RU10803U1

RU10803U1 - Струйная насосно-компрессорная установка

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.

Description

Струйная насосно-компрессорная установка

Полезная модель относится к области насосостроения, компрессоро-строения и вакуумных устройств и предназначена для транспортировки (перемещения) жидкостей, газов и их смесей.

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.

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.

Однако, известные конструкции струйных устройств обладают низкой энергетической эффективностью, а проточная часть устройств подвержена разрущающему кавитационному воздействию при высокой скорости истечения рабочего агента.

Целью изобретения является повыщение эффективности, коэффициента полезного действия устройства и защита деталей устройства от разрущения из-за кавитации при высокоскоростном

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.

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.

На фиг. 1 представлена установка в продольном сечении Б-Б, на фиг. 2 - в поперечном сечении А-А на фиг.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 с

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.

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.

Работает установка следующим образом.

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.

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 через

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.

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 составляющая

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.

Claims

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.