Парожидкостный струйный аппарат

Авторы патента:

Гаврилов Александр Александрович (RU)

F04F5/14 - когда индуцирующей текучей средой является газ или пар

Владельцы патента RU 2387885:

Бороздин Виктор Сергеевич (RU)

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к парожидкостным струйным аппаратам, используемым в системах отопления и подачи горячей воды. Парожидкостной струйный аппарат содержит корпус с патрубком подвода жидкой среды, активное сопло и камеру смешения. Корпус аппарата выполнен из цилиндрической трубы с фланцами на концах. Внутри корпуса размещено сопло в виде отдельной детали. Оно имеет входной цилиндрический участок, сужающийся конусной участок, выходной цилиндрический участок и конфузор. Внешний диаметр входного цилиндрического участка меньше внутреннего диаметра трубы корпуса. Камера смешения расположена с зазором относительно корпуса и также выполнена в виде отдельной детали. Она имеет входной участок в виде диффузора, центральный цилиндрический участок и выходной участок в виде конфузора. Угол между внутренней поверхностью конфузора сопла и осью трубы корпуса равен углу между этой осью и внутренней поверхностью диффузора камеры смешения. Длина выходной цилиндрической части сопла составляет 0,25-0,35 длины конфузора сопла. А их суммарная длина обеспечивает уменьшение проходного сечения жидкостной среды между входом камеры смешения и выходом сопла в 2-3 раза. Суммарная длина диффузора и цилиндрического участка камеры смешения меньше расстояния от соответствующего фланца корпуса до патрубка. Изобретение позволяет повысить КПД аппарата и снизить количество отложений. 1 ил.

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к парожидкостным струйным аппаратам, используемым в системах отопления и подачи горячей воды.

Известен парожидкостный струйный аппарат, содержащий корпус с патрубком подвода жидкой среды, активное сопло и камеру смешения (патент RU 2155280, кл. F04F 5/14, опубл. 27.08.2000). Недостатками известного устройства являются невысокая эффективность нагрева жидкости и обильное отложение солей на стенках устройства при его работе.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в повышении КПД аппарата и снижении количества отложений. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что парожидкостный струйный аппарат (далее АФТ), содержащий корпус с патрубком подвода жидкой среды, активное сопло и камеру смешения, имеет корпус, который выполнен из цилиндрической трубы с фланцами на концах, внутри корпуса размещено сопло в виде отдельной детали, имеющее входной цилиндрический участок с внешним диаметром, меньшим внутреннего диаметра трубы корпуса, следующий за ним сужающийся конусной участок и следующий за конусным выходной цилиндрический участок, переходящий в конфузор, при этом камера смешения расположена с зазором относительно корпуса и также выполнена в виде отдельной детали, имеющей входной участок в виде диффузора, центральный цилиндрический участок и выходной участок в виде конфузора, причем угол между внутренней поверхностью конфузора сопла и осью трубы корпуса равен углу между этой осью и внутренней поверхностью диффузора камеры смешения, длина выходной цилиндрической части сопла составляет 0,25-0,35 длины конфузора сопла, а их суммарная длина обеспечивает уменьшение проходного сечения жидкостной среды между входом камеры смешения и выходом сопла в 2-3 раза, а суммарная длина диффузора и цилиндрического участка камеры смешения меньше расстояния от соответствующего фланца корпуса до патрубка.

На чертеже представлен АФТ в сборе.

Парожидкостный струйный аппарат (АФТ) содержит корпус 1, активное сопло 2 и камеру смешения 3. Корпус аппарата имеет патрубок 4 подвода жидкой среды. И корпус, и патрубок выполнены из цилиндрической трубы и на концах имеют фланцы 5. Сопло 2 в виде отдельной детали размещено внутри корпуса 1. Оно имеет несколько участков: входной цилиндрический участок 6, следующий за ним сужающийся конусной участок 7, выходной цилиндрический участок 8 и конфузор 9. Длина выходной цилиндрической части 8 составляет 0,25-0,35 длины конфузора 9, что позволяет стабилизировать поток пара перед распылением. Внешний диаметр сопла на входном цилиндрическом участке 6 меньше внутреннего диаметра трубы корпуса 1, поэтому сопло входит в корпус с зазором. С другой стороны основной трубы в корпусе 1 с зазором размещена камера смешения 3, которая также выполнена в виде отдельной детали. Сопло 2 и камера смешения 3 фиксируются в корпусе с помощью колец-центраторов 10, прижатых к фланцам 5 трубы. Их выполнение в виде отдельных деталей и размещение в корпусе с соответствующим зазором позволяет легко разбирать и собирать устройство. Отверстия фланцев 5 плотно охватывают соответствующую деталь 2-3. Камера смешения 3 также имеет несколько участков, расположенных по ходу движения среды в следующем порядке: диффузор 11, центральный цилиндрический участок 12 и выходной участок в виде конфузора 13. Суммарная длина диффузора 11 и цилиндрического участка 12 камеры смешения должна быть меньше расстояния от соответствующего фланца 5 корпуса до патрубка 4, в этом случае вызванные потоком вырывающейся из конфузора среды колебания будут эффективно гаситься на корпусе, не вызывая расшатывания камеры.

