Патент на изобретение №2334902

(54) СТРУЙНЫЙ АППАРАТ

(57) Реферат:

Струйный аппарат предназначен для перекачки минеральных взвесей и наносов из колодцев и прудов – накопителей пресной воды. Аппарат содержит приемную камеру, активное сопло, камеру смешения и диффузор. Камера смешения снабжена упругодеформированными пластинами. Пластины в камере смешения установлены с возможностью закручивания и образования винтовых поверхностей. Таким образом между пластинами образуют проточки. Одни концы пластин размещены в радиальных пазах корпуса приемной камеры, а другие концы названных пластин – в радиальных пазах корпуса диффузора. Части корпусов приемной камеры и диффузора сопряжены резьбовым участком и зафиксированы гайкой. Активное сопло снабжено возможностью осевого смещения в сторону камеры смешения. Струйный аппарат обеспечит высокую эксплуатационную надежность при удалении ила, сапропеля, минерального сора и взвесей со дна колодца или пруда – накопителя. 2 ил.

Изобретение относится к струйной технике, преимущественно к струйным насосам для перекачки минеральных взвесей и наносов из колодцев и прудов накопителей пресной воды.

Известен струйный насос, содержащий корпус с приемной камерой и патрубком подвода пассивной среды и установленные в корпусе камеру смешения с диффузором и активное сопло с магнитно-стрикционным преобразователем, подключенным к источнику тока, в котором с целью расширения функциональных возможностей за счет электромагнитной обработки протекающих в насосе сред активное сопло выполнено резонирующим и снабжено установленным в нем магнитным сердечником, магнитно-стрикционный преобразователь установлен коаксиально соплу, а приемная камера снабжена перфорированной обоймой из электрического материала, взаимодействующей с магнитно-стрикционным преобразователем и активным соплом (SU, авторское свидетельство № 1488586 А1. М. Кл.⁴

К недостаткам описанного струйного насоса применительно к решаемой нами проблеме – удаление минеральных взвесей и наносов из колодцев и прудов – накопителей пресной воды – относится то, что минеральные взвеси и наносы в питьевой и талой воде не подвергаются воздействию магнитного поля.

Известен также эжектор, содержащий коническое активное сопло, установленную в нем с возможностью осевого перемещения регулирующую коническую иглу с углом конусности, меньшим угла конусности сопла, камеру смешения и диффузор, в котором с целью повышения эжекции на выходном участке иглы выполнены продольные канавки (SU, авторское свидетельство № 941694. М. Кл.³

К недостаткам описанного эжектора применительно к решаемой указанной выше проблеме относится то, что минеральным сором в виде песка и глины происходит интенсивный износ выполненных на выходном участке иглы продольных канавок, что изменяет режим его работы и снижает производительность водоструйного насоса, а при больших радиусах частичек почвы, ила, глины, сапропеля, песка – к забиванию активного сопла.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится струйный аппарат, содержащий активное сопло, камеру смешения с выполненной на ее внутренней поверхности проточкой и диффузор, в котором с целью упрощения технологии изготовления камера смешения выполнена с продольным разъемом (SU, авторское свидетельство № 868134. М. кл.³

К недостаткам описанного струйного аппарата относится то, что в камере смешения проточкой в виде винтового канала не обеспечивается закрутки активной среды, подаваемой под избыточным давлением из активного сопла, и засасываемой из колодца пассивной среды и большим объемом минерального сора. Проточка в виде винтового канала абразивной средой изнашивается и это ухудшает режим работы струйного аппарата. Выполненная с постоянным углом подъема витков винтового канала не позволяет настраивать струйный аппарат на перекачку взвеси с большим количеством сора.

Сущность заявленного изобретения.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, – удаление с донной части колодцев, резервуаров, прудов-накопителей ила, сапропеля, минерального сора и взвесей с широким диапазоном фракционного состава.

Технический результат – повышение эксплуатационной надежности струйного аппарата.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном струйном аппарате, содержащем приемную камеру, активное сопло, камеру смешения с выполненной на ее внутренней поверхности проточкой и диффузор, согласно изобретению, камера смешения снабжена упругодеформированными пластинами из коррозийно-износостойкого материала и установленными в ней с возможностью закручивания с образованием винтовых поверхностей и проточками между ними, одни концы упругодеформируемых пластин размещены в радиальных пазах корпуса приемной камеры, а другие концы названных пластин – в радиальных пазах корпуса диффузора, указанные части корпусов приемной камеры и диффузора сопряжены резьбовым участком и зафиксированы гайкой, а активное сопло, установленное коаксиально камере смешения, снабжено возможностью осевого смещения в сторону камеры смешения.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен струйный аппарат, диаметральный разрез.

На фиг.2 – сечение А-А на фиг.1, поперечное сечение камеры смешения и закрученных упругодеформированных пластин с проточками между ними.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключается в следующем.

Струйный аппарат (см. фиг.1 и 2) содержит приемную камеру 1, активное сопло 2, камеру 3 смешения и диффузор 4. На внутренней поверхности камеры 3 смешения выполнены проточки 5 (фиг.2).

