RU2027918C1

RU2027918C1 - Ejector

Info

Publication number: RU2027918C1
Authority: RU
Inventors: Герман Николаевич Ерченко
Original assignee: Герман Николаевич Ерченко
Priority date: 1992-02-19
Filing date: 1992-02-19
Publication date: 1995-01-27

Abstract

FIELD: handling various media. SUBSTANCE: mounted coaxially relative to mixing chamber with diffuser is helical blade insert; leading edges of blades of this insert of lesser diameter are located inside active nozzle and those of larger diameter are located outside nozzle and intersect trailing edge of nozzle. Inner edges of blades are located on ejector axis. Leading and trailing edges of blades of larger diameter have varying radius increasing from nozzle. Each blade of stage of larger diameter has cuts which begin with radius equal to or more than radius of nozzle outlet section. Cuts are made in direction from ejector axis to wall of mixing chamber. Radius of each point of split line increases with distance relative to nozzle outlet section. Sections of blades after each cut are smoothly bent in direction of vortex over the line passing through point of beginning of cut. Blades of larger diameter have holes; generatrices of walls of these holes are inclined to longitudinal axis of ejector at acute angle in way of flow of active medium. EFFECT: enhanced reliability. 28 cl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано при перекачивании различных сред. The invention relates to inkjet technology and can be used for pumping various media.

Известен газовый эжектор, содержащий активное сопло, камеру смешения с диффузором и соосно установленную лопастную винтообразную вставку, наружные кромки лопастей которой прилегают вплотную к внутренней цилиндрической поверхности камеры, передние и задние кромки направлены радиально и повернуты на угол друг относительно друга, при этом толщина лопастей переменна [1]. Known gas ejector containing an active nozzle, a mixing chamber with a diffuser and a coaxially mounted vane-shaped screw insert, the outer edges of the blades of which lie adjacent to the inner cylindrical surface of the chamber, the front and rear edges are directed radially and rotated at an angle relative to each other, while the thickness of the blades is variable [1].

Недостатком такого эжектора является низкий КПД, так как указанная вставка оказывает влияние только на длину камеры смешения и не приводит к увеличению КПД. The disadvantage of such an ejector is its low efficiency, since this insert only affects the length of the mixing chamber and does not increase the efficiency.

Конструктивно наиболее близким к предложенному эжектору является струйный насос (эжектор), содержащий активное сопло, камеру подвода пассивной среды, камеру смешения с диффузором, соосно установленную лопастную вставку, передние кромки которой меньшего диаметра расположены внутри активного сопла, а большего диаметра - вне сопла, при этом передние и задние кромки повернуты на угол относительно друг друга, а внутренние кромки вставки в камере смешения расположены на расстоянии от оси эжектора [2]. Structurally, the closest to the proposed ejector is a jet pump (ejector) containing an active nozzle, a passive medium supply chamber, a mixing chamber with a diffuser, a coaxially mounted blade insert, the front edges of which are of a smaller diameter located inside the active nozzle and of a larger diameter outside the nozzle, at this front and rear edges are rotated at an angle relative to each other, and the inner edges of the insert in the mixing chamber are located at a distance from the axis of the ejector [2].

Недостатком такого эжектора является низкий КПД, так как процесс взаимодействия двух сред происходит в периферийной зоне камеры смешения и при этом не достигается объемного перемешивания указанных сред. The disadvantage of such an ejector is its low efficiency, since the process of interaction of the two media occurs in the peripheral zone of the mixing chamber and at the same time volumetric mixing of these media is not achieved.

Цель изобретения - повышение КПД и уменьшение габарита. The purpose of the invention is improving efficiency and reducing size.