Угол между внутренней поверхностью конфузора сопла и осью трубы корпуса α равен углу между этой осью и внутренней поверхностью диффузора камеры смешения β, что позволяет обеспечить максимальную ламинарность потока жидкости до конца сопла 2 и снизить количество образующихся отложений. Суммарная длина выходного цилиндрического 8 и конфузорного 9 участков сопла 2 обеспечивает уменьшение проходного сечения жидкостной среды между входом камеры смешения 3 и выходом сопла 2 в 2-3 раза, что обеспечивает напор жидкости, необходимый для эффективного перемешивания и интенсивного теплообмена между паром и жидкостью. Увеличение скорости обмена энергии приводит к увеличению КПД устройства.

АФТ работает следующим образом.

Эжектирующая газообразная среда в виде пара подводится в активное сопло 2 через патрубок (не показан), присоединенный к соответствующему фланцу 5 корпуса. Истекая из сопла 2, сверхзвуковой поток пара увлекает в камеру смешения 3 жидкую среду, которая поступает в струйный аппарат через патрубок 4. В ходе смешения пара и жидкости в диффузорном участке 11 камеры 3 формируется режим течения с интенсивным процессом смешения сред, сопровождаемым процессом передачи энергии от эжектирующей среды к эжектируемой среде. На этом этапе формируется сверхзвуковой парожидкостной поток, который в цилиндрической зоне 12 наименьшего проходного сечения камеры смешения 3 преобразуется в дозвуковой жидкостной поток с необходимой величиной давления. Далее в результате дальнейшего торможения в конфузоре 13 кинетическая энергия потока частично преобразуется в давление, после чего жидкостная среда под полученным в струйном аппарате напором подается потребителю.

Предлагаемый аппарат АФТ позволяет нагревать воду до 160°С при максимально создаваемом давлении 2МПа. Устройство устойчиво работает при следующих входных характеристиках: давление пара - 0,01-1,3 МПа, давление воды - 0,01-1 МПа, температура воды - 0-90°С. В зависимости от режима работы устройство потребляет пар в количестве 1-15% от массы воды.

Парожидкостный струйный аппарат, содержащий корпус с патрубком подвода жидкой среды, активное сопло и камеру смешения, отличающийся тем, что корпус аппарата выполнен из цилиндрической трубы с фланцами на концах, внутри корпуса размещено сопло в виде отдельной детали, имеющее входной цилиндрический участок с внешним диаметром, меньшим внутреннего диаметра трубы корпуса, следующий за ним сужающийся конусной участок и следующий за конусным выходной цилиндрический участок, переходящий в конфузор, при этом камера смешения расположена с зазором относительно корпуса и также выполнена в виде отдельной детали, имеющей входной участок в виде диффузора, центральный цилиндрический участок и выходной участок в виде конфузора, причем угол между внутренней поверхностью конфузора сопла и осью трубы корпуса равен углу между этой осью и внутренней поверхностью диффузора камеры смешения, длина выходной цилиндрической части сопла составляет 0,25-0,35 длины конфузора сопла, а их суммарная длина обеспечивает уменьшение проходного сечения жидкостной среды между входом камеры смешения и выходом сопла в 2-3 раза, а суммарная длина диффузора и цилиндрического участка камеры смешения меньше расстояния от соответствующего фланца корпуса до патрубка.

Изобретение относится к струйным насосам. .

Струйный насос // 2228462

Кинетический насос-теплообменник // 2210043

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в качестве парового кинетического насоса для подачи жидкости без использования механического насоса при повышении давления жидкости за счет использования кинетической энергии теплоносителя (пара) при одновременном использовании его в качестве парового контактного теплообменника.

Эжектор и способ его работы // 2209350

Изобретение относится к области процессов и аппаратов, преимущественно к жидкостно-газовым эжекторам, и может быть использовано в процессах, где происходит контакт жидкости с газом.

Мобильное устройство для сорбционной нейтрализации газов // 2194565

Изобретение относится к передвижным аппаратам для очистки газов при нейтрализации вредных составляющих посредством их концентрации на гранулированном насыпном сорбенте в стандартных слоях.

