ЭЖЕКТОР

Полезная модель относится к струйным аппаратам и может быть использована в энергетике и близких к ней областях техники: в авиации, в судостроении, в химической промышленности, в пожаротушении.
Известен эжектор, описанный в авторском свидетельстве СССР №123279, МПК F04F 5/30, опубл. 01.01.1959). Газовый или паровой эжектор с криволинейной осью системы Ю.Н. Васильева. За счет криволинейности течения за соплами в этом эжекторе достигается большая скорость и низкое давление лишь с одной стороны струи - со стороны низконапорного потока. Средняя скорость высоконапорного потока получается существенно меньше, что приводит к уменьшению потерь давления в камере смешения и в диффузоре и, соответственно, к увеличению повышения давления низконапорного потока. Однако известный эжектор отличается сложностью изготовления криволинейных сопел, недостаточной точностью изготовления, из-за малого размера сопла низконапорного потока, что приводит к большим погрешностям сборки, и невозможностью регулирования повышения давления при отсутствии или нарушении согласования характеристик эжектора и сети за эжектором.
Известен эжектор (патент на полезную модель №119417, МПК F04F 5/30, опубл. 20.08.2012), ближайший по технической сущности к заявляемой полезной модели, и принятый за прототип, в котором устраняется малый размер сопла низконапорного потока и обеспечивается регулирование повышения давления низконапорного потока. Сопла высоконапорного и низконапорного потоков имеют прямолинейные стенки, начальный криволинейный участок камеры смешения выполнен сужающимся, что привело к увеличению размеров сопла низконапорного потока, имеется регулирующий элемент, с помощью которого меняется площадь узкого сечения сопла высоконапорного потока. Однако известный эжектор отличается большими габаритами, что усложняет его использование в мобильных установках.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в уменьшении габаритов эжектора, за счет увеличения угла раскрытия диффузора.
Технический результат достигается тем, что в эжекторе, содержащем сопла высоконапорного и низконапорного потоков с прямолинейными стенками, последовательно расположенные камеру смешения с криволинейными стенками начального участка, плоский диффузор новым является то, что по центральной оси диффузора по всей его ширине установлена разделительная пластина, при этом угол раскрытия диффузора равен 2α, где α - угол раскрытия диффузора без разделительной пластины.
Длина диффузора определяется по соотношению: L=0,5(c-b)ctgα), где L - длина диффузора; c - высота выходного сечения диффузора; b - высота камеры смешения; α - угол раскрытия диффузора без разделительной пластины.
На внешней стенке сопла установлен регулирующий элемент высоконапорного потока. Регулирующий элемент позволяет менять площадь узкого сечения сопла высоконапорного потока.
На фиг. 1 представлен предлагаемый эжектор.
Эжектор содержит сопло высоконапорного потока 1, сопло низконапорного потока 2, камеру смешения 3, диффузор 4, регулирующий элемент 5. Разделительная пластина 6, установленная по центральной оси диффузора позволяет разделить поток в диффузоре на 2 части.
Длина диффузора с разделительной пластиной определяется по соотношению: L=0,5(c-b)ctgα),
где: L - длина диффузора; c - высота выходного сечения диффузора; b - высота камеры смешения; α - угол раскрытия диффузора без разделительной пластины, при этом угол раскрытия диффузора а увеличивается вдвое, а длина диффузора уменьшается вдвое.
Регулирующий элемент 5 позволяет менять площадь узкого сечения сопла высоконапорного потока.
Предлагаемый эжектор работает следующим образом.
Высоконапорный поток подводится к соплу 1, низконапорный поток - к соплу 2. Далее в камере смешения происходит слияние обоих потоков. С помощью регулирующего элемента 5 происходит настройка степени эжекции, то есть соотношения расходов низконапорного и высоконапорного потоков. После камеры смешения готовая смесь поступает в диффузор 4. С помощью разделительной пластины 6 поток делится на 2 части. Разделительная пластина 6 образует два параллельных диффузора. В диффузоре происходит восстановление давления.
Для обычного диффузора без разделительной пластины угол раскрытия α строго ограничен и по экспериментальным данным в зависимости от используемой среды варьируется в пределах 8÷12°. Длина диффузора для эжектора без разделительной пластины определяется, как
L=0.5(c-b)ctg(α/2),
где: L - длина диффузора; α - угол раскрытия диффузора; c - высота выходного сечения диффузора; b - высота камеры смешения (начальная высота диффузора).
Из представленного соотношения следует, что чем больше угол раскрытия, тем меньше длина диффузора.
При наличии разделительной пластины 6 обе части диффузора работают, как два отдельных диффузора, и для них действует аналогичное соотношение между длиной и углом раскрытия. Суммарный угол раскрытия складывается из двух углов параллельных диффузоров, то есть для диффузора с разделительной пластиной 6 угол раскрытия в два раза больше, чем без нее, следовательно, длина диффузора и длина всего эжектора уменьшается, поэтому длину диффузора с разделительной пластиной определяют по соотношению: L=0,5(c-b)ctgα).
Работоспособность предлагаемого эжектора подтверждена экспериментально на плоской модели. Одновременно были испытаны два эжектора: эжектор без разделительной пластины и эжектор с разделительной пластиной с укороченной длиной диффузора. Оба эжектора показали одинаковую степень эжекции, что доказало эффективность эжектора с разделительной пластиной.