Указанная цель достигается тем, что в известном струйном насосе (эжекторе), содержащем активное сопло, камеру смешения с диффузором, соосно установленную винтовую лопастную вставку, передние кромки лопастей которой выполнены ступенчатыми, при этом передние кромки лопасти меньшего диаметра расположены внутри активного сопла, а большего - вне сопла и пересекают выходную кромку сопла, внутренние кромки лопастей расположены на оси эжектора, передние и задние кромки лопастей большего диаметра выполнены переменного радиуса, увеличивающегося от сопла, а каждая лопасть ступени большего диаметра имеет по крайней мере один разрез, начинающийся с радиуса, равного или большего радиусу выходного сечения сопла, разрезы выполнены в направлении от оси эжектора к стенке камеры смешения, радиус каждой точки линии разреза увеличивается одновременно с удалением ее от выходного сечения сопла, а участки лопастей за каждым из разрезов плавно отогнуты в направлении закрутки по линии, проходящей через точку начала разреза, при этом лопасти большего диаметра снабжены отверстиями, образующие стенок которых наклонены под острым углом к продольной оси эжектора по ходу потока активной среды. This goal is achieved by the fact that in the known jet pump (ejector) containing an active nozzle, a mixing chamber with a diffuser, a coaxially mounted screw blade insert, the leading edges of the blades of which are made stepwise, while the leading edges of the blades of a smaller diameter are located inside the active nozzle, and a larger - outside the nozzle and intersect the outlet edge of the nozzle, the inner edges of the blades are located on the axis of the ejector, the front and rear edges of the blades of a larger diameter are made of a variable radius, increasing from the nozzle, and each blade of a larger diameter step has at least one cut starting from a radius equal to or larger than the radius of the nozzle exit section, the cuts are made in the direction from the axis of the ejector to the wall of the mixing chamber, the radius of each point of the cut line increases simultaneously with its removal from the exit section of the nozzle, and the sections of the blades behind each of the cuts are smoothly bent in the direction of swirl along the line passing through the point of the beginning of the cut, while the blades of a larger diameter are provided with holes that form tenok which are inclined at an acute angle to the longitudinal axis of the ejector during the flow of active medium.

Анализ известных технических решений - аналога и прототипа - в исследуемой области, т.е. струйных аппаратов, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками, описывающими заявляемый эжектор, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия". Analysis of known technical solutions - analogue and prototype - in the study area, i.e. inkjet apparatus, allows us to conclude that they lack features similar to the essential distinguishing features that describe the claimed ejector, and recognize the claimed solution to meet the criterion of "significant differences".

В частности, не известны эжекторы, в которых передние и задние кромки лопастей большего диаметра были бы выполнены переменного радиуса, увеличивающегося от сопла, а каждая лопасть ступени большего диаметра имела бы по крайней мере один разрез, начинающийся с радиуса, равного или большего радиусу выходного сечения сопла, разрезы были бы выполнены в направлении от оси эжектора к стенке камеры смешения, радиус каждой точки линии разреза увеличивался бы одновременно с удалением ее от выходного сечения сопла, а участки лопастей за каждым из разрезов были бы плавно отогнуты в направлении закрутки по линии, проходящей через точку начала разреза, при этом лопасти большего диаметра были бы снабжены отверстиями, образующие стенок которых наклонены под острым углом к продольной оси эжектора по ходу потока активной среды. In particular, ejectors are not known in which the leading and trailing edges of larger blades would have a variable radius increasing from the nozzle, and each blade of a larger diameter step would have at least one cut starting from a radius equal to or greater than the radius of the exit section nozzles, cuts would be made in the direction from the axis of the ejector to the wall of the mixing chamber, the radius of each point of the cut line would increase simultaneously with its removal from the exit section of the nozzle, and the sections of the blades behind each the blades would be smoothly bent in the swirl direction along the line passing through the point of the beginning of the cut, while the blades of larger diameter would be provided with holes, the walls of which are inclined at an acute angle to the longitudinal axis of the ejector along the flow of the active medium.

На фиг.1 представлен продольный разрез эжектора; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - фрагмент сопла с лопастью; на фиг.4-5 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.6-13 - фрагменты лопастей большего диаметра. Figure 1 shows a longitudinal section of an ejector; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a fragment of a nozzle with a blade; figure 4-5 is a section aa in figure 1; 6-13 - fragments of blades of larger diameter.

