RU10803U1

RU10803U1 - JET PUMP COMPRESSOR UNIT

Info

Publication number: RU10803U1
Application number: RU98117954/20U
Authority: RU
Inventors: В.Н. Елисеев; Ю.А. Сазонов; В.И. Заякин; А.М. Петров
Original assignee: Елисеев Вячеслав Николаевич; Сазонов Юрий Апполоньевич; Заякин Владимир Иванович; Петров Александр Михайлович
Priority date: 1998-09-25
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 1999-08-16

Abstract

1. Струйная насосно-компрессорная установка, состоящая из корпуса, в котором размещены сопло, камера смешения, диффузор, всасывающий патрубок и крышки, отличающаяся тем, что камера смешения выполнена в виде короткой цилиндрической полости между корпусом и крышкой, ось которой перпендикулярна оси сопла и диффузора и в которой размещено лопастное колесо и вал с возможностью их вращения в подшипнике, установленном в крышке, каналы сопла и диффузора выполнены по касательной к образующей цилиндрической поверхности камеры смешения, а всасывающий патрубок расположен соосно с колесом.2. Струйная насосно-компрессорная установка по п.1, отличающаяся тем, что сопло выполнено в виде втулки с дном, рабочее отверстие образовано за счет продольного среза на боковой поверхности сопла, а наружная поверхность дна совпадает с цилиндрической поверхностью камеры смешения.3. Струйная насосно-компрессорная установка по п.1, отличающаяся тем, что лопастное колесо содержит диск и ребра, расположенные с двух сторон диска с образованием полостей между ребрами, а в диске выполнены отверстия, сообщающие между собой полости, расположенные по одну и другую сторону диска.1. A jet pump-compressor installation, consisting of a housing in which a nozzle, a mixing chamber, a diffuser, a suction nozzle and caps are located, characterized in that the mixing chamber is made in the form of a short cylindrical cavity between the housing and the cap, the axis of which is perpendicular to the axis of the nozzle and of the diffuser and in which the impeller and shaft are placed with the possibility of their rotation in the bearing mounted in the cover, the nozzle and diffuser channels are tangent to the generatrix of the cylindrical surface of the mixing chamber, and I suck rd nozzle arranged coaxially with kolesom.2. An inkjet tubing installation according to claim 1, characterized in that the nozzle is made in the form of a sleeve with a bottom, the working hole is formed by a longitudinal cut on the side surface of the nozzle, and the outer surface of the bottom coincides with the cylindrical surface of the mixing chamber. The jet pump-compressor installation according to claim 1, characterized in that the impeller contains a disk and ribs located on both sides of the disk with the formation of cavities between the ribs, and the holes are made in the disk, communicating between each other cavities located on one and the other side of the disk .

Description

Струйная насосно-компрессорная установкаJet Tubing

Полезная модель относится к области насосостроения, компрессоро-строения и вакуумных устройств и предназначена для транспортировки (перемещения) жидкостей, газов и их смесей.The utility model relates to the field of pump engineering, compressor construction and vacuum devices and is intended for transportation (movement) of liquids, gases and their mixtures.

Известна конструкция струйного насоса, выполненного в виде асимметричного устройства А.С. СССР № 193930, представляющего собой колено трубопроводов. При этом активный агент подается по наружному колену, а пассивный подсасывается по внутреннему.A known design of a jet pump, made in the form of an asymmetric device A.S. USSR No. 193930, representing a bend of pipelines. In this case, the active agent is fed along the outer knee, and the passive is sucked along the inner.

Известна также конструкщ1я струйного насоса Патент США 3650637, выполненного аналогично известному устройству по А.С. .№ 193930 в виде колена с асимметричным расположением каналов, в которой подача рабочего агента также осуществляется по наружному колену с углом 90, а пассивного - по внутреннему.Also known construction jet pump US Patent 3650637, made similarly to the known device according to A.S. .№ 193930 in the form of a knee with an asymmetric arrangement of channels, in which the supply of the working agent is also carried out along the outer elbow with an angle of 90, and the passive - on the inside.

Однако, известные конструкции струйных устройств обладают низкой энергетической эффективностью, а проточная часть устройств подвержена разрущающему кавитационному воздействию при высокой скорости истечения рабочего агента.However, the known designs of inkjet devices have low energy efficiency, and the flow part of the devices is subject to destructive cavitation at a high flow rate of the working agent.

