хидравличен асансьор
Същността на изобретението: разклонителната тръба за подаване на пасивна среда е направена коаксиално с активната дюза. Тръбата за захранване на пасивна среда е снабдена с дюза, чиято външна повърхност е направена под формата на разминаващ се конус, чийто вход е разположен в изходната равнина на дюзата, изходът е в смесителната камера, външният диаметър на входната част на дюзата е равен на външния диаметър на тръбата за захранване на пасивна среда. 2 болен.
РЕПУБЛИКА (5!) 5 F 04 F 5/02
СЛУЖБА НА СССР (ДЪРЖАВЕН ПАТЕНТ НА СССР) ОПИСАНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО (54) HYDROEL E BATOP
КЪМ АВТОРСКО СВИДЕТЕЛСТВО
1 (21) 4621925/29 (22) 19.12.88 г. (46) 15.01.93 г. Бик. М 2 (71) Донецки политехнически институт (72) Г. М. Тимошенко, А. Ф. Яценко, С. А. Селивра и Ю. А. Заря (56) Лямаев Б. Ф. Хидроструйни помпи и инсталации. Л., Машиностроене, 1988, с.21.
Изобретението се отнася до реактивната техника и може да се използва в минната, минно-геоложката, енергийната и редица други отрасли. Известен е ежектор, съдържащ корпус, който съдържа активна дюза, свързана с фитинг, смесителна камера и дифузьор. Фитингът и дюзата могат да бъдат свързани чрез маншон.
Пречистената работна течност постъпва в активната дюза, където се ускорява, придобивайки кинетична енергия, която се изразходва в смесителната камера и дифузора за изпомпване на пасивната среда. Посоченото устройство осигурява работата на ежектора при ниски дебити, например в криогенни инсталации.
Един от недостатъците на този ежектор е ниската му производителност и ефективност.
Най-близкият по техническа същност до предлагания хидравличен асансьор и взет за прототип е известната нерегулирана струйна помпа, състояща се от активна пръстеновидна дюза, централна пасивна дюза, работна камера, смесителна камера и дифузор. Ак,,5331788341 A1 (57) Същността на изобретението: пасивната захранваща тръба за среда е направена коаксиално с активната дюза. Разклонителната тръба за подаване на пасивна среда е снабдена с дюза, чиято външна повърхност е направена под формата на отклоняващ се конус, чийто вход е разположен в равнината на изхода на дюзата, изходът е в смесителната камера. външният диаметър на входната част на дюзата е равен на външния диаметър на разклонителната тръба за подаване на пасивна среда. 2 болен. Активната пръстеновидна дюза е оформена между конфузора на работната камера и централната пасивна дюза. Ъгълът на конус на конфузора на работната камера е 120. Централната дюза е свързана към разклонителната тръба за подаване на пасивна среда. В края на смесителната камера има дифузор, който, подобно на смесителната камера, има малко по-малка дължина в сравнение с хидравличните асансьори с централна активна дюза.Този тип струйни апарати имат същите недостатъци като инсталациите с централно разположена дюза, но тук формата на работната камера практически не оказва влияние върху размера на загубите, тъй като смесването на потоците става директно в смесителната камера.
Основната загуба на енергия, водеща до ниска ефективност на струйни устройства от всякакъв тип, е така наречената загуба на удар, свързана със смесването на два коаксиални потока с различни начални скорости.
Загуба на въздействие при смесване. равна на разликата в мощността на кинематичните енергии на потоците преди и след смесване LE pro1788341
55 е пропорционален на квадрата на разликата в дебитите в началото на смесването, където Op е масовият дебит на активната среда
6n - масов дебит на пасивната среда; vchr1 е дебитът на активната среда в изходната част на активната дюза;
wHt е скоростта на потока на пасивната среда във входната секция на смесителната камера.
Тъй като скоростите wpf и w>1 се различават рязко една от друга,загубите при смесване на потоци активна и пасивна среда са много високи и са една от основните причини за тясната област на приложение на струйните устройства.
Особеността на струйната помпа, взета като прототип, е, че естеството на разпределението на аксиалните скорости по напречното сечение на смесителната камера за това устройство е коренно различно от диаграмата на скоростите на смесване на медиите в смесителната камера за хидравлични асансьори с централна активна дюза. Загубите от удар остават, само значителна част от тях се прехвърлят от работната камера в смесителната камера.
Целта на изобретението е да подобри работата на хидравличния асансьор и неговата ефективност.
Това се постига чрез факта, че в претендираното устройство, съдържащо активна дюза, пасивна захранваща тръба за среда, разположена коаксиално с активната дюза, работна камера и смесителна камера, дифузьор, пасивна захранваща тръба за среда е снабдена с дюза, чиято външна повърхност е направена под формата на конусен разклоняващ се конус, чийто вход е разположен в равнината на среза на дюзата, а изходът е в смесителната камера, докато външният диаметър на входната част на дюзата е равен на -. външен диаметър на захранващата тръба за пасивна среда.
Фигура 1 показва схематична диаграма на хидравличния асансьор; на фиг. 2 - графика на изменението на абсолютното налягане в смесителната камера по дължината на смесителната камера.
Хидравличният асансьор се състои (виж фиг.1) от тръбопровод 1, доставящ активна среда (pacxop 0s), в края на който е разположена активна дюза 2. диаметър на входната секция на дюзата d (равна на външниядиаметър на захранващата тръба за пасивна среда.