В эжекторе (см.фиг.1-3), содержащем активное сопло 1, камеру смешения 2 с диффузором 3, соосно установленную винтовую лопастную вставку 4, передние кромки 5 лопастей которой выполнены ступенчатыми, при этом передние кромки лопасти меньшего диаметра 6 расположены внутри активного сопла 1, а большего диаметра 7 - вне сопла 1 и пересекают выходную кромку сопла 1, внутренние кромки 8 лопастей расположены на оси эжектора, передние 5 и задние 9 кромки лопастей большего диаметра 7 выполнены переменного радиуса, увеличивающегося от сопла 1, а каждая лопасть ступени большего диаметра 7 имеет по крайней мере один разрез, начинающийся с радиуса, равного или большего радиусу выходного сечения сопла 1, разрезы выполнены в направлении от оси эжектора к стенке камеры смешения 2, радиус каждой точки линии разреза увеличивается одновременно с удалением ее от выходного сечения сопла 1, а участки лопастей за каждым из разрезов плавно отогнуты в направлении закрутки по линии, проходящей через точку начала разреза (т.а), при этом лопасти большего диаметра 7 снабжены отверстиями 10, образующие стенок которых наклонены под острым углом к продольной оси эжектора по ходу потока активной среды. In the ejector (see Fig. 1-3) containing the active nozzle 1, a mixing chamber 2 with a diffuser 3, a coaxially mounted screw blade insert 4, the leading edges of which 5 blades are made stepwise, while the leading edges of the blades of smaller diameter 6 are located inside the active nozzle 1, and a larger diameter 7 outside the nozzle 1 and intersect the outlet edge of the nozzle 1, the inner edges of the 8 blades are located on the axis of the ejector, the front 5 and rear 9 edges of the blades of a larger diameter 7 are made of variable radius increasing from nozzle 1, and each blade with tupeni with a larger diameter 7 has at least one cut beginning with a radius equal to or greater than the radius of the output section of the nozzle 1, the cuts are made in the direction from the axis of the ejector to the wall of the mixing chamber 2, the radius of each point of the cut line increases simultaneously with its removal from the output section nozzle 1, and the sections of the blades behind each of the sections are smoothly bent in the direction of the swirl along the line passing through the point of the beginning of the section (ta), while the blades of a larger diameter 7 are equipped with holes 10, the walls of which inclined at an acute angle to the longitudinal axis of the ejector along the flow of the active medium.