Целью изобретения является повыщение эффективности, коэффициента полезного действия устройства и защита деталей устройства от разрущения из-за кавитации при высокоскоростномThe aim of the invention is to increase the efficiency, efficiency of the device and protect parts of the device from destruction due to cavitation at high speed

Поставленная цель достигается тем, что струйная насоснокомпрессорная установка состоит из корпуса, в котором размещены сопло, камера смешения, диффузор, всасывающий патрубок, и крыщки. Камера смещения выполнена в виде короткой цилиндрической полости между корпусом и крыщкой, ось которой перпендикулярна оси сопла и диффузора, и в которой размещено лопастное колесо, состоящее из диска с ребрами в радиальном направлении. Причем, ребра могут быть расположены с двух сторон диска, а диск может иметь отверстия, соединяющие каждую полость между ребрами и всасывающим патрубком. Лопастное колесо имеет возможность вращаться в подщипнике, установленном в крыщке.This goal is achieved in that the jet pump-compressor installation consists of a housing in which a nozzle, a mixing chamber, a diffuser, a suction pipe, and covers are placed. The displacement chamber is made in the form of a short cylindrical cavity between the body and the cover, the axis of which is perpendicular to the axis of the nozzle and diffuser, and in which a blade wheel is located, consisting of a disk with ribs in the radial direction. Moreover, the ribs can be located on both sides of the disk, and the disk can have holes connecting each cavity between the ribs and the suction pipe. The impeller has the ability to rotate in a nip mounted in the cover.

Внещняя кромка сопла и диффузора касательные к образующей цилиндрической поверхности камеры смещения, всасывающий патрубок расположен соосно с колесом. Сопло может быть выполнено в виде втулки с дном, а рабочее отверстие образовано за счет продольного среза на боковой поверхности сопла.The outer edge of the nozzle and diffuser is tangent to the generatrix of the cylindrical surface of the displacement chamber, the suction pipe is aligned with the wheel. The nozzle can be made in the form of a sleeve with a bottom, and the working hole is formed due to a longitudinal cut on the side surface of the nozzle.

На фиг. 1 представлена установка в продольном сечении Б-Б, на фиг. 2 - в поперечном сечении А-А на фиг.1.In FIG. 1 shows the installation in longitudinal section BB, in FIG. 2 - in cross section AA in figure 1.

Предлагаемая установка содержит корпус 1, крыщку 2, сопло 3, диффузор 4, всасывающий патрубок 5, камеру смещения 6. В камере смещения размещено лопастное колесо 7, состоящее из диска 8 сThe proposed installation comprises a housing 1, a cover 2, a nozzle 3, a diffuser 4, a suction pipe 5, a displacement chamber 6. In the displacement chamber there is a blade wheel 7, consisting of a disk 8 with

ребрами 9, вала 10 с возможностью вращения в подшипнике 11. В диске 8 выполнены отверстия 12, соединяющие каждую полость между ребрами 9 со всасывающим патрубком 5.the ribs 9, the shaft 10 rotatably in the bearing 11. In the disk 8 holes 12 are made, connecting each cavity between the ribs 9 with the suction pipe 5.

Сопло 3 выполнено в виде втулки с дном 13. Рабочее отверстие 14 образовано за счет продольного плоского среза 15 на боковой поверхности сопла 3 со стороны корпуса 1. Для плавного уменьшения площади сечения канала выполнен паз 16, глубина которого превыщает толщину стенки сопла 3. Наружная поверхность дна 13 совпадает с цилиндрической поверхностью камеры смещения 6.The nozzle 3 is made in the form of a sleeve with a bottom 13. The working hole 14 is formed by a longitudinal flat cut 15 on the side surface of the nozzle 3 from the side of the housing 1. To smoothly reduce the channel cross-sectional area, a groove 16 is made, the depth of which exceeds the thickness of the nozzle wall 3. The outer surface bottom 13 coincides with the cylindrical surface of the displacement chamber 6.

Работает установка следующим образом.The installation works as follows.

Рабочий агент ( жидкость, газ или их смесь) под давлением через сопло 3 нагнетают в камеру смещения 6. Под действием сформированной в сопле 3 струи рабочего агента лопастное колесо 7 начинает вращаться. В камере смещения 6, заполненной пассивным агентом, при вращении колеса 7 за счет центробежных сил организуется движение пассивного агента от центра к периферии камеры 6.The working agent (liquid, gas or a mixture thereof) is injected under pressure through the nozzle 3 into the displacement chamber 6. Under the action of the working agent jet formed in the nozzle 3, the impeller 7 begins to rotate. In the displacement chamber 6, filled with a passive agent, during the rotation of the wheel 7 due to centrifugal forces, the movement of the passive agent from the center to the periphery of the chamber 6 is organized.

