Патент на изобретение №2348836
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ЭЖЕКТОР
(57) Реферат:
Эжектор предназначен для использования в различных областях, где требуется использовать энергию струи рабочего продукта для передачи ее энергии смежному продукту и выполнения тем самым поставленных задач. Эжектор состоит из отвода, с подводящим и отводящим патрубком, скругляющей косынки, патрубка смежного продукта, при этом он содержит отвод при углах поворота от 85,95° до 120°. Технический результат – упрощение изготовления. 5 ил.
Изобретение относится к области струйной техники, включает в себя множество решений по конструкции струйных насосов, связанных зависимостями, в том числе с числом 3,14 при отводе около 100 градусов и с числами до 2000 и более, при отводе 175 и более градусов (для больших, сверхзвуковых подач рабочего продукта). Известен «Струйный аппарат», см. а.с. СССР № 868134, F04F 5/02, авторы Рылов Б.М., Марьенко В.П., Палица Е.И. Струйный аппарат имеет входящий и отводящий патрубок, патрубок для поступления подмешиваемой среды, активное сопло, камеру, диффузор, проточку. Недостаток: сложность устройства. Наиболее близким техническим решением к описываемому изобретению является «Трубоструйный насос», см. патент России № 2255249, бюл. № 18 от 27.06.05, авторы Шаталов Г.В. и Зенькович В.К. Он состоит из отвода и патрубка. Недостатки: характеристики насоса ограничены. Техническая задача эжектора – объединение всех струйных насосов с конструкцией, имеющей отвод с любым углом закругления, расширение характеристик насоса по значениям подачи и скорости рабочего продукта, при этом расчет и конструирование их основывается на одних и тех же формулах. Поставленная задача решается и технический результат достигается за счет того, что эжектор состоит из отвода, с подводящим и отводящим патрубком, и патрубка смежного продукта, подключенного к отводящему патрубку в зоне вакуума, при этом он снабжен скругляющей косынкой, а угол между осями подводящего и отводящего патрубка составляет от 85,95° до 120°, при этом радиус скругления отвода соответствует Rз+0,5d где Rз – радиус закругления отвода; d – диаметр подводящего и отводящего патрубка; Rскр – расчетный радиус скругления косынки; Rкр – критический радиус скругления косынки; и центр скругления находится на биссектрисе угла между осями подводящего и отводящего патрубка, а критический радиус и соответствующие ему угол между осями подводящего и отводящего патрубка и количество добавленных диаметров определяется из формул: Rкр=d+Rз-0,5d+хкрsin хкр=1/(1-sin sin где Rкр – критический радиус скругления косынки; d – диаметр подводящего и отводящего патрубка; Rз – радиус закругления отвода; хкр – количество добавленных диаметров;
На фиг.1-5 показаны возможные схемы эжекторов. Эжектор состоит из (см. фиг.5) подводящего патрубка 1, отводящего патрубка 2, скругляющей косынки 3, патрубка смежного продукта 4, детали жесткости 5 между точками начала и конца скругления (см. фиг 3). При движении рабочего продукта по патрубку 1 и патрубку 2 струя изменяет сечение и увеличивает скорость до максимальной в сечении, проходящем через биссектрису угла отвода благодаря направляющей поверхности скругляющей косынки 3. После прохождения этого участка происходит отрыв струи от внутренней стенки и образование там вакуумной зоны, в которую по патрубку смежного продукта поступает смежный продукт. Характерные числа от 3,14 до 7,46 определяет радиус критического скругления косынки 3, при соответствующем угле отвода. При этом скругляющая косынка 3 не должна перекрывать минимальное сечение. Чтобы эжектор начал работать, надо увеличить сечение, чтобы выполнить условие: радиус закругления трубы плюс половина диаметра трубы меньше радиуса скругления отвода, меньше суммы половины диаметра отвода, радиуса закругления отвода, количество добавленных диаметров отвода в пределах 3,14-7,46 и больше суммы радиуса закругления отвода, количества добавленных диаметров отвода без половины диаметра отвода из центра, расположенного на биссектрисе угла отвода. Расчет радиуса скругления косынки. На фиг.1, 2 показан отвод 90° и радиусы скруглений: из точки О-1, линия скругления – 1; из точки О-2 – линия скругления – 2; из точки О-3 – линия скругления – 3; из точки О-3,41, линия скругления 4. На фиг.3, 4 показаны построения для отводов с углом 120° и 85,95°. Несовпадение численных значений критического радиуса и расчетного радиуса скругления косынки приводит к образованию в живом сечении 1-1 фигуры в форме сегмента. Примененные формулы зависимостей (фиг.2): Rкр=d+Rз-0,5d+хкрsin Rкр=Rз-0,5d+xкрd=d+Rз-0,5d+хкрdsin где Rкр – критический радиус скругления косынки, делающий эжектор неработоспособным; Rз – радиус закругления отвода – расстояние от точки О до оси отвода; хкр – количество добавленных диаметров отвода от точки О на биссектрисе угла отвода до получения критического радиуса Rкр; d – диаметр подводящего и отводящего патрубка;
Откуда определяется общая формула радиуса критического скругления и соответствующего угла отвода (фиг.1 и 2). хкр=1/1-sin sin например: для sin
Формула изобретения
Эжектор, состоящий из отвода, с подводящим и отводящим патрубком, и патрубка смежного продукта, подключенного к отводящему патрубку в зоне вакуума, отличающийся тем, что он снабжен скругляющей косынкой, а угол между осями подводящего и отводящего патрубка составляет от 85,95 до 120°, при этом радиус скругления отвода соответствует Rз+0,5d где Rз – радиус закругления отвода; d – диаметр подводящего и отводящего патрубка; Rскр – расчетный радиус скругления косынки; Rкр – критический радиус скругления косынки, и центр скругления находится на биссектрисе угла между осями подводящего и отводящего патрубка, а критический радиус и соответствующие ему угол между осями подводящего и отводящего патрубка и количество добавленных диаметров определяется из формул Rкр=d+Rз-0,5d+хкрsin хкр=1/(1-sin sin где Rкр – критический радиус скругления косынки; d – диаметр подводящего и отводящего патрубка; Rз – радиус закругления отвода; хкр – количество добавленных диаметров;
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
/2;