При этом участки лопастей большего диаметра 7, полученные в результате разреза последней 7, в своей периферии могут образовывать цилиндрические поверхности 11, соосные камере смешения 2 (см.фиг.4); смежные одноименные цилиндрические участки (поверхности) 11 лопастей большего диаметра 7, образованные на их периферии, могут быть замкнуты между собой (см.фиг.5); закрутка каждой лопасти может осуществляться путем поворота смежных сечений лопасти вокруг оси эжектора; закрутка каждой лопасти может быть осуществлена на части ее, отстоящей в каждом сечении лопасти от оси эжектора на расстоянии, меньшем радиуса r выходного сечения сопла 1 (см.фиг.3); линия 12 (см.фиг.3, пунктирная) начала изгиба каждой лопасти может быть параллельна оси эжектора; линия начала изгиба каждой лопасти может быть расположена под углом к оси эжектора; закрутка лопастей может быть выполнена по крайней мере с чередованием через одну лопасть таким образом, что закрутка одной лопасти осуществляется путем поворота смежных сечений лопасти вокруг оси эжектора, а другой лопасти - на части ее, отстоящей в каждом сечении лопасти от оси эжектора на расстоянии, меньшем радиуса r выходного сечения сопла 1; закрученная часть лопасти в каждом сечении может быть выполнена в форме прямой; закрученная часть лопасти в каждом сечении может быть выполнена дуговой формы; наружные кромки 13 лопастей могут вплотную прилегать к внутренней поверхности камеры смешения 2 (см.фиг.1 и 2); наружные кромки 13 лопастей могут быть расположены с зазором между ними и внутренней поверхностью камеры смешения 2 (см.фиг.4); кромка 14 каждого отверстия 10 (см.фиг.3), обращенная навстречу потоку, на каждой лопасти большего диаметра 7 может быть выполнена острой и совпадающей с вогнутой поверхностью 15 лопасти (см. фиг. 3); отверстия 10 могут быть расположены на каждой лопасти большего диаметра 7 по крайней мере одним рядом в поперечном оси эжектора направлении (см.фиг.3); отверстия 10 могут быть расположены рядами в направлении оси эжектора в шахматном порядке (см.фиг.6); отверстия 10 могут быть расположены рядами в направлении оси эжектора в коридорном порядке (см.фиг.7); отверстия 10 могут быть выполнены в форме щелей (см.фиг.8), направление которых совпадает с направлением движения потока; отверстия 10 в плане лопасти могут быть выполнены в форме овала (эллипса) (см.фиг.9); каждая щель 10 с обеих сторон может быть снабжена отгибами 16 (см.фиг.10), направленными в сторону выпуклой поверхности смежной лопасти, при этом кромки 17 отгибов 16, обращенные навстречу потоку и к выпуклой поверхности смежной лопасти, выполнены острыми; на выпуклой стороне каждой лопасти 7 вдоль дальней от оси эжектора кромки 18 по крайней мере каждого отверстия 10 вплотную к указанной стороне лопасти может примыкать направляющий участок 19 (выступ), переходящий по мере удаления от выпуклой поверхности лопасти в часть с цилиндрической поверхностью 20, соосной камере смешения 2, при этом кромка 21 направляющего участка 19, обращенная навстречу потоку, выполнена острой (см.фиг. 11); длина каждого направляющего участка 19 может быть равна длине отверстия 10 в лопасти (см. фиг. 11) направляющий участок 19 может выходить в направлении диффузора 3 за пределы отверстия 10 в лопасти (см.фиг.12); цилиндрический участок 22, примыкающий к кромке по крайней мере каждого направляющего участка 19, обращенный в сторону диффузора 3, может быть выполнен гофрированным, причем указанные гофры совпадают с направлением потока (см. фиг. 12); каждый участок 23 лопасти 7, примыкающий к кромке 24 отверстия 10, обращенной в сторону диффузора, может быть вогнут в направлении вогнутой поверхности смежной лопасти (см.фиг.13); каждый участок 25 лопасти 7, примыкающий к острой кромке 14 отверстия 10, обращенной навстречу потоку, может быть вогнут в направлении выпуклой поверхности смежной лопасти (см. фиг.13); каждый участок 23 лопасти 7, примыкающий к кромке 24 отверстия 10, обращенной в сторону диффузора 3, может быть вогнут в направлении вогнутой поверхности смежной лопасти, а каждый участок 25 лопасти 7, примыкающий к острой кромке 14 отверстия, обращенной навстречу потоку, при этом может быть вогнут в направлении выпуклой поверхности смежной лопасти (см.фиг.13); участки 26 разрезанных лопастей большего диаметра 7, примыкающие к их задним кромкам 9, могут быть выполнены гофрированными, причем гофры совпадают с направлением потока (см.фиг.13); участки 26 разрезанных лопастей большего диаметра 7, примыкающие к их задним кромкам 9, могут быть выполнены гофрированными, причем гофры расположены на стороне лопасти, обращенной к выпуклой поверхности смежной лопасти, и не пересекают выпуклую поверхность 15 лопасти, частью которой они являются, и контактируют с указанной поверхностью 15, а гофры совпадают с направлением потока (см.