многосопловый струйный аппарат
Классы МПК: | F04F5/24 используемая для перемещения жидкостей, например содержащих твердые вещества, или жидкостей, смешанных с газами или парами F04F5/46 размещение сопел |
Автор(ы): | Моисеев В.Б., Зверовщиков Е.З., Зверовщиков В.З. |
Патентообладатель(и): | Пензенский технологический институт |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-03-29 публикация патента:
27.12.2002 |
Изобретение относится к струйным аппаратам, применяемым в системах отопления и горячего водоснабжения зданий. Внутри корпуса смонтированы центральное и периферийные сопла, образованные в форме кольцевых щелей стенками патрубков для подвода активной среды и стенками камер смешения, причем периферийные патрубки подвода пассивной среды, а соответственно, и периферийные сопла установлены по окружности эквидистантно центральному патрубку. При этом площадь выходного сечения центрального патрубка подвода пассивной среды SЦП определяется из соотношения SЦП/n.SПП = 0,75...1, где SПП - площадь выходного сечения периферийного патрубка; n - число периферийных патрубков. Причем площадь выходного сечения периферийного патрубка ограничивается соотношением ПП/SЦП = 0,12...0,2. Технический результат - улучшение процесса теплообмена. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
1. Многосопловый струйный аппарат, содержащий корпус с приемными камерами, патрубки подвода активной среды, размещенные в корпусе сопла, отличающийся тем, что внутри корпуса смонтированы центральное и периферийные сопла, причем центральное сопло образовано в виде кольцевой щели стенкой центрального патрубка для подвода пассивной среды и стенкой камеры смешения, а периферийные сопла в виде кольцевых щелей образованы стенками патрубков для подвода пассивной среды, установленными в торцевой и промежуточной стенках, перпендикулярных оси аппарата, по окружности эквидистантно центральному патрубку, и стенками камер смешения, закрепленными в кольцевой перегородке корпуса аппарата. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что площадь выходного сечения центрального патрубка подвода пассивной среды SЦП определяется из соотношенияSЦП/n.SПП = 0,75. . . 1,
где SПП - площадь выходного сечения периферийного патрубка;
n - число периферийных патрубков. 3. Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что площадь выходного сечения периферийного патрубка ограничивается соотношением
SПП/SЦП = 0,12. . . 0,2.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к струйным аппаратам, используемым в системах отопления и горячего водоснабжения зданий. Известны устройства для смешения и теплообмена активной (пар) и пассивной (вода) сред путем эжекции и преобразования кинетической энергии смеси сред в потенциальную энергию избыточного давления, необходимого для транспортирования потока смеси сред потребителю (напр. авт. свид. 1344956, М. кл. F 04 F 5/02 "Струйный аппарат", 1987; авт.свид. 1255764, М. кл. F 04 F 5/02 "Многосопловый струйный аппарат", 1986; трансзвуковой струйный аппарат "Фисоник" - информационно-рекламный проспект 000 фирмы "Робби", М. Шмитовский проезд, д. 17, интернет-магазин: WWW.ROBBI.RU, 2000 г.). Недостатком известных устройств является ограниченность объемов перекачиваемой среды, сложность регулирования и управления выходными параметрами (температура, давление, расход и др.) потока смеси сред (горячей воды). Наиболее близким заявляемому является устройство по авт. свид. 1244392, М. кл. F 04 F 5/02 "Многосопловый струйный насос", 1986. Насос обеспечивает транспортирование смеси сред посредством центрального и периферийного сопел и позволяет регулировать подачу активной среды в периферийное сопло при помощи клапана и кольцевой диафрагмы, а тем самым управлять режимом работы струйного насоса в определенных пределах. Однако при больших расходах пассивной среды (воды) до 300...1500 м3/ч через магистральный трубопровод диаметром 300...600 мм применение известного многосоплового струйного насоса не представляется возможным, так как он обладает ограниченной пропускной способностью и не позволяет достигнуть необходимого теплообмена активной и транспортируемой сред. Аппараты типа "Фисоник" также рассчитаны на максимальный диаметр трубы до 100 мм. Поэтому необходимо иное техническое решение для передачи теплоносителя на теплообменные пункты и для отопления удаленных зданий жилых микрорайонов. Техническим результатом заявляемого изобретения является улучшение процесса теплообмена путем повышения эффективности смешения сред и регулирование расхода и параметров транспортируемой среды (горячей воды). Технический результат достигается тем, что внутри корпуса аппарата смонтированы центральное и периферийные сопла, причем центральное сопло образовано в виде кольцевой щели стенкой центрального патрубка для подвода пассивной среды и стенкой камеры смешения, а периферийные сопла в виде кольцевых щелей образованы стенками патрубков для подвода пассивной среды, установленными в торцевой и промежуточной стенках, перпендикулярных оси аппарата, по окружности эквидистантно центральному патрубку, и стенками камер смешения, закрепленными в кольцевой перегородке корпуса аппарата; при этом площадь выходного сечения центрального патрубка подвода пассивной среды Sцп определяется из соотношения Sцп/n![многосопловый струйный аппарат, патент № 2195586](/images/patents/275/2195001/8226.gif)
Sцп/n
![многосопловый струйный аппарат, патент № 2195586](/images/patents/275/2195001/8226.gif)
где Sпп - площадь выходного сечения периферийного патрубка;
n - число периферийных патрубков,
