ВИХРЕВОЙ ЭЖЕКТОР

Полезная модель относится к устройствам для создания вакуума при помощи закрученных газовых потоков и их использования в установках различного назначения.
Известен вихревой эжектор (1), состоящий из вихревой камеры с примыкающим к ней тангенциальным соплом, по оси которой расположен патрубок инжектируемого потока. Вихревая камера соединена с цилиндрической трубой, переходящей в улиткообразный диффузор, через который смесь рабочего и инжектируемого потоков выводится из эжектора.
Недостатком известного эжектора является то, что рабочий поток сжатого воздуха подается в него через одно тангенциальное сопло, которое занимает значительную часть радиуса трубы. В то же время известно (1) что сопловой ввод должен быть таким, чтобы поток, выходящий из сопла, шел по касательной к стенке и занимал возможно меньшую долю радиуса трубы, т.е. имел меньшую толщину, что значительно повышает эффективность вихревого эжектора.
В то же время известен сепаратор (2), содержащий многосопловое закручивающее устройство, позволяющее значительно уменьшить долю радиуса трубы, занимаемую соплом.
Задача полезной модели - разработать вихревой эжектор, в котором сопло занимало бы меньшую часть радиуса.
Поставленная задача решается созданием вихревого эжектора, содержащего цилиндрический корпус; вихревую камеру с тангенциально подведенным соплом подачи сжатого рабочего газа; патрубок инжектируемого потока со стороны сопла; камеру смешения, переходящую в улиткообразный диффузор с противоположного конца корпуса, отличающегося тем, что патрубок инжектируемого потока размещен внутри закручивающего устройства, с одной стороны примыкающего торцу вихревой камеры, а с другой ограниченного кольцевой перемычкой, состоящего из нескольких сопел (каждое из которых занимает меньшую часть радиуса по сравнению с соплом, подводящим рабочий поток сжатого газа к вихревой камере) и направляющих поток газа по касательной к стенке корпуса и далее снова в центр для создания центральной вакуумной зоны (в которую выступает часть патрубка инжектируемого потока) между закручивающим устройством и камерой смешения.
Вихревой эжектор представлен на Фиг.1 и Фиг.2, где 1 - цилиндрический корпус; 2 - вихревая камера; 3 - тангенциально подведенное к вихревой камере сопло подачи сжатого рабочего газа; 4 - патрубок инжектируемого потока; 5 - камера смешения; 6 - улиткообразный диффузор; 7 - закручивающее устройство; 8 - кольцевая перемычка; 9 - сопла закручивающего устройства; 10 - центральная вакуумная зона.
Вихревой эжектор работает следующим образом.
Рабочий поток сжатого газа подводится к соплу 3, вводится в вихревую камеру 2, предварительно закручивается в ней и затем поступает в сопла 9 закручивающего устройства 7, с одной стороны примыкающего к вихревой камере, а с другой стороны ограниченного кольцевой перемычкой 8. Сопла 9 равномерно распределены по окружности и с большой скоростью направляют рабочий поток газа от центра в кольцевой зазор между закручивающим устройством 7 и корпусом 1, где он сильно закручивается и образуется вращающийся поток с центральной вакуумной зоной 10. В эту зону подсасывается инжектируемый поток, в камере смешения смешивается с рабочим потоком газа и эта смесь поступает в улиткообразный диффузор 6, где происходит торможение смешанного потока и увеличение давления, после чего смесь рабочего и инжектируемого потоков выводится из эжектора.
Распределение рабочего потока газа равномерно по нескольким соплам позволяет в несколько раз уменьшить долю радиуса трубы, занимаемую соплом, что повышает эффективность эжектора. Особенно это существенно при больших производительностях эжектора.
Вихревой эжектор может работать в следующих направлениях:
1. Уменьшение взрывоопасности угольных шахт путем отсоса метана, выделяющегося из выработанного пространства;
2. Отсос газов при сварке;
3. Насыщение сточных вод кислородом путем их смешивания с воздухом в камере смешения эжектора;
4. Обезжелезивание питьевой воды путем ее смешивания с воздухом в камере смешения эжектора;
5. Приготовление строительных смесей со смешиванием их компонентов в камере смешения эжектора;
6. Приготовление кормовых смесей для животных путем их тщательного перемешивания в камере смешения эжектора.
7. Сбор разлившейся ртути путем ее отсоса;
8. Сбор разлившейся нефти путем ее отсоса.
Литература.
1. Мартынов А.В., Бродянский В.М. «Что такое вихревая труба?», М.: Энергия, 1976, с.83; с.31.
2. Шелудяков Е.П. Патент №63260 на полезную модель «Сепаратор», В07В 7/08. Опубл. 27.05.2007 Бюл. №15.