Камера 3 смешения снабжена упругодеформируемыми пластинами 6 из коррозийнно-износостойкого материала. Пластины 6 установлены в камере 3 смешения с возможностью закручивания и образования винтовых поверхностей. Между пластинами 6 образуются проточки 5 в форме винтовых канавок. Концы 7 упругодеформируемых пластин 6 размещены в радиальных пазах 8 корпуса 9 приемной камеры 1. Другие концы 10 названных пластин 6 смонтированы в радиальных пазах 11 корпуса 12 диффузора 4. Указанные части 9 и 12 приемной камеры 1 и диффузора 4 сопряжены резьбовыми участками 13. Корпус 12 диффузора 4 на корпусе 9 приемной камеры 1 зафиксирован фасонной гайкой. Корпус 12 диффузором 4 соединены рукавом 15 для подачи смешанного потока за пределы очищаемого колодца.

Активное сопло 2 установлено коаксиально камере 3 смешения и снабжено возможностью осевого смешения в сторону камеры 3 смешения благодаря резьбовому участку 16 в корпусе 9 приемной камеры 1. Активное сопло 2 зафиксировано в корпусе 9 приемной камеры 1 фасонной гайкой 17. Штуцер 18 активного сопла 2 связан гибким рукавом с насосом для подачи под давлением активной среды.

Приемная камера 1 имеет патрубок 19, который соединен с рукавом для забора пассивной среды, например взвесей и твердого осадка с дна колодца.

Струйный аппарат работает следующим образом.

Активная среда, в данном случае чистая вода, поданная дополнительным насосом под давлением в штуцер 18 активного сопла 2 на выходе из него сужается и еще с большим давлением подается в приемную камеру 1 в направлении камеры 3 смешения. Этим потоком увлекается пассивная среда, поступающая из патрубка 19 и засасываемая с дна колодца вместе с илом, минеральным сором и взвесями. При поступлении активной среды и пассивной среды в камеру 3 смешения пластинами 6 поток закручивается по спирали и подается в диффузор 4, где кинетическая энергия смеси сред частично преобразуется в потенциальную энергию. Путем воздействия потенциальной энергии активная и пассивная среды из диффузора 4 с нарастающей скоростью поступает в рукав 15 для подачи смешанного потока за пределы очищаемого колодца.

При большом количестве минерального сора в пассивной среде и исключении забивания рукава 15, оператор, обслуживающий струйный аппарат, частично свинчивает фасонную гайку 14 в направлении фасонной гайки 17. Далее корпус 12 навинчивает на резьбовой участок 13 корпуса 9 приемной камеры 1. За счет радиальных пазов 8 и 11 в корпусах 9 и 12 каждая упругодеформированная пластина 6 подвергается скручиванию, увеличивая угол подъема винтовой линии. Этим обеспечивают интенсивное смешивание активной и пассивной сред и бесперебойную подачу взвесей в диффузор 4 и рукав 15. Упругодеформируемые пластины 6 не оказывают существенного гидравлического сопротивления потоку сред, в силу своей толщины не превышающих 0,2…0,5 мм. Образованные между пластинами 6 проточки 5 не препятствуют перемещению даже крупных размеров сора из пассивной среды. Этим достигается высокая эксплуатационная надежность струйного аппарата. После завершения регулировочных работ корпус 12 диффузора 4 оператор фиксирует фасонной гайкой 14 на корпусе 9 приемной камеры 1.

Повышение производительности струйного аппарата зависит от положения среза активного сопла 2 по отношению как входному отверстию 20 из приемной камеры 1, так и к оси симметрии патрубка 19. С этой целью активное сопло 2 в корпусе 9 приемной камеры 1 установлено с возможностью регулируемого осевого смещения благодаря резьбовым участкам 16 в полости корпуса 9 и на активном сопле 2. Без разборки струйного аппарата при частично свинченной фасонной гайке 17 и установленном давлении активной среды, поступающей из штуцера 18, добивается оптимального положения сопла 2 в приемной камере 1.

Таким образом, описанная совокупность существенных отличительных признаков в заявленном струйном аппарате обеспечивает достижение поставленной задачи – удаление с донной части колодца, резервуара, прудов – накопителей ила, сапропеля, минерального сора и взвесей с широким диапазоном фракционного состава.

Формула изобретения

Струйный аппарат, содержащий приемную камеру, активное сопло, камеру смешения с выполненной на ее внутренней поверхности проточкой и диффузор, отличающийся тем, что камера смешения снабжена упругодеформируемыми пластинами из коррозийно- и износостойкого материала и установленными в ней с возможностью закручивания и образования винтовых поверхностей и проточками между ними, одни концы упругодеформируемых пластин размещены в радиальных пазах корпуса приемной камеры, а другие концы, названных пластин – в радиальных пазах корпуса диффузора, указанные части корпусов приемной камеры и диффузора сопряжены резьбовым участком и зафиксированы гайкой, а активное сопло, установленное коаксиально в камере смешения, снабжено возможностью осевого смещения в сторону камеры смешения.

РИСУНКИ