фиг.13). Moreover, the sections of the blades of larger diameter 7, obtained as a result of a cut of the last 7, in their periphery can form cylindrical surfaces 11, coaxial to the mixing chamber 2 (see figure 4); adjacent cylindrical sections of the same name (surface) 11 of the blades of larger diameter 7, formed on their periphery, can be closed between each other (see figure 5); the twist of each blade can be carried out by turning adjacent sections of the blade around the axis of the ejector; the twist of each blade can be carried out on a part of it, spaced in each section of the blade from the axis of the ejector at a distance less than the radius r of the output section of the nozzle 1 (see figure 3); line 12 (see FIG. 3, dashed) of the beginning of the bend of each blade can be parallel to the axis of the ejector; the start line of the bend of each blade can be located at an angle to the axis of the ejector; the swirling of the blades can be performed at least alternating through one blade in such a way that the twisting of one blade is carried out by turning adjacent sections of the blade around the axis of the ejector, and the other blade on its part, spaced in each section of the blade from the axis of the ejector at a distance less radius r of the output section of the nozzle 1; the twisted part of the blade in each section can be made in the form of a straight line; the swirling part of the blade in each section can be made in an arc shape; the outer edges of the 13 blades can abut close to the inner surface of the mixing chamber 2 (see figures 1 and 2); the outer edges of the 13 blades can be located with a gap between them and the inner surface of the mixing chamber 2 (see figure 4); the edge 14 of each hole 10 (see figure 3), facing the flow, on each blade of a larger diameter 7 can be made sharp and coinciding with the concave surface 15 of the blade (see Fig. 3); holes 10 can be located on each blade of larger diameter 7 with at least one row in the direction along the transverse axis of the ejector (see figure 3); holes 10 can be arranged in rows in the direction of the axis of the ejector in a checkerboard pattern (see figure 6); holes 10 can be arranged in rows in the direction of the axis of the ejector in the corridor order (see figure 7); holes 10 can be made in the form of slots (see Fig. 8), the direction of which coincides with the direction of flow; holes 10 in the plan of the blade can be made in the form of an oval (ellipse) (see figure 9); each slit 10 on both sides can be provided with bends 16 (see Fig. 10) directed toward the convex surface of the adjacent blade, while the edges 17 of the bends 16, facing the flow and to the convex surface of the adjacent blade, are made sharp; on the convex side of each blade 7 along the edge 18 of the at least each hole 10 farthest from the axis of the ejector, close to the specified side of the blade there may be adjacent a guide portion 19 (protrusion), which moves as it moves farther from the convex surface of the blade into a part with a cylindrical surface 20, coaxial to the chamber mixing 2, while the edge 21 of the guide section 19, facing the flow, is sharp (see figure 11); the length of each guide portion 19 may be equal to the length of the hole 10 in the blade (see FIG. 11), the guide portion 19 may extend in the direction of the diffuser 3 beyond the hole 10 in the blade (see FIG. 12); a cylindrical section 22 adjacent to the edge of at least each guide section 19, facing the diffuser 3, can be corrugated, and these corrugations coincide with the flow direction (see Fig. 12); each section 23 of the blade 7 adjacent to the edge 24 of the hole 10 facing the diffuser may be concave in the direction of the concave surface of the adjacent blade (see Fig. 13); each section 25 of the blade 7 adjacent to the sharp edge 14 of the hole 10 facing the flow may be concave in the direction of the convex surface of the adjacent blade (see Fig. 13); each section 23 of the blade 7 adjacent to the edge 24 of the hole 10 facing the diffuser 3 can be concave in the direction of the concave surface of the adjacent blade, and each section 25 of the blade 7 adjacent to the sharp edge 14 of the hole facing the flow can be concave in the direction of the convex surface of the adjacent blade (see figure 13); sections 26 of the cut blades of a larger diameter 7 adjacent to their trailing edges 9 can be corrugated, the corrugations coinciding with the flow direction (see Fig. 13); sections 26 of the cut blades of larger diameter 7 adjacent to their trailing edges 9 can be corrugated, the corrugations being located on the side of the blade facing the convex surface of the adjacent blade and do not intersect the convex surface 15 of the blade of which they are a part and are in contact with the indicated surface 15, and the corrugations coincide with the flow direction (see Fig. 13).

