НАСАДКА ПАРОВАЯ

Полезная модель относится к области струйной техники, преимущественно к паровым насадкам аппаратов, предназначенных для ускоренного разогрева мазута и других нефтепродуктов с целью последующего слива из железнодорожных цистерн, различных емкостей и хранилищ.
Известен гидроструйный насос по патенту РФ №56504, МПК F04F 5/02, выполненный в виде паровой насадки, содержащей корпус с отверстием для подвода жидкой среды, центральное активное сопло с входным конически сходящимся и выходным цилиндрическим участками, установленное в корпусе с образованием приемной камеры. Устройство содержит также кольцевое пассивное сопло, образованное профилированными поверхностями активного сопла и конфузора, переходящего в камеру смешения и диффузор, расширяющийся по ходу потока жидкости. Профилированные поверхности активного сопла и конфузора выполнены эквидистантными. Входной участок активного сопла выполнен конически сходящимся с углом раскрытия 22...38°, а его выходной цилиндрический участок выполнен длиной менее половины его диаметра, при этом отношение длины диффузора к разнице диаметров его выхода и входа составляет 4,9...5,9.
Недостатками известного устройства являются его низкие эффективность и удобство в эксплуатации при использовании для разогрева вязких жидкостей, например мазута и других нефтепродуктов. Низкая эффективность работы известного устройства обусловлена его конструктивными особенностями, затрудняющими поступление разогреваемой жидкости в камеру смешения, особенно в начальный период разогрева. Для того, чтобы попасть в камеру смешения, разогреваемая жидкость через отверстие в корпусе должна поступить в приемную камеру, далее через щелевое отверстие в кольцевое пассивное сопло и только затем в камеру смешения. Наличие в корпусе одного отверстия для подвода жидкой среды также снижает эффективность
работы устройства и его удобство в эксплуатации, поскольку поступление разогреваемой среды происходит только с участка, расположенного вблизи упомянутого отверстия и, кроме того, требуется определенная ориентация устройства в процессе работы. Возможное снабжение устройства средством ориентации усложняет его.
Известен также парожидкостный струйный аппарат по патенту РФ №2123619, МПК F04F 5/24. Устройство, по сути, представляющее собой паровую насадку, содержит корпус с отверстием для подвода жидкой среды, паровое сопло с входным сужающимся и выходным расширяющимся участками, установленное в корпусе с образованием приемной камеры, и камеру смешения, входной участок которой выполнен сужающимся и образован конической поверхностью, а выходной участок выполнен цилиндрическим.
Известное устройство, по сравнению с устройством по патенту РФ №56504, обеспечивает более свободное поступление разогреваемой среды в камеру смешения. Недостатками устройства являются низкие эффективность работы устройства и его удобство в эксплуатации из-за наличия только одного отверстия в корпусе для подвода разогреваемой среды и необходимости определенной ориентации этого отверстия в процессе работа устройства.
Известен также пароводяной струйный аппарат по евразийскому патенту №004392, МПК F04F 5/24. Устройство также представляет собой паровую насадку, содержащую корпус с патрубком и отверстием для подвода жидкой среды, активное паровое сопло с входным сужающимся и выходным расширяющимся участками, установленное в корпусе с образованием приемной камеры, и камеру смешения, входной участок которой выполнен сужающимся и образован конической поверхностью, а выходной участок выполнен цилиндрическим, при этом выходной участок парового сопла образует с входным участком камеры смешения сужающееся по ходу движения жидкой среды сопло для ее подвода в камеру смешения.
Известное устройство по совокупности существенных признаков является наиболее близким к заявляемому техническому решению и выбрано в качестве ближайшего аналога (прототипа).
