RU127138U1

RU127138U1 - EJECTOR

Info

Publication number: RU127138U1
Application number: RU2012148333/06U
Authority: RU
Inventors: Шамиль Камилевич Басыров; Эдуард Анатольевич Запольский; Александр Иосифович Раскин; Сергей Арнольдович Семичев; Виталий Алексеевич Сыченков; Руслан Рафаэлевич Халиулин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Зеленодольское проектно-конструкторское бюро" (ОАО "Зеленодольское ПКБ")
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2013-04-20

Abstract

Эжектор, содержащий кольцевые сопла высоконапорного и низконапорного потоков, кольцевую камеру смешения и диффузор, установленные на наружной стенке сопла высоконапорного газа сверху вниз против движения потока форсунки подачи воды, устройства отвода и завихритель основного потока высоконапорного газа, отличающийся тем, что установлены трубки для подвода воды, протянутые в пилонах для подвода воздуха, распылитель воды с центробежной форсункой, закрепленный в верхней части центрального тела, и кольцевая полость, закрепленная на внутренней поверхности нижней части центрального тела, с отводящими трубками.An ejector comprising annular nozzles of high-pressure and low-pressure flows, an annular mixing chamber and a diffuser mounted on the outer wall of the nozzle of the high-pressure gas from top to down against the flow of the water nozzle, the exhaust device and the swirl of the main high-pressure gas stream, characterized in that the pipes for supplying water are installed stretched in pylons for air supply, a water atomizer with a centrifugal nozzle fixed in the upper part of the central body, and an annular cavity fixed on the inside nney surface of the lower portion of the central body with the drain pipe.

Description

Заявленная полезная модель относится к струйным аппаратам и может быть использована в энергетике и близких к ней областях техники, в атомной энергетике, в авиации и космической технике, в судостроении, в химической промышленности.The claimed utility model relates to inkjet devices and can be used in energy and related fields of technology, in nuclear energy, in aviation and space technology, in shipbuilding, in the chemical industry.

Известен эжектор, описанный в патенте на изобретение №2366840 от 10 сентября 2009 г., Панченко В.И. и др. Эжектор. В данном эжекторе за счет использования кольцевой камеры смешения и дополнительного подвода низконапорного потока через центральное тело уменьшаются габариты эжектора, в частности, длина эжектора.Known ejector described in patent for invention No. 2366840 of September 10, 2009, V. Panchenko et al. Ejector. In this ejector, by using an annular mixing chamber and additional supply of a low-pressure flow through the central body, the dimensions of the ejector, in particular, the length of the ejector, are reduced.

Недостатком данного эжектора является малое снижение температуры высоконапорного газа.The disadvantage of this ejector is a small decrease in the temperature of the high-pressure gas.

Известен также эжектор (прототип), патент на полезную модель №120163 от 10 сентября 2012 г., Запольский Э.А. и др. Эжектор. В данном эжекторе на внешней поверхности сопла высоконапорного газа установлены форсунки для подачи воды, устройство отвода воды и завихритель основного потока высоконапорного газа. За счет насыщения продуктов сгорания парами воды достигается снижение температуры газа. В то же время воздух, поступаемый через пилоны и центральное тело, нагревается через стенки и подается в основной поток с высокой температурой.Also known is an ejector (prototype), utility model patent No. 120163 of September 10, 2012, E. Zapolsky. et al. Ejector. In this ejector, nozzles for supplying water, a water discharge device and a swirl of the main stream of high-pressure gas are installed on the outer surface of the high-pressure gas nozzle. Due to saturation of the combustion products with water vapor, a decrease in gas temperature is achieved. At the same time, the air supplied through the pylons and the central body is heated through the walls and fed into the main stream with high temperature.

Эжектирование нагретого воздуха приводит к снижению эффективности данного эжектора, а именно: малый коэффициент эжекции и высокая температура газа на выходе из эжектора.Ejection of heated air leads to a decrease in the efficiency of this ejector, namely: a low ejection coefficient and a high gas temperature at the outlet of the ejector.

Предлагаемой полезной моделью решается задача уменьшения температуры выходящего газа.The proposed utility model solves the problem of reducing the temperature of the outgoing gas.

Для достижения указанной цели эжектор, как и наиболее близкий к нему, содержит кольцевые сопла высоконапорного и низконапорного потоков, кольцевую камеру смешения и диффузор, установленные на наружной стенке сопла высоконапорного газа сверху вниз против движения потока форсунки подачи воды, устройства отвода и завихритель основного потока высоконапорного газа. Но в отличие от известного в предлагаемом эжекторе установлены трубки для подвода воды, протянутые в пилонах для подвода воздуха, распылитель воды с центробежной форсункой, закрепленный в верхней части центрального тела, и кольцевая полость, закрепленная на внутренней поверхности нижней части центрального тела, с отводящими трубками.To achieve this goal, the ejector, as well as the one closest to it, contains annular nozzles of high-pressure and low-pressure flows, an annular mixing chamber and a diffuser mounted on the outer wall of the nozzle of the high-pressure gas from top to down against the flow of the nozzle of the water supply, the exhaust device and the swirl of the main stream of high-pressure gas. But unlike the known in the proposed ejector installed tubes for supplying water, stretched in pylons for supplying air, a water atomizer with a centrifugal nozzle, mounted in the upper part of the Central body, and an annular cavity fixed on the inner surface of the lower part of the Central body, with exhaust pipes .

На чертеже (фиг.1) представлен предлагаемый эжектор.In the drawing (figure 1) presents the proposed ejector.