Эжектор (см.фиг.1-3) работает следующим образом. The ejector (see figure 1-3) works as follows.

На выходе из сопла 1 периферийные слои активной среды за счет действующих центробежных сил, возникающих при закрутке указанной среды в лопастной вставке 4, расположенной частично в самом сопле 1, движутся вдоль вогнутой поверхности каждой лопасти, перемещаясь одновременно вдоль оси эжектора и в направлении от оси последнего к стенке камеры смешения 2. Вследствие взаимного проникновения активной в пассивную среду и соприкосновения частиц этих сред происходит передача кинетической энергии от активной к пассивной среде и пассивная среда приобретает повышенную скорость. At the exit from the nozzle 1, the peripheral layers of the active medium due to the acting centrifugal forces arising from the twisting of the specified medium in the blade insert 4 located partially in the nozzle 1, move along the concave surface of each blade, moving simultaneously along the axis of the ejector and in the direction from the axis of the latter to the wall of the mixing chamber 2. Due to the mutual penetration of the active into the passive medium and the contact of the particles of these media, the kinetic energy is transferred from the active to the passive medium and the passive medium Acquires increased speed.

Благодаря ступенчатому по длине камеры смешения 2 расположению отогнутых участков лопасти большего диаметра 7, образующихся в результате разреза последней, обеспечивается более равномерное распределение активной среды в объеме пассивной среды, в результате чего эффективность передачи кинетической энергии пассивной среде резко повышается, а КПД эжектора увеличивается и длина камеры смешения сокращается за счет более качественного смешения сред на коротком участке указанной камеры. Выполнение передних 5 и задних 9 кромок лопастей большего диаметра 7 переменного радиуса, увеличивающегося от сопла 1, уменьшает гидравлическое сопротивление при движении пассивной и активной сред. Наличие у лопастей большего диаметра 7 отверстий 10, образующие стенок которых наклонены под острым углом к продольной оси эжектора по ходу потока активной среды (см.фиг.1,3), обеспечивает объемное распределение активной среды в пассивной среде, так как активная среда, проходя через указанные отверстия 10 из зоны повышенного давления в зону низкого давления с пассивной средой, равномерно распределяется в пространстве камеры смешения в виде отдельных струй (по количеству отверстий), значительно увеличивая поверхность взаимодействия двух сред при равномерном распределении активной среды в пассивной, что повышает КПД эжектора и уменьшает его габариты за счет сокращения длины камеры смешения. Due to the location of the bent sections of the blade of larger diameter 7, formed as a result of a cut of the latter, which is stepwise along the length of the mixing chamber 2, a more uniform distribution of the active medium in the volume of the passive medium is ensured, as a result of which the efficiency of transfer of kinetic energy to the passive medium increases sharply, and the ejector efficiency increases and mixing chamber is reduced due to better mixing of media in a short section of the specified chamber. The implementation of the front 5 and rear 9 edges of the blades of a larger diameter 7 of variable radius, increasing from the nozzle 1, reduces the hydraulic resistance when moving passive and active media. The presence of blades with a larger diameter of 7 holes 10, the walls of which are inclined at an acute angle to the longitudinal axis of the ejector along the flow of the active medium (see Fig. 1.3), provides volumetric distribution of the active medium in a passive medium, since the active medium passing through through these openings 10 from the high pressure zone to the low pressure zone with a passive medium, it is evenly distributed in the space of the mixing chamber in the form of separate jets (by the number of holes), significantly increasing the interaction surface of the two mediums with a uniform distribution of the active medium in the passive, which increases the efficiency of the ejector and reduces its size by reducing the length of the mixing chamber.

Образование цилиндрических поверхностей 11, соосных камере смешения 2, у участков лопастей большего диаметра 7, полученных в результате разреза последних, в их периферии (см.фиг.4) и выполнение смежных одноименных цилиндрических участков (поверхностей) 11 лопастей большего диаметра 7, образованных на их периферии, замкнутыми между собой (см.фиг.5) определяются из условия достижения наибольшего КПД эжектора и зависят от характеристик последнего, количества лопастей у винтовой вставки, параметров активной среды и других. При определенных условиях указанные технические решения улучшают качество смешения двух сред и, таким образом, увеличивают КПД эжектора. The formation of cylindrical surfaces 11, coaxial to the mixing chamber 2, at the sections of the blades of larger diameter 7, obtained as a result of a cut of the latter, in their periphery (see Fig. 4) and the execution of adjacent cylindrical sections of the same name (surfaces) 11 of the blades of larger diameter 7, formed on their peripheries, closed to each other (see Fig. 5) are determined from the condition of achieving the highest ejector efficiency and depend on the characteristics of the ejector, the number of blades of the screw insert, the parameters of the active medium and others. Under certain conditions, these technical solutions improve the quality of mixing the two media and, thus, increase the efficiency of the ejector.

Выбор осуществления закрутки лопастей, а именно, путем поворота смежных сечений лопасти вокруг оси эжектора; закруткой каждой лопасти на части ее, отстоящей в каждом сечении лопасти от оси эжектора на расстоянии, меньшем радиуса r выходного сечения сопла 1 (см.фиг.3), или так, что линия 12 (фиг. 3, пунктирная) начала изгиба каждой лопасти параллельна оси эжектора или расположена под углом к оси эжектора, а также тем, что закрутка лопастей выполнена по крайней мере с чередованием через одну лопасть таким образом, что закрутка одной лопасти осуществляется путем поворота смежных сечений лопасти вокруг оси эжектора, а другой лопасти - на части ее, отстоящей в каждом сечении лопасти от оси эжектора на расстоянии, меньшем радиуса выходного сечения сопла 1, определяется условиями достижения наибольшего КПД эжектора и зависит от размеров выходного сечения сопла и других характеристик эжектора. Для эжекторов большой производительности при значительных размерах выходного сечения сопла для повышения КПД целесообразно часть активной среды направлять строго в осевом направлении для улучшения условий взаимодействия двух сред у оси эжектора. Последнее достигается выполнением закрутки каждой лопасти на части ее, отстоящей в каждом сечении лопасти от оси эжектора. The choice of the implementation of the twist of the blades, namely, by turning adjacent sections of the blade around the axis of the ejector; twist each blade on a part of it, spaced in each section of the blade from the axis of the ejector at a distance less than the radius r of the output section of the nozzle 1 (see figure 3), or so that line 12 (Fig. 3, dashed) of the beginning of the bend of each blade parallel to the axis of the ejector or located at an angle to the axis of the ejector, as well as the fact that the twist of the blades is made at least alternating through one blade so that the twist of one blade is carried out by turning adjacent sections of the blade around the axis of the ejector, and the other blades - in part her distant in each section of the blade from the axis of the ejector at a distance less than the radius of the output section of the nozzle 1, is determined by the conditions for achieving the highest efficiency of the ejector and depends on the size of the output section of the nozzle and other characteristics of the ejector. For ejectors of high productivity with significant sizes of the nozzle exit section, in order to increase the efficiency, it is advisable to direct part of the active medium strictly in the axial direction to improve the conditions for the interaction of two media near the axis of the ejector. The latter is achieved by twisting each blade on a part of it, spaced in each section of the blade from the axis of the ejector.

