закрутки лопасти на участке камеры смешения); на фиг. 3 -5 - фрагменты выполнения одной из лопастей вставки.

В газовом эжекторе (фиг. 1-3), содержащем активное сопло 1, камеру смешения 2 с диффузором 3, установленную соосно ей лопастную вставку 4, угол наклона лопастей 5 относительно оси эжектора выполнен переменным по радиусу, при этом на оси камеры смешения 2 этот угол равен 0, передние кромки 6 лопастей 5 выполнены ступенчатыми, причем кромки 6 лопастей ступени меньшего радиуса r расположены внутри сопла 1, а передние кромки 6 лопастей 5 ступени большего радиуса проходят через окружность выходного сечения сопла 1, лопасти 5 выполнены из двух частей 7 и 8, при этом часть 8 лопасти 5, более удаленная из сопла 1, отогнута в сторону закрутки лопастей 5 по линии 9, лежащей на цилиндрической поверхности, радиус которой не меньше радиуса r сопла 1.

Кроме того, передние кромки 6 обеих частей 7 и 8 лопастей 5 могут иметь переменный радиус, увеличивающийся от сопла 1 (фиг. 4). Максимальные радиусы R¹ лопастей 5 могут быть меньше радиуса R камеры смешения 2 (фиг. 5).

Благодаря тому, что лопасти 5 выполнены из двух частей 7 и 8, при этом часть 8 лопасти 5, более удаленная от сопла 1, отогнута в сторону закрутки лопастей 5 по линии 9, лежащей на цилиндрической поверхности, радиус которой не меньше радиуса r сопла 1, достигается возможность значительно повысить при прочих равных условиях эффективность взаимодействия двух сред за счет создания условий для эффективной передачи кинетической энергии от активной к пассивной среде.

При указанных выше условиях в камере смешения 2 происходит следующее. На выходе из сопла 1, а именно, непосредственно за его выходным сечением I-I (фиг. 1) периферийные слои активной среды за счет действия центробежных сил, возникающих при закрутке указанной среды в лопастной вставке 4, расположенной в самом сопле 1, движутся вдоль вогнутой поверхности лопасти 5 одновременно в направлении от оси эжектора и вдоль указанной оси, взаимодействуя при этом за пределами цилиндрической поверхности, описываемой радиусом r выходного сечения сопла 1, с пассивной средой. При этом вследствие взаимного проникновения активной в пассивную среду и соприкосновения частиц этих сред происходит передача кинетической энергии от активной к пассивной среде и последняя приобретает повышенную скорость.

Кольцевые слои активной среды, расположенные ближе к оси эжектора на выходе из сопла 1, перемещаясь в осевом направлении и получая дальнейшую закрутку, одновременно движутся и в направлении от оси эжектора, т.е. к периферии лопастной вставки 4. Достигая сечения II-II (фиг. 1, 3) разреза лопасти 5, делящей последнюю на две части 7 и 8, частицы активной среды удаляются дальше от оси эжектора и движутся вдоль поверхности отогнутой 8 части лопасти 5, вступая во взаимодействие с частицами пассивной среды, но уже на другом геометрическом уровне (фиг. 2, 3), а точнее с теми частицами, которые еще не получили необходимой энергии для ускорения своего движения. Перемещаясь далее в осевом направлении, частицы активной среды, движущиеся у вогнутой поверхности, за пределами второй 8 части лопасти 5 поступают во взаимодействие с пассивной средой, обтекающей указанную часть лопасти с выпуклой ее стороны. При таком взаимодействии частиц активной и пассивной сред значительно увеличивается зона взаимодействия указанных сред, а точнее, пространство их взаимодействия, что приводит к значительному повышению КПД эжектора, уменьшению длины камеры смешения, а следовательно, и габарита эжектора.

Выполнение передних кромок 6 обеих частей 7 и 8 лопастей 5 переменным радиусом, увеличивающимся от сопла 1 (фиг. 1, пунктирная линия 6; фиг. 4), обеспечивает устранение преждевременной закрутки пассивной среды, снижающей эффективность эжектора, что приводит к уменьшению гидравлического сопротивления при движении пассивной среды в камере смешения 2 до начала взаимодействия с активной средой, указанное обеспечивается тем, что вследствие закрутки активной среды в лопастной вставке 4 ее частицы движутся по криволинейной траектории, т.е. перемещаясь в осевом направлении, они при этом удаляются от оси эжектора.

При максимальных радиусах R' лопастей 5 меньше радиуса R камеры смешения 2 (фиг. 5) образуется зазор между лопастной вставкой 4 и камерой смешения 2, который в отдельных случаях, в зависимости от характеристик эжектора, может приводить к дальнейшему увеличению КПД и производительности эжектора, так как в периферийной зоне камеры смешения 2 при этом улучшаются условия для взаимодействия частиц активной среды с пассивной.

Формула изобретения

1. ГАЗОВЫЙ ЭЖЕКТОР, содержащий активное сопло, камеру смешения с диффузором, установленную соосно ей лопастную вставку, угол наклона лопастей относительно оси эжектора выполнен переменным по радиусу, при этом на оси камеры смешения этого угол равен 0, передние кромки лопастей выполнены ступенчатыми, причем кромки лопастей ступени меньшего радиуса расположены внутри сопла, а передние кромки лопастей ступени большего радиуса проходят через окружность выходного сечения сопла, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения габарита, лопасти выполнены из двух частей, при этом часть лопасти, более удаленная от сопла, отогнута в сторону закрутки лопастей по линии, лежащей на цилиндрической поверхности, радиус которой не меньше радиуса сопла.

2. Эжектор по п.1, отличающийся тем, что передние кромки обеих частей лопастей имеют переменный радиус, увеличивающийся от сопла.

3. Эжектор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что максимальные радиусы лопастей меньше радиуса камеры смешения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5