Недостатком известного устройства также является низкая эффективность разогрева вязких жидкостей, обусловленная наличием в устройстве только одного отверстия для подвода разогреваемой жидкой среды. При работе устройства поступление жидкой среды осуществляется через патрубок с ограниченного участка, находящегося в непосредственной близости от входного отверстия патрубка. При этом, в процессе работы необходимо изменение ориентации устройства для разогрева других участков. Кроме того, определенная ориентация устройства необходима и при его первоначальном размещении в емкости с разогреваемой средой, например, в цистерне с остатками мазута. Так, в случае контакта входного отверстия патрубка с дном цистерны, затруднен подвод в устройство разогреваемой среды, а при ориентированном вверх патрубке, входное отверстие которого расположено выше поверхности разогреваемой среды, ее подвод в устройство исключен. Необходимость определенной ориентации устройства снижает удобство его эксплуатации, а возможное снабжение устройства средством ориентирования, усложняет устройство.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение эффективности разогрева и удобства в эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что в насадке паровой, содержащей корпус с отверстием для подвода жидкой среды, активное паровое сопло с входным сужающимся и выходным расширяющимся участками, установленное в корпусе с образованием приемной камеры, и камеру смешения, входной участок которой выполнен сужающимся и образован конической поверхностью, а выходной участок выполнен цилиндрическим, при этом выходной участок парового сопла образует с входным участком камеры смешения сужающееся по ходу движения жидкой среды сопло для ее подвода в камеру смешения, согласно полезной модели, корпус
выполнен с дополнительными отверстиями, распределенными по его боковой поверхности.
Кроме того, отверстия на боковой поверхности корпуса выполнены разного диаметра.
Данное выполнение паровой насадки позволяет гарантированно и в необходимых объемах обеспечить поступление разогреваемой среды в камеру смешения, увеличить зону охвата разогреваемой среды и исключить необходимость контроля ориентации насадки вокруг своей оси при работе, что повышает эффективность разогрева и удобство устройства в эксплуатации.
Указанная выше совокупность существенных признаков полезной модели на дату подачи заявки не известна в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия "новизна".
Заявляемая полезная модель может быть реализована промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствует требованиям критерия "промышленная применимость".
Сущность полезной модели поясняется графическим материалом, на котором изображен общий вид устройства в разрезе.
Насадка содержит корпус 1 с отверстиями 2 большего и 3 меньшего диаметров, распределенными с чередованием по всей боковой поверхности корпуса 1 и служащими для подвода жидкой среды, активное паровое сопло 4 с входным сужающимся и выходным расширяющимся участками, и камеру смешения. Сопло 4 установлено в корпусе 1 с образованием приемной камеры 5. Входной участок камеры смешения выполнен сужающимся и образован конической поверхностью 6, а выходной участок 7 выполнен цилиндрическим. Выходной участок парового сопла 4 образует с входным участком камеры смешения сужающееся по ходу движения жидкой среды сопло 8 для ее подвода в камеру смешения.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Размещают устройство в обрабатываемой емкости, например, в горизонтальном положении опускают в цистерну с загустевшими или застывшими остатками нефтепродуктов, не контролируя его дальнейшее положение в нефтепродуктах. В хвостовую часть активного парового сопла 4 подают перегретый водяной пар, который, проходя через сопло 4 и камеру смешения, нагревает само устройство и, одновременно, участок нефтепродуктов, расположенный напротив выходного сечения камеры смешения. Подплавленные нефтепродукты через отверстия 2 и 3 в корпусе 1 поступают в приемную камеру 5 и далее через сопло 8 в камеру смешения. При этом в начальный период работы устройства, подплавленные, но еще достаточно вязкие нефтепродукты поступают в приемную камеру 5 в основном через отверстия 2 большего диаметра. Пар, проходя через входной участок камеры смешения, образованный конической поверхностью 6, подсасывает подплавленные нефтепродукты и далее на входном участке и участке 7 камеры смешения происходит их интенсивный нагрев от перегретого пара и выброс полученной суспензии (при испытании опытного образца устройства выброс полученной суспензии осуществлялся более чем на 10 метров). В процессе дальнейшего нагрева нефтепродуктов уменьшается их вязкость и происходит их более активное поступление в приемную камеру 5 как через отверстия 2, так и через отверстия 3. Процесс разогрева интенсифицируется, нефтепродукты расплавляются и в районе работы насадки переходят в жидкое состояние. После образования достаточного количества расплавленных нефтепродуктов их откачивают насосом в мазутовозы или по трубопроводам на переработку.
Испытания опытного образца устройства показали его высокую эффективность и удобство в эксплуатации при разогреве загустевших или застывших нефтепродуктов или их остатков, находящихся в железнодорожных цистернах, а также различных емкостях и хранилищах.