При минимальных геометрических размерах эжектора закрученная часть лопасти в каждом сечении может быть выполнена в форме прямой, а при больших геометрических размерах - дуговой формы. Последнее увеличивает поверхность взаимодействия двух сред и повышает КПД. With minimal geometric dimensions of the ejector, the swirling part of the blade in each section can be made in the form of a straight line, and with large geometric dimensions - in an arc shape. The latter increases the interaction surface of two media and increases the efficiency.

Расположение наружных кромок 13 лопастей вплотную к внутренней поверхности камеры смешения 2 (см.фиг.1,2) или с зазором между ними и внутренней поверхностью камеры смешения 2 (см.фиг.4) зависит от производительности эжектора и соответственно размеров камеры смешения. При максимальных габаритах камеры смешения эффективнее расположение наружных кромок лопастей с зазором между ними и камерой смешения. The location of the outer edges of the 13 blades close to the inner surface of the mixing chamber 2 (see figure 1,2) or with a gap between them and the inner surface of the mixing chamber 2 (see figure 4) depends on the performance of the ejector and, accordingly, the size of the mixing chamber. With the maximum dimensions of the mixing chamber, the arrangement of the outer edges of the blades with a gap between them and the mixing chamber is more efficient.

С целью уменьшения гидравлического сопротивления при движении активной среды через отверстия кромка 14 последних, обращенная навстречу потоку, выполняется острой и совпадающей с вогнутой поверхностью 15 лопасти (см.фиг. 3). Расположение отверстий 10 на каждой лопасти большего диаметра 7 одним рядом (см.фиг.3), рядами в шахматном (см.фиг.6) или коридорном (фиг.7) порядке определяется из условий достижения максимального КПД и зависит от габарита камеры смешения и соответственно лопастей 7. In order to reduce hydraulic resistance during the movement of the active medium through the holes, the edge 14 of the latter, facing the flow, is made sharp and coinciding with the concave surface 15 of the blade (see Fig. 3). The location of the holes 10 on each blade of a larger diameter 7 in one row (see figure 3), rows in a staggered (see figure 6) or corridor (Fig. 7) order is determined from the conditions for achieving maximum efficiency and depends on the size of the mixing chamber and respectively blades 7.

Форма отверстий 10 (см.фиг.8,9) в виде овала (эллипса) или щелей также зависит от размеров разрезанных лопастей большего диаметра 7 и их количества. Отгибы 16 с обеих сторон щели 10 (см.фиг.10) с острыми кромками 17, обращенными навстречу потоку и к выпуклой поверхности смежной лопасти, уменьшают гидравлическое сопротивление движению активной среды через щель. Дальнейшее повышение эффективности взаимодействия двух сред достигается тем, что на выпуклой стороне каждой лопасти 7 вдоль дальней от оси эжектора кромки 18 по крайней мере каждого отверстия 10 вплотную к указанной стороне лопасти примыкает направляющий участок 19 (выступ), переходящий по мере удаления от выпуклой поверхности лопасти в часть с цилиндрической поверхностью 20, соосной камере смешения 2 (см.фиг.11), так как в указанном случае достигается равномерное распределение активной среды в пассивной среде, а выполнение кромки 21 направляющего участка 19, обращенной навстречу потоку, острой (см. фиг. 11) снижает гидравлические потери. Выбор длины каждого направляющего участка 19 (см.фиг.11,12) определяется условиями достижения максимального КПД. Выполнение цилиндрического участка 22, примыкающего к кромке по крайней мере каждого направляющего участка 19, обращенной в сторону диффузора 3, гофрированным увеличивает поверхность активной среды, вступающей во взаимодействие с пассивной средой при сходе первой с направляющего участка 19. The shape of the holes 10 (see Fig. 8.9) in the form of an oval (ellipse) or slots also depends on the size of the cut blades of larger diameter 7 and their number. Bends 16 on both sides of the slit 10 (see Fig. 10) with sharp edges 17 facing the flow and to the convex surface of the adjacent blade, reduce hydraulic resistance to the movement of the active medium through the gap. A further increase in the efficiency of the interaction of the two media is achieved by the fact that on the convex side of each blade 7 along the edge 18 at least from the axis of the ejector at least each hole 10 adjacent to the specified side of the blade adjoins the guide section 19 (protrusion), passing as you move away from the convex surface of the blade to the part with a cylindrical surface 20, coaxial to the mixing chamber 2 (see Fig. 11), since in this case a uniform distribution of the active medium in the passive medium is achieved, and I guide the execution of the edge 21 19, a portion thereof facing against the flow, acute (see. Fig. 11) reduces the hydraulic losses. The choice of the length of each guide section 19 (see Fig. 11.12) is determined by the conditions for achieving maximum efficiency. The implementation of the cylindrical section 22 adjacent to the edge of at least each guide section 19, facing the diffuser 3, corrugated increases the surface of the active medium, which interacts with the passive medium when the first leaves the guide section 19.