С втория си край, равен на диаметъра d, дюзата 4 е поставена в смесителната камера 5, която е свързана коаксиално с дифузора 6 и е свързана с изходящия тръбопровод 7. Тръбопроводът 3 с дюзите 4, разположени в края, образуват пръстеновиден прорез 8 с активната дюза 2. среда и смесителната камера 5.
Активната среда преминава през тръбопровода
1 и влиза в дюзата 2 в пръстеновидния процеп 8.
Струята напуска пръстеновидния прорез 8, преминава през работната камера 9 и навлиза в смесителната камера 5. Струята, напускаща активната дюза, има централен ъгъл на отваряне Wmp, еднозначно определен от параметрите на хидравличния асансьор, определен от емпиричната формула
ae p= 2.1K APpV(g>d21, deg. p H където dp е външният диаметър на активната дюза
2 в неговата изходна секция;
K - коефициент на корекция, малко по-различен от единица;
hPp - повишаване на налягането на активната среда пред активната дюза над налягането на пасивната среда в смесителната камера.
В предложената конструкция ъгълът на разширение на външната повърхност на дюзата 4 an, (cM. фигура 1) е равен на ъгъла a mp, поради което няма отделяне на струята на активната среда от повърхността на дюзата 4.
Непрекъснатото плъзгане на струята на активната среда по повърхността на дюзата 4 по цялата й дължина позволява на струята на активната среда да се образува до мястото, където пасивната среда влиза в смесителната камера 5, в резултат на което струята има по-голяма носеща способност в сравнение с конвенционалната струя.
В резултат на взаимодействието на турбулентните сили на триене, което причинява появата на вихри от активна и пасивна среда в началния участък на смесителната камера 5, всмесителната камера 5 е настроена на налягане, по-ниско от налягането на пасивната среда. Пасивната среда се засмуква в тръбопровод 3.
Проучванията показват, че минималното налягане в смесителната камера 5 ще бъде в секция l-I (виж Фиг.1), разположена на разстояние приблизително равно на диаметъра
1788341 смесителна камера bq, като се брои от началото на смесителната камера (вижте фигура 2). Започвайки от участъка с минимално налягане, намиращ се на разстояние b" от началото на смесителната камера, се наблюдава повишаване на налягането, то достига атмосферно налягане и се извършва неговото по-нататъшно повишаване. Следователно вторият край на дюзата 4 е разположен в участъка с минимално налягане. Това увеличава спада на налягането в краищата на тръбопровода 3, захранващ пасивната среда, и допринася за повишаване на общата ефективност на хидравличния асансьор.
Предложеното устройство ще работи ефективно не само когато изходната секция на дюзата 4 (виж фиг.1) е разположена на разстояние от входната секция на смесителната камера 5, равно на нейния диаметър d ", но и ако условието (2 s -" 4 (3) е задължително, където Rz е сумата от площта на напречното сечение на струята на активната среда и площта на напречното сечение на външната повърхност на дюзата 4 в I!-I! самолет.
При проектирането на хидравличен асансьор един от основните геометрични размери на пътя на потока ще бъдат размерите на разклонителната тръба 4.
Ако приемем, че диаметърът dH може да бъде зададен (от условията, например за осигуряване на необходимия дебит на пасивната среда или коефициента на изтласкване, средния размер на частиците на твърдото вещество по време на транспортирането на целулозата, модула и други параметри), за потока на активната среда дължината на разклонителната тръба 4 L = + d "и ъгълът an ще останат най-важни. Ъгълът аn = а р се определя от уравнение (2), а дължината - от уравнения (2) и (3), като се има предвид, че bn \u003d bn + 2 (! + bk)c aor, (4) където bn е диаметърът на изходния участък външен1на повърхността на разклонителната тръба 2. От уравнение (4) имаме
Заместване на стойността на S> от уравнението
10 (5) в израз (3) и знаейки mð, можем да определим максималната възможна стойност 1.
В смесителната камера 5 се изравняват кинематичните енергии на активната и пасивната среда. След това смесеният поток преминава през дифузора S, където определена част от кинетичната енергия се преобразува в потенциална енергия, налягането на сместа от среди се повишава и след това потокът навлиза в изходния груб тръбопровод 7.
По този начин претендираното устройство позволява да се увеличи товароносимостта на активната средна струя и производителността, което като цяло повишава ефективността на хидравличния асансьор.
Хидравличен асансьор, съдържащ актив
: дюза, тръба за подаване на пасивна среда, изпълнена коаксиално с активна дюза, 30 работна камера, смесителна камера и дифузор, характеризиращ се с това, че за повишаване на ефективността тръбата за подаване на пасивна среда е оборудвана с дюза, чиято външна повърхност е направена във формата
35 дивергентен конус, чийто вход е разположен в равнината на изхода на дюзата, а изходът - в смесителната камера, докато външният ди-. диаметърът на входа на дюзата е равен на външния диаметър на входната тръба
40 пасивна среда. Ж
Производствено-издателски завод "Патент", ж.к. Ужгород, улица Гагарина, 101
Поръчайте 65 Тираж Абонамент
8НИИПИ на Държавния комитет за изобретения и открития към Държавния комитет за наука и технологии на СССР