Эжектор содержит кольцевое сопло высоконапорного потока 1, концентрическое кольцевое сопло низконапорного потока 2, кольцевую камеру смешения 3, диффузор 4, форсунки подачи воды 6, установленные на внешней стенке сопла высоконапорного потока 5 устройство отвода 7 и завихритель основного потока высоконапорного газа 8. Вдоль пилонов (9) протянуты трубки (11) для подвода воды, в верхней части центрального тела (10) установлен распылитель воды (12) с центробежной форсункой (13), в нижней части центрального тела к ее внутренней поверхности закреплена кольцевая полость (15) с отводящими трубками (16).The ejector contains an annular nozzle of a high-pressure flow 1, a concentric annular nozzle of a low-pressure flow 2, an annular mixing chamber 3, a diffuser 4, water nozzles 6 installed on the outer wall of the nozzle of a high-pressure flow 5, an exhaust device 7, and a swirl of the main high-pressure gas stream 8. Along the pylons ( 9) pipes (11) for water supply are extended, a water sprayer (12) with a centrifugal nozzle (13) is installed in the upper part of the central body (10), in the lower part of the central body is fixed to its inner surface tsevaya cavity (15) with a drain pipe (16).

Предлагаемая полезная модель работает следующим образом.The proposed utility model works as follows.

Высоконапорный газ подводится к кольцевому соплу 1, по внешней стенке 5 которого подается через форсунки 6 вода. Высоконапорный поток, проходя через завихритель 8 образует закрученное течение вблизи внешней стенки 5 сопла 1. Форсунками 6 тангенциально подается вода, которая стекает вниз сопла 1 тонкой закрученной пленкой. Не испарившаяся вода отводится через устройство отвода 7 из эжектора.High-pressure gas is supplied to the annular nozzle 1, along the outer wall 5 of which is supplied through nozzles 6 water. The high-pressure flow passing through the swirl 8 forms a swirling flow near the outer wall 5 of the nozzle 1. The nozzles 6 tangentially supply water, which flows down the nozzle 1 with a thin swirling film. Non-evaporated water is discharged through the drain device 7 from the ejector.

Далее частично охлажденный высоконапорный поток поступает в кольцевой эжектор и охлаждается за счет подвода низконапорного газ, подаваемого через кольцевые щели (2) и (17). Воздух, подаваемый через кольцевую щель (17) за счет эжекции, поступает по пилонам (9) во внутреннюю часть центрального тела, в это же время по трубкам (11) подается вода к распылительному устройству (12), из которого через центробежную форсунку распыляется. Далее вода стекает по внутренней поверхности центрального тела (14). Благодаря распылу воды осуществляется 2 задачи: первая - это: вода стекая отбирает тепло от стенок и за счет теплопередачи двух противоположно движущихся потоков (воды и продуктов сгорания) понижает температуру основного потока газа в эжекторе, вторая - вода вступает в тепломассобмен с воздухом, подаваемым через внутреннюю объем центрального тела и насыщает его, испаряясь. За счет испарения воды и насыщения воздуха водой падает температура воздуха и увеличиваются его теплотворные способности за счет присутствия в нем водяной фракции. Эжектируемый в основной поток насыщенный водой воздух более интенсивно снижает его температуру.Further, a partially cooled high-pressure flow enters the annular ejector and is cooled by supplying a low-pressure gas supplied through annular slots (2) and (17). The air supplied through the annular gap (17) due to ejection enters through the pylons (9) into the inner part of the central body, at the same time water is supplied through the tubes (11) to the spray device (12), from which it is sprayed through a centrifugal nozzle. Next, water flows down the inner surface of the central body (14). Thanks to the spray of water, 2 tasks are carried out: the first is: the water draining from the walls drains heat and, due to the heat transfer of two oppositely moving streams (water and combustion products), lowers the temperature of the main gas stream in the ejector, and the second, the water enters heat and mass exchange with the air supplied through the internal volume of the central body and saturates it, evaporating. Due to the evaporation of water and air saturation with water, the air temperature drops and its calorific value increases due to the presence of a water fraction in it. Air saturated with water ejected into the main stream more intensively reduces its temperature.

Не испарившаяся вода стекает по стенке через кольцевую полость (15) и трубки (16) и отводится за пределы эжектора.Non-evaporated water flows down the wall through the annular cavity (15) and the tube (16) and is discharged outside the ejector.

Работоспособность предлагаемого эжектора подтверждена экспериментом.The performance of the proposed ejector is confirmed by experiment.

Были проведены эксперименты с подачей воды на внешнюю стенку сопла высоконапорного потока и с подачей воды через распылительное устройство во внутреннюю часть центрального тела. Эксперименты проводились с подачами воды двумя способами одновременно и по отдельности. Исследования показали, что оба способа одинаковы по эффективности, одновременная же подача, как сделано в предлагаемой модели увеличивает эффект от впрыска воды в два раза по сравнению с прототипом, что подтверждает положительные характеристики заявляемого эжектора.Experiments were carried out with the supply of water to the outer wall of the nozzle of a high-pressure flow and with the supply of water through a spray device to the inner part of the central body. The experiments were carried out with water supply in two ways simultaneously and separately. Studies have shown that both methods are the same in efficiency, the same supply, as is done in the proposed model, doubles the effect of water injection compared with the prototype, which confirms the positive characteristics of the proposed ejector.

Claims

An ejector comprising annular nozzles of high-pressure and low-pressure flows, an annular mixing chamber and a diffuser mounted on the outer wall of the nozzle of the high-pressure gas from top to down against the flow of the nozzle of the water supply, the exhaust device and the swirl of the main high-pressure gas stream, characterized in that the pipes for supplying water are installed stretched in pylons for air supply, a water atomizer with a centrifugal nozzle fixed in the upper part of the central body, and an annular cavity fixed on the inside nney surface of the lower portion of the central body with the drain pipe.