Через всасывающий патрубок 5 пассивный агент (жидкость, газ, а также смеси, содержащие кроме жидкости твердые или газообразные дисперсные примеси) направляется к центру камеры 6 и входу в радиальные каналы колеса 7. При движении пассивного агента черезThrough the suction pipe 5, a passive agent (liquid, gas, and also mixtures containing solid or gaseous dispersed impurities in addition to liquid) is directed to the center of the chamber 6 and to the entrance to the radial channels of the wheel 7. When the passive agent moves through

радиальные каналы колеса 1, увеличивается скорость движения пассивного агента и повышается статическая составляющая давления. Таким образом, на периферии колеса 7 статическое давление становится выше, чем в центре колеса 7 и во всасываюшем патрубке 5. При этом на выходе из сопла 3 в зоне 14, где рабочий агент взаимодействует с пассивным агентом, обеспечивается более высокое статическое давление, что позволяет ослабить или полностью погасить кавитацию.the radial channels of the wheel 1, increases the speed of the passive agent and increases the static component of the pressure. Thus, at the periphery of the wheel 7, the static pressure becomes higher than in the center of the wheel 7 and in the suction pipe 5. At the same time, at the exit of the nozzle 3 in the zone 14, where the working agent interacts with the passive agent, a higher static pressure is provided, which allows weaken or completely extinguish cavitation.

Передача энергии от рабочего пассивному агенту осуществляется как за счет сил трения на границе двух потоков, движущихся с разной скоростью, так и за счет силового воздействия на пассивный агент в рабочей камере 6 посредством вращающегося лопастного колеса 7. В известных струйных аппаратах энергообмен осуществляется только за счет сил трения, в этой связи предлагаемое устройство позволяет увеличить коэффициент полезного действия и энергетическую эффективность в целом. К примеру, при прочих равных условиях, потребуется меньщее давление рабочего агента на входе в сопло 3. Рабочий и пассивный агенты перемещиваются в камере смешения 6 и эта смесь отводится из камеры 6 через диффузор 4. В дифф зоре 4 снижается скорость течения смеси (снижается динамическая составляющая давления) и повыщается статическая составляющаяEnergy is transferred from the worker to the passive agent both due to friction at the boundary of two flows moving at different speeds, and due to the force acting on the passive agent in the working chamber 6 by means of a rotating impeller 7. In known inkjet devices, energy is exchanged only due to friction forces, in this regard, the proposed device allows to increase the efficiency and energy efficiency as a whole. For example, ceteris paribus, less pressure of the working agent at the inlet to the nozzle 3 is required. The working and passive agents move in the mixing chamber 6 and this mixture is discharged from the chamber 6 through the diffuser 4. In diffuser 4, the flow rate of the mixture decreases (the dynamic pressure component) and the static component rises

давления. Отверстия 12 позволяют выровнять статическое давление по обе стороны диска 8 и уменьшить осевые силы, действующие на подшипник 11, что положительно сказывается на повышении надежности данного узла 11 и способствует повышению эффективности использования самой насосно-компрессорной установки.pressure. The holes 12 make it possible to equalize the static pressure on both sides of the disk 8 and reduce the axial forces acting on the bearing 11, which has a positive effect on increasing the reliability of this assembly 11 and contributes to an increase in the efficiency of use of the pump-compressor installation itself.

Claims

1. A jet pump-compressor installation, consisting of a housing in which a nozzle, a mixing chamber, a diffuser, a suction nozzle and caps are located, characterized in that the mixing chamber is made in the form of a short cylindrical cavity between the housing and the cap, the axis of which is perpendicular to the axis of the nozzle and of the diffuser and in which the impeller and shaft are placed with the possibility of their rotation in the bearing mounted in the cover, the nozzle and diffuser channels are tangent to the generatrix of the cylindrical surface of the mixing chamber, and I suck rd nozzle arranged coaxially with the wheel.

2. The jet pump-compressor installation according to claim 1, characterized in that the nozzle is made in the form of a sleeve with a bottom, the working hole is formed by a longitudinal cut on the side surface of the nozzle, and the outer surface of the bottom coincides with the cylindrical surface of the mixing chamber.

3. The jet pump-compressor installation according to claim 1, characterized in that the impeller contains a disk and ribs located on both sides of the disk with the formation of cavities between the ribs, and holes are made in the disk, communicating between each other cavities located on one and the other drive side.