ЭЖЕКТОР

Заявляемое техническое решение относится к области разработки струйных насосов и компрессоров и может быть использовано при проектировании струйной техники в различных отраслях промышленности.
Известен эжектор, содержащий сопло с соплодержателем, камеру смешения и диффузор, размещенные в корпусе, оснащенном присоединительными узлами с уплотнительными устройствами в выходном канале, во входном высоконапорном канале и во входном низконапорном канале [Донец К.Г. Гидроприводные струйные компрессорные установки. - М., Недра, 1990, с.50-51].
Недостатком известного эжектора является узкий диапазон регулирования ввиду отсутствия возможности менять камеру смешения, так как камера смешения и корпус соединены сваркой. Вместе с тем при использовании известного исполнения эжектора предъявляются жесткие требования к точности изготовления элементов диффузора. Выходной диаметр секции диффузора должен быть равен входному диаметру последующей секции диффузора, чтобы избежать образования уступов в проточной части диффузора (известно, что из-за уступов в проточной части снижается кпд диффузора). Вынужденное назначение жестких допусков на входной и выходной диаметр секции диффузора сопровождается и жестким допуском на угловой размер конической поверхности, а это делает такую конструкцию дорогой в производстве и нетехнологичной.
Техническим результатом использования заявляемого технического решения является расширение диапазона регулирования эжектора за счет использования набора сменных камер смешения с различными размерами
проточной части и с одинаковыми посадочными поверхностями. Дополнительным техническим результатом является повышение кпд диффузора и удешевление технологии производства эжектора за счет усовершенствования формы диффузора.
Указанный технический результат достигается тем, что во входном высоконапорном канале и в выходном канале корпуса соосно выполнены две внутренние цилиндрические расточки, в первой из которых размещен соплодержатель с уплотнительным устройством, а во второй - диффузор с уплотнительным устройством. Между соплодержателем и диффузором установлена камера смешения, а на выходе камеры смешения выполнена диффузорная расточка. На входе диффузора выполнена цилиндрическая расточка, диаметр которой равен выходному диаметру диффузорной расточки камеры смешения. Входной низконапорный канал корпуса сообщается с кольцевой полостью, образованной внутренней стенкой корпуса и наружной стенкой камеры смешения, а кольцевая полость через отверстия в соплодержателе сообщается с входом камеры смешения и с выходом сопла. Соплодержатель, камера смешения и диффузор размещены внутри корпуса с осевым зазором, ограниченным присоединительными узлами, установленными в выходном канале и во входном высоконапорном канале корпуса.
Совокупность существенных признаков заявляемого технического решения может быть многократно использована в производстве эжекторов.
Указанные преимущества, а также особенности настоящего технического решения станут понятными при рассмотрении вариантов его осуществления со ссылками на прилагаемые рисунки.
На фигуре 1 изображен эжектор.
На фигуре 2 изображен отдельно корпус эжектора, где показаны цилиндрические расточки.
Эжектор содержит сопло 1 с соплодержателем 2, камеру смешения 3 и диффузор 4, размещенные в корпусе 5. Корпус 5 оснащен выходным каналом 6, входным высоконапорным каналом 7 и входным низконапорным каналом 8. Во входном высоконапорном канале 7 и в выходном канале 6 корпуса 5 соосно выполнены две внутренние цилиндрические расточки 9 и 10, в первой из которых 9 размещен соплодержатель 2 с уплотнительным устройством 11, а во второй расточке 10 размещен диффузор 4 с уплотнительным устройством 12. Между соплодержателем 2 и диффузором 4 установлена камера смешения 3, а на выходе камеры смешения 3 выполнена диффузорная расточка 13, на входе диффузора 4 выполнена цилиндрическая расточка 14, диаметр которой равен выходному диаметру диффузорной расточки 13 камеры смешения 3. Входной низконапорный канал 8 корпуса 5 сообщается с кольцевой полостью 15, образованной внутренней стенкой корпуса 5 и наружной стенкой камеры смешения 3. Кольцевая полость 15 через отверстия 16 в соплодержателе 2 сообщается с входом камеры смешения 3 и с выходом сопла 1. Соплодержатель 2, камера смешения 3 и диффузор 4 размещены внутри корпуса 5 с осевым зазором «А», ограниченным присоединительными узлами 17 и 18, установленными в выходном канале 6 и во входном высоконапорном канале 7 корпуса 5.
Эжектор работает следующим образом. В сопло 1 подают под высоким давлением рабочую среду. На выходе сопла 1 формируется струя, направленная в камеру смешения 3. Из входного низконапорного канала 8 через кольцевую полость 15 и отверстия 16 в зону низкого давления к струе устремляется перекачиваемая среда. В цилиндрическом канале камеры смешения 3 происходит перемешивание рабочей и перекачиваемой сред, с выравниванием эпюры скоростей и с повышением давления в конце цилиндрического участка камеры смешения 3, и соответственно на
входе в диффузорную расточку 13. В диффузорной расточке 13 происходит преобразование кинетической энергии в потенциальную, что сопровождается ростом давления. В цилиндрической расточке 14 происходит дополнительное выравнивание эпюры скоростей, что способствует повышению кпд диффузора 4. Известно, что при более равномерном распределении скоростей по входному сечению диффузора отмечается и более высокое значение кпд диффузора. В диффузоре 4 происходит преобразование кинетической энергии в потенциальную, что сопровождается ростом давления. Через выходной канал 6 и присоединительный узел 18 смесь выводится из эжектора.
В представленной конструкции диффузора не требуются жесткие допуски на входной и выходной диаметр диффузора, не требуется жесткий допуск на угловой размер конической поверхности. При этом диффузор и эжектор в целом становятся более дешевыми в производстве и более технологичными.
Во входном высоконапорном канале 7 и в выходном канале 6 корпуса 5 соосно выполнены две внутренние цилиндрические расточки 9 и 10. Между соплодержателем 2 и диффузором 4 можно устанавливать сменные камеры смешения 3 с различными размерами проточной части и с одинаковыми посадочными поверхностями. При неизменном выходном диаметре диффузорной расточки 13 можно выполнить несколько различных вариантов камер смешения, отличающихся диаметром цилиндрической проточной части. При таком исполнении конструкции эжектора расширяется его диапазон регулирования.
Соплодержатель 2, камера смешения 3 и диффузор 4 размещены внутри корпуса 5 с осевым зазором «А», ограниченным присоединительными узлами 17 и 18, установленными в выходном канале 6 и во входном высоконапорном канале 7 корпуса 5. Такое техническое
решение позволяет использовать более технологичные детали с менее жесткими требованиями к точности линейных размеров соплодержателя 2, камеры смешения 3, диффузора 4, корпуса 5.
Предлагаемое техническое решение позволяет с минимальными затратами подобрать пару из сопла 1 и камеры смешения 3 обеспечивающую максимальный кпд под конкретные условия работы эжектора.