Скважинная насосная установка // 2171920

Изобретение относится к области струйной техники. .

Струйный аппарат // 2169296

Изобретение относится к области струйной техники. .

Пневмоэжекторный вакуумный насос // 2168657

Изобретение относится к струйной технике. .

Эжектор // 2163983

Изобретение относится к струйной технике. .

Устройство защиты надпакерного пространства от скапливания мехпримесей // 2163312

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности. .

Струйный насос-разогреватель (варианты) // 2387886

Изобретение относится к области струйной техники, более конкретно к струйным аппаратам, действие которых основано на обработке и перекачке одной среды с помощью другой, и может быть использовано для разогрева жидкостей, находящихся при низкой температуре в высоковязком или застывшем состоянии, таких как минеральные масла, мазут, битум, жиры, помещенные в автоцистернах, железнодорожных цистернах, емкостях с помощью горячей маловязкой жидкости или газа (пара), а также для разгрузки этих емкостей и очистки их от остатков высоковязкой или застывшей жидкости

Способ пламенно-струйного эжектирования // 2405977

Изобретение относится к энерготехнологическому оборудованию различных отраслей производства и может быть использовано для откачки газов, преимущественно агрессивных и запыленных

Аппарат, выполняющий функции тепломассообменника, турбины и насоса - ттн // 2417328

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для контактного нагрева воды паром при одновременном использовании кинетической энергии пара для вращения воды, передаваемой на силовой вал, передающий энергию на транспортирование нагретой воды, и, при необходимости, на привод электрогенератора, вырабатывающий электроэнергию

Осевой струйный насос // 2458259

Изобретение относится к струйной технике, преимущественно к газоструйным аппаратам для вентиляции и транспортировки сред с включением твердых материалов

Газовый эжектор // 2559115

Изобретение относится к газовым эжекторам и может быть использовано в газовой промышленности, в которой применяют приборы струйной техники. Газовый эжектор содержит корпус с патрубками подачи потоков активного и пассивного газов и установленные в нем сменные сопло подачи потока активного газа и камеру смешения потоков газов, связанную с диффузором, при этом патрубок подачи потока активного газа, сопло подачи потока активного газа, камера смешения потоков газов и диффузор установлены по оси эжектора, при этом сопло подачи потока активного газа сцентрировано по отношению к камере смешения потоков газов с помощью втулки, имеющей боковые прорези, через которые патрубок подачи потока пассивного газа сообщен с камерой смешения потоков газов, образующей своей наружной боковой поверхностью с внутренней поверхностью диффузора по длине их сопряжения зазор и упирающейся торцевой поверхностью в уступ на внутренней поверхности диффузора, обеспечивающий герметизацию его стыка с камерой смешения потоков газов. Технический результат: повышение надежности и эффективности функционирования газового эжектора при повышенных давлениях в потоках газов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ снижения теплообмена в скважине при разработке многопластового месторождения // 2591325

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способу теплоизоляции скважин, в том числе для скважин, осуществляющих совместно раздельную добычу промышленных пластовых вод и углеводородов многопластового месторождения. В способе снижения теплообмена в скважине при разработке многопластового месторождения осуществляют термостатирование колонны в интервале от вероятного начала процесса кристаллизации до устья скважины за счет формирования замкнутого герметичного затрубного пространства, между кондуктором и эксплуатационной колонной, соединенного через устьевую обвязку с внутренним пространством эксплуатационной колонны. Термостатирование осуществляют путем создания в сформированном замкнутом герметичном затрубном пространстве вакуума за счет процесса инжекции, осуществляемого посредством струйного насоса, расположенного в устьевой обвязке, в качестве рабочего агента для которого используют продукцию скважины. Техническим результатом является предупреждение солеобразования при эксплуатации нефтяных и газоконденсатных скважин с одновременно-раздельной добычей углеводородов и пластовых промышленных вод многопластового месторождения и снижение эксплуатационных затрат. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Автономный газоструйный насос // 2602945

Насос предназначен для нагнетания текучей газовой или жидкой среды в полевых условиях. Насос содержит корпус с элементами присоединения к всасывающей и нагнетательной магистралям, эжектор с соплом, источник инициирующей газовой струи и ресивер с входным клапаном, выходным вентилем и устройством количественной оценки давления в полости ресивера. Ресивер расположен между источником инициирующей газовой струи и эжектором. Источник выполнен в виде пиротехнического устройства с пороховыми зарядами и средством их инициирования. Технический результат - повышение КПД. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.