ПАРОЖИДКОСТНОЙ СТРУЙНЫЙ АППАРАТ

Полезная модель относится к области струйной техники, преимущественно к парожидкостным струйным аппаратам, используемым в системах отопления и подачи горячей воды.
Известен парожидкостной струйный аппарат, содержащий корпус с патрубком подвода жидкой среды, активное сопло и камеру смешения (патент RU 2155280, Кл. F04F 5/14, опубл. 27.08.2000). Недостатками известного устройства являются невысокая эффективность нагрева жидкости и обильное отложение солей на стенках устройства при его работе.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в повышении КПД аппарата и снижении количества отложений. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что парожидкостной струйный аппарат, далее АФТ, содержащий корпус с патрубком подвода жидкой среды, активное сопло и камеру смешения, имеет корпус, который выполнен из цилиндрической трубы с фланцами на концах, внутри корпуса размещено сопло в виде отдельной детали, имеющее входной цилиндрический участок с внешним диаметром, меньшим внутреннего диаметра трубы корпуса, следующий за ним сужающийся конусной участок и следующий за конусным выходной цилиндрический участок, переходящий в конфузор, при этом камера смешения расположена с зазором относительно корпуса и также выполнена в виде отдельной детали, имеющей входной участок в виде диффузора, центральный цилиндрический участок и выходной участок в виде конфузора.
На чертеже представлен предлагаемый аппарат в сборе.
Парожидкостной струйный аппарат АФТ содержит корпус 1, активное сопло 2 и камеру смешения 3. Корпус аппарата имеет патрубок 4 подвода жидкой среды. И корпус, и патрубок выполнены из цилиндрической трубы и на концах имеют фланцы 5. Сопло 2 в виде отдельной детали размещено внутри корпуса 1. Оно имеет несколько участков: входной цилиндрический участок 6, следующий за ним сужающийся конусной участок 7, выходной цилиндрический участок 8 и конфузор 9. Наличие цилиндрической части 8 позволяет стабилизировать поток пара перед распылением. Внешний диаметр сопла на входном цилиндрическом участке 6 меньше внутреннего диаметра трубы корпуса 1, поэтому сопло входит в корпус с зазором. С другой стороны основной трубы в корпусе 1 с зазором размещена камера смешения 3, которая также выполнена в виде отдельной детали. Сопло 2 и камера смешения 3 фиксируются в корпусе с помощью колец-центраторов 10, прижатых к фланцам 5 трубы. Их выполнение в виде отдельных деталей и размещение в корпусе с соответствующим зазором позволяет легко разбирать и собирать устройство. Отверстия фланцев 5 плотно охватывают соответствующую деталь 2-3. Камера смешения 3 также имеет несколько участков, расположенных по ходу движения среды в следующем порядке: диффузор 11, центральный цилиндрический участок 12 и выходной участок в виде конфузора 13. Форма сопла 2 и камеры смешения 3 обеспечивает эффективное перемешивание и интенсивный теплообмен между паром и жидкостью. Увеличение скорости обмена энергии приводит к увеличению КПД устройства.
Парожидкостной струйный аппарат АФТ работает следующим образом.
Эжектирующая газообразная среда в виде пара подводится в активное сопло 2 через патрубок (на чертеже не показан), присоединенный к соответствующему фланцу 5 корпуса. Истекая из сопла 2, сверхзвуковой поток пара увлекает в камеру смешения 3 жидкую среду, которая поступает в струйный аппарат через патрубок 4. В ходе смешения пара и жидкости в диффузорном участке 11 камеры 3 формируется режим течения с интенсивным процессом смешения сред, сопровождаемым процессом передачи энергии от эжектирующей среды к эжектируемой среде. На этом этапе формируется сверхзвуковой парожидкостной поток, который в цилиндрической зоне 12 наименьшего проходного сечения камеры смешения 3 преобразуется в дозвуковой жидкостной поток с необходимой величиной давления. Далее в результате дальнейшего торможения в конфузоре 13 кинетическая энергия потока частично преобразуется в давление, после чего жидкостная среда под полученным в струйном аппарате напором подается потребителю.
Предлагаемый аппарат АФТ позволяет нагревать воду до 160°С при максимально создаваемом давлении 2 МПа. Устройство устойчиво работает при следующих входных характеристиках: давление пара - 0,01-1,3 МПа, давление воды - 0,01-1 МПа, температура воды - 0-90°С. В зависимости от режима работы устройство потребляет пар в количестве 1-15% от массы воды.