ЭЖЕКТОР

Заявленная полезная модель относится к струйным аппаратам и может быть использована в энергетике и близких к ней областях техники, в атомной энергетике, в авиации и космической технике, в судостроении, в химической промышленности.
Известен эжектор, описанный в авторском свидетельстве СССР №123279, Кл. F04F 5/30, Ю.Н.Васильев, Газовый или паровой эжектор с криволинейной осью системы Ю.Н.Васильева.
При осесимметричном исполнении этого эжектора, он содержит центральное тело, за счет чего длины камеры смешения и диффузора несколько уменьшаются. За счет искривления осей кольцевого начального участка камеры смешения и кольцевых сопел высоконапорного и низконапорного потоков увеличилось повышение давления низконапорного потока.
Недостатками этого эжектора является сложность изготовления криволинейных поверхностей сопел и начального участка камеры смешения, большая длина камеры смешения.
Известен также эжектор, патент на изобретение №2366840 от 10 сентября 2009 г., Панченко В.И. и др., Кл. F04F 5/30, Эжектор, принятый за прототип.
В данном эжекторе за счет использования кольцевой камеры смешения уменьшаются габариты эжектора, в частности, длина эжектора. Недостатком данного эжектора является малое снижение температуры высоконапорного газа.
Предлагаемой полезной моделью решается задача уменьшения температуры выходящего газа с обеспечением требуемого поля параметров на срезе диффузора.
Для достижения указанной цели эжектор, как и наиболее близкий к нему, содержит два кольцевых сопла низконапорного потока, расположенные концентрично по обе стороны от кольцевого сопла высоконапорного потока. Но в отличие от известного предлагаемый эжектор содержит на внешней поверхности сопла высоконапорного газа форсунки для подачи воды, устройство отвода воды и завихритель основного потока высоконапорного газа.
На чертеже (фиг.) представлен предлагаемый эжектор. Эжектор содержит кольцевое сопло высоконапорного потока 1, концентрическое кольцевое сопло низконапорного потока 2, кольцевую камеру смешения 3 и диффузор 4. На внешней стенке сопла высоконапорного потока 5 установлены последовательно сверху вниз против движения потока форсунки подачи воды 6, устройство отвода 7 и завихритель основного потока высоконапорного газа 8.
Предлагаемый эжектор работает следующим образом.
Высоконапорный газ подводится к кольцевому соплу 1, по внешней стенке 5 которого подается через форсунки 6 вода. Высоконапорный поток, проходя через завихритель 8 образует закрученное течение вблизи внешней стенки 5 сопла 1. Форсунками 6 тангенциально подается вода, которая стекает вниз сопла 1 тонкой закрученной пленкой. При этом закрутка воды осуществляется в ту же сторону, что и у высоконапорного потока. При контакте высоконапорного потока с пленкой воды часть воды испаряется и смешивается с высоконапорным потоком газа, охлаждая его, то есть имеет место процесс насыщения газа водой. При этом в смешении участвует только паровая фаза воды. Неиспарившаяся вода отводится через устройство отвода 7 из эжектора. Благодаря завихрителям 8 вода не попадает вниз по потоку. В отличие от обычного впрыска воды в поток организация насыщения газа водой обеспечивает отсутствие двухфазной среды.
Далее частично охлажденный высоконапорный поток поступает в кольцевой эжектор и охлаждается за счет подвода низконапорного газа.
За счет предварительного насыщения высоконапорного потока водой обеспечивается однофазность среды, уменьшается его температура и объемный расход, что приводит в свою очередь к уменьшению габаритных размеров эжектора.
Работоспособность предлагаемого эжектора подтверждена экспериментом.
В эксперименте высоконапорный поток имел температуру t1=400°C, а низконапорный - t2=15°C. На срезе сопла диффузора получена средняя температура tпот=150°C без впрыска воды и tпот=135°C с насыщением водой. Эти результаты подтверждают положительные характеристики заявляемого эжектора.