эжектор

Формула изобретения

ЭЖЕКТОР, содержащий сопло, приемную камеру, камеру смешения с направляющим устройством для сообщения угловой скорости потоку в полости диффузора, отличающийся тем, что направляющее устройство устанавливается непосредственно перед диффузором и выполнено в виде закрученной пластины, противоположные стороны которой развернуты на 90^o, причем длина пластины, характеризующая крутизну ее изгиба, сообщает величину угловой скорости потока и в соотношении с осевой скоростью соответствует тангенсу угла наклона образующей диффузора к его оси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к струйной технике используемой в нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства для преобразования кинетической энергии в потенциальную.

Известно устройство [1] в котором достижение повышения КПД достигается путем вращения потока газа с помощью приводной турбины, жестко связанной с соплом, камерой смешения и диффузором.

Недостатком данного устройства является присутствие вращающихся узлов, создающих дополнительное гидравлическое сопротивление на входе пассивной среды, нарушение формы струи и сопротивление трения в узлах уплотнения подшипников.

Известно устройство эжектора [2] в котором закручивание потока происходит за счет вращения камеры смешения от внешнего источника.

Недостатком данного устройства является присутствие вращающихся узлов и соответственно потери на трение в уплотнениях сопряженных деталей, необходимость дополнительного источника энергии на вращение камеры смешения, а наличие в полости смешения направляющего аппарата по его длине вызывает дополнительные сопротивления для осевой скорости потока.

Наиболее близкой к описываемой является конструкция газового эжектора [3] в котором равномерное распределение скорости потока в камере смешения достигается за счет установки направляющих элементов выполненных в виде радиально расположенных клиновидных пилонов с перпендикулярно установленными пластинами, равномерно расположенными в окружном направлении.

Недостатком устройства является снижение скорости активного газа на входе в камеру смешения из-за фронтального сопротивления направляющего аппарата, поглощающего энергию активной струи, наличие большой развитой поверхности направляющего аппарата, которая создает увеличенное сопротивление трения потоку, ведущее к снижению КПД всего устройства.

Задача изобретения снижение гидравлических потерь в полости диффузора за счет выравнивания градиента скоростей потока по длине диффузора.

Указанная задача достигается тем, что направляющее устройство установлено непосредственно перед диффузором и выполнено в виде закрученной пластины, противоположные стороны которой развернуты на 90^о, при этом пластина сообщает потоку угловую скорость, и отношение угловой скорости потока к осевой скорости потока равно тангенсу угла наклона образующей диффузора к его оси.

Такое выполнение направляющего устройства позволяет оптимизировать соотношение угловой и осевой составляющих скорости потока и, следовательно, ведет к выравниванию градиента скорости в поперечном сечении диффузора, что в свою очередь ведет к снижению гидравлических потерь.

На чертеже изображено схематически предлагаемое устройство.

Эжектор содержит сопло 1, приемную камеру 2, камеру 3 смешения и направляющее устройство 5, установленное непосредственно перед диффузором 4 к конце камеры 3 смешения. Направляющее устройство 5 выполнено в виде закрученной пластины, стороны которой развернуты относительно друг друга на 90^о.

Активная среда, истекая из сопла 1, увлекает в камеру 3 смешения пассивную среду. В камере 3 смешения смешанный неоднородный поток при прохождении направляющего устройства 5 приобретает импульс угловой скорости. Осевое перемещение закрученного потока в полости диффузора 4 сопровождается выравниванием градиента скорости в нормальных сечениях по длине диффузора 4, что в целом приводит к снижению гидравлических потерь давления на разрежение в полости диффузора 4 и повышению КПД устройства, причем оптимальное отношение угловой скорости к осевой на входе в диффузор соответствует функции тангенса угла наклона образующей диффузора к его оси.

Угловая скорость потока определяется длиной L направляющего устройства 5, характеризующей крутизну изгиба пластины.