УСТРОЙСТВО ЭЖЕКТОРА С ГИДРОРАЗРЫХЛИТЕЛЯМИ

Устройство эжектора с гидроразрыхлителями относится к сфере коммунального хозяйства, в частности к очистке ливневых колодцев, и подрешеточных сборников мусора и талых вод на входах в метро, а также может использоваться для удаления стоков из канализационных колодцев.
Известны размерный ряд эжекторных насосов типа ДКТ-200 для откачки илоносных жидкостей из отстойников, а также размерный ряд переносных водоструйных эжекторов типа ПВЭЖ-20 с центральной подачей активной жидкости (приложение 1) для откачки жидкостей из емкостей.
В технической литературе наименования эжекторные насосы и эжектор употребляются, как синонимы. Более общим определением устройств такого типа является наименование - струйные насосы.
Струйные насосы типа ПВЭЖ-20 содержат гибкий шланг с запорным клапаном для подачи активной жидкости, патрубок для подключения и сопло с центральной подачей активной жидкости, всасывающий патрубок, конфузор, камеру смешения (горловину) и диффузор с гибким напорным шлангом эжектора для транспортировки откачиваемой жидкости (пульпы). Струйные насосы типа ПВЭЖ-20 изготавливаются серийно и являются штатным оборудованием каждого вновь строящегося судна.
Недостатком водоструйных насосов указанных выше типов являются то, что они не удаляют твердых осадков, выпавших на дно емкости. Их недостатком является также уменьшение предельно-возможных габаритных размеров твердых частиц, содержащихся в удаляемой из колодцев жидкости, против проходного сечения горловины эжектора. Так, например, если диаметр горловины
эжектора ПВЭЖ-20 равен 30 мм, то расположение центрального сопла активной жидкости уменьшает габаритный проходной размер частиц примерно в 3 раза.
Известно устройство эжектора для удаления нетекучих донных отложений из судовых резервуаров хранения нефтепродуктов (А.с. СССР №1214523), которое содержит конфузор, всасывающий приемник, патрубок для подсоединения и кольцевое (щелевое) сопло, для подачи активной жидкости, напорную камеру, камеру смешения (горловину) и диффузор с гибким напорным шлангом эжектора, при этом сопло имеет лекальные образования и снабжено сквозными отверстиями (соплами), направленными внутрь вниз под углом к продольной оси эжектора 12÷15°. Недостатками устройства являются достаточно высокая сложность изготовления сопла-приемника с лекальными образованиями и наклонными соплами, массивность сопла, увеличивающая массу эжектора. Рассмотренное устройство не стало оборудованием серийного изготовления. Поэтому в качестве прототипа приняты эжекторы типа ПВЭЖ-20, состав и устройство которого рассмотрено выше, изготавливаемые серийно и являющиеся штатным оборудованием каждого вновь строящегося судна.
Предлагается полезная модель устройства эжектора с гидроразрыхлителями, содержащего трубопровод активной жидкости с запорным клапаном, патрубок для подключения и сопло для подачи активной жидкости, всасывающий патрубок, конфузор, горловину (камеру смешения), диффузор с гибким шлангом, отличающееся тем, что в эжекторе установлено с кольцевым зазором по отношению к конфузору комбинированное струйно-кольцевое сопло, выполненное в виде патрубка со скошенным окончанием, с фаской, на поверхности которой расположены углубления прямоугольной или овальной формы (по крайней
мере - четыре) для подачи струй активной жидкости в камеру смешения, другое открытое окончание патрубка герметично закреплено на пластине, которая герметично соединена с конфузором и имеет вертикальные отверстия - сопла (по крайней мере - два) для струй гидроразрыхлителей, при этом внутренняя полость, через открытое окончания патрубка является всасывающим патрубком эжектора, его внутренний диаметр равен диаметру горловины эжектора, а вертикальные отверстия сопла - расположены по его периметру.
Устройство полезной модели поясняется фиг.1 и фиг.2. На фиг.1 помещен разрез общего вида эжектора с гидроразрыхлителями, на фиг.2 - разрез пластины с комбинированным струйно-кольцевым соплом и одновременно всасывающим патрубком эжектора.
Устройство содержит гибкий рукав 1 подачи активной жидкости с запорным клапаном 2 и гайкой Ротта, нагнетательный патрубок 3 для подключения к эжектору, напорную камеру 4 и комбинированное струйно-кольцевое сопло 5 образованное конфузором 6 и фаской патрубка 7, на поверхности которой выполнены углубления 8 прямоугольной или овальной формы (по крайней мере - четыре), другое открытое окончание внутренней полости патрубка 7 расположено на пластине 9 и является всасывающим патрубком эжектора, имеющим внутренний диаметр равным диаметру горловины (камеры смешения) 10, на пластине 9 расположены отверстия - сопла 11 (по крайней мере - два) устройство также содержит диффузор 12, напорный шланг эжектора 13 с негерметичным дроссельным закрытием (на фиг.1 не показан), соединения с использованием гаек Ротта 14 и соединительные болты 15, которые одновременно являются опорами при установке эжектора на жесткую поверхность.
Устройство работает следующим образом. Активная жидкость с давлением 0,3÷0,6 МПа через гибкий рукав 1 и патрубок 3 подается в напорную камеру 4. Откуда комбинированным струйно-кольцевым
соплом 5 подается в горловину (камеру смешения) 10. Комбинация (кольцевого) и струйного истечения интенсифицирует процесс создания вакуума и смешения (передачи кинетической энергии частиц активной жидкости частицам пассивной, подсасываемой, жидкости) и, как следствие, увеличивает способность потока активной жидкости вовлекать в свое движение нетекучие отложения. Отрыв нетекучих донных отложений из осадка, их подъем во взвешенное состояние (пульпу) осуществляют гидромониторные струи, истекающие из напорной камеры 4 через сопла 11. Из диффузора 12 гибким шлангом 13 пульпа подается в сборную емкость. На окончании шланга 13 может быть установлено негерметичное дроссельное закрытие для очистки сопла обратным потоком при закрытии дросселя.
Водоструйные насосы, принятые за прототип, не имеют гидромониторных струй, вследствие чего не могло происходить процесса размыва, взмучивания, превращения осадка в текучую пульпу и ее всасывания в приемник эжектора. Т.е. применение гидромониторных струй в полезной модели расширяет функциональные возможности водоструйного эжектора принятого за прототип, а применение комбинированного струйно-кольцевого сопла интенсифицирует процесс всасывания пульпы.
У прототипа ограничивающим фактором размера твердых частиц в откачиваемой жидкости является расстояние между соплом центральной подачи активной жидкости и конфузором, которое примерно в три раза меньше диаметра горловины (камеры смешения).
Установка комбинированного струйно-кольцевого сопла, внутренняя полость которого является всасывающим патрубком эжектора, а ее диаметр равен диаметру горловины, позволяет отсасывать пульпу с твердыми включениями, габаритные размеры которых значительно больше тех, которые могли бы отсасываться эжекторами типа ПВЭЖ-20,
принятыми за прототип, при условии взмучивания донных отложений внешним источником, например брансбойтом.
Т.о. техническим эффектом устройства следует считать расширение функциональных возможностей струйных насосов типа ПВЭЖ-20, за счет дополнения их конструкции вертикальными соплами для гидромониторных струй и замены струйного сопла с центральной подачей активной жидкости на комбинированное струйно-кольцевое сопло, внутренняя полость которого является всасывающим патрубком эжектора.