а площадь выходного сечения периферийного патрубка ограничивается соотношением
Sпп/Sцп=0,12...0,2. Технических решений со сходными признаками по патентной и научно-технической литературе не обнаружено, следовательно, заявляемое устройство обладает существенными отличиями. На фиг. 1 представлен продольный разрез многосоплового струйного аппарата, а на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1. Струйный аппарат состоит из корпуса 1, выполненного в форме трубы, снабженной фланцами 2 и 3 и содержит две кольцевых приемных камеры 4 и 5 с патрубками 6 и 7 для подвода активной среды (пара). Внутри корпуса на торцевой стенке 8, перпендикулярной оси аппарата, размещены центральный 9 и периферийные 10 патрубки подвода пассивной среды (воды). Камера смешения 11 центрального сопла смонтирована на промежуточной стенке 12 и кольцевой перегородке 13 внутри корпуса аппарата. Промежуточная стенка 12 служит второй опорой для периферийных патрубков 10. Камеры смешения 14 периферийных сопел закреплены в кольцевой перегородке 13, жестко соединенной с корпусом 1. Периферийные сопла образованы стенками патрубков 10 и камер смешения 14 и расположены по окружности эквидистантно оси устройства (фиг.2). Центральное сопло образовано стенками патрубка 9 и камеры смешения 11. Аппарат работает следующим образом. Многосопловый струйный аппарат устанавливается посредством фланцев 2 и 3 (фиг. 1) на магистральный трубопровод. К патрубкам 6 и 7 присоединяются паропроводы со смонтированными на них запорной арматурой и контрольно-регулирующими приборами. Активная среда (пар) от парового котла через паропроводы и патрубки 6 и 7 подается в кольцевые камеры 4 и 5 двумя независимыми потоками. Из камеры 4 поток пара через центральное кольцевое сопло поступает в камеру смешения 11 и эжектирует пассивную среду (воду) через центральный патрубок 9. Пароводяная смесь под избыточным давлением поступает в магистральную трубу системы теплоснабжения. Через центральное сопло может подаваться от 35% до 50% объема транспортируемой воды. Из кольцевой камеры 5 второй поток пара через периферийные сопла поступает в камеры смешения 14 и эжектирует воду через периферийные патрубки 10 подвода пассивной среды. Центральный и периферийный потоки пароводяной смеси смешиваются и в виде горячей воды под давлением, создаваемым за счет эжекции, перемещаются по магистральному трубопроводу к потребителям, обеспечивая циркуляцию теплоносителя по замкнутому контуру без использования сетевых насосов большой мощности для транспортирования горячей воды. Многосопловая конструкция насоса обеспечивает интенсивный теплообмен активной (пара) и пассивной (воды) сред, а разделение потоков пароводяной смеси на центральный и периферийные с независимым регулированием параметров на входе позволяет эффективно управлять выходными параметрами транспортируемого теплоносителя. Пример. Для котельной с паровым котлом производительностью до 20 т/ч и диаметре магистральной трубы 400 мм для нагрева и транспортирования воды установлен многосопловый струйный аппарат. При внутреннем диаметре центрального патрубка подвода пассивной среды, равном 100 мм, площадь выходного сечения центрального патрубка Sцп составила Sцп= 750 мм2. Площадь выходного сечения периферийного патрубка Sпп была определена по соотношению
Sпп=Sцп
![многосопловый струйный аппарат, патент № 2195586](/images/patents/275/2195001/8226.gif)
![многосопловый струйный аппарат, патент № 2195586](/images/patents/275/2195001/8226.gif)
n=Sцп/0,78
![многосопловый струйный аппарат, патент № 2195586](/images/patents/275/2195001/8226.gif)
![многосопловый струйный аппарат, патент № 2195586](/images/patents/275/2195001/8226.gif)
![многосопловый струйный аппарат, патент № 2195586](/images/patents/275/2195586/2195586-2t.gif)
При температуре пара 165...180oС и давлении 0,6...0,9 МПа температура горячей воды в магистральной трубе составила 78...80oС при давлении в трубе до 1 МПа, а расход воды 350...400 м3/ч при расходе пара около 5% от массы транспортируемой воды, т. е. 17,5. . .20 т/ч. Температура возвратной воды достигала 45...50oС. Применение струйного аппарата позволило резко снизить энергопотребление по сравнению с насосно-бойлерными установками и водогрейным котлом, применявшимися на котельной до реконструкции.
Класс F04F5/24 используемая для перемещения жидкостей, например содержащих твердые вещества, или жидкостей, смешанных с газами или парами
способ запуска пароводяного струйного аппарата и устройство для его осуществления - патент 2493440 (20.09.2013) | ![]() |
устройство струйно-кольцевого эжектора для откачки (выгрузки) загрязненных жидкостей, донных отложений, сыпучих веществ - патент 2435989 (10.12.2011) | ![]() |
эжектор - патент 2386866 (20.04.2010) | ![]() |
эжектор - патент 2384756 (20.03.2010) | |
гидроэлеватор - патент 2340796 (10.12.2008) | ![]() |
водоподъемное устройство - патент 2329408 (20.07.2008) | ![]() |
водоподъемное устройство - патент 2247874 (10.03.2005) | ![]() |
струйный аппарат - патент 2228463 (10.05.2004) | |
способ эжекции и теплообмена и устройство для его осуществления - патент 2200879 (20.03.2003) | |
пароводяной насос-подогреватель - патент 2152542 (10.07.2000) |
Класс F04F5/46 размещение сопел
вентилятор - патент 2505714 (27.01.2014) | ![]() |
разгонное устройство - патент 2455532 (10.07.2012) | ![]() |
струйный насос - патент 2246642 (20.02.2005) | ![]() |
струйный насос - патент 2180410 (10.03.2002) | |
струйный насос - патент 2161273 (27.12.2000) | |
сопло жидкостно-газового эжектора (варианты) - патент 2142073 (27.11.1999) | |
струйный насос - патент 2069800 (27.11.1996) |