Выполнение каждого участка 23 лопасти 7, примыкающего к кромке 24 отверстия 10, обращенной в сторону диффузора 3, вогнутым в направлении вогнутой поверхности смежной лопасти (см.фиг.13), а каждого участка 25 лопасти 7, примыкающего к кромке 14 отверстия 10, обращенной навстречу потоку, вогнутым в направлении выпуклой поверхности смежной лопасти (см.фиг.13) обеспечивает увеличение размера отверстия для пропуска большего количества активной среды, благодаря чему при малых геометрических размерах лопастной вставки 4 достигается более эффективное взаимодействие двух сред, в ряде случаев указанное целесообразно и при больших геометрических размерах последней. The execution of each section 23 of the blade 7 adjacent to the edge 24 of the hole 10 facing the diffuser 3, concave in the direction of the concave surface of the adjacent blade (see Fig.13), and each section 25 of the blade 7 adjacent to the edge 14 of the hole 10 facing towards the flow, concave in the direction of the convex surface of the adjacent blade (see Fig. 13) provides an increase in the size of the hole for passing a larger amount of active medium, so that with a small geometric dimensions of the blade insert 4 is achieved more efficient interaction the action of two media, in some cases the specified expedient and with a large geometric dimensions of the latter.

Выполнение участков 26 разрезанных лопастей большего диаметра 7, примыкающих к их задним кромкам 9, гофрированными, причем так, что гофры совпадают с направлением потока (см.фиг.13), позволяет максимально повысить КПД эжектора за счет дополнительного увеличения поверхности взаимодействия двух сред. При большом диаметре камеры смешения 2, а соответственно больших размерах лопастей 7, указанные гофры могут быть расположены на стороне лопасти, обращенной к выпуклой поверхности смежной лопасти, причем так, что они не пересекают выпуклую поверхность 15 лопасти, частью которой они являются, и контактируют с указанной поверхностью 15 (см.фиг.13), что также обеспечивает повышение КПД. The implementation of sections 26 of the cut blades of larger diameter 7, adjacent to their trailing edges 9, is corrugated, and so that the corrugations coincide with the direction of flow (see Fig. 13), it allows to maximize the efficiency of the ejector due to an additional increase in the interaction surface of the two media. With a large diameter of the mixing chamber 2, and correspondingly large sizes of the blades 7, these corrugations can be located on the side of the blade facing the convex surface of the adjacent blade, so that they do not intersect the convex surface 15 of the blade, of which they are a part, and come into contact with the specified surface 15 (see Fig.13), which also provides increased efficiency.

Использование заявляемого изобретения в конденсационных установках паровых турбин, а также в других отраслях техники позволяет уменьшить энергозатраты на обслуживание их за счет повышения КПД эжектора и одновременно уменьшить габарит последнего путем интенсификации процесса смешения активной и пассивной сред на коротком участке камеры смешения. The use of the claimed invention in condensing units of steam turbines, as well as in other branches of technology, allows to reduce energy costs for servicing them by increasing the efficiency of the ejector and at the same time reduce the size of the latter by intensifying the process of mixing active and passive media in a short section of the mixing chamber.

Claims

1. EJECTOR containing an active nozzle, a mixing chamber with a diffuser, a coaxially mounted screw blade insert, the leading edges of the blades of which are made stepwise, while the leading edges of the blades of a smaller diameter are located inside the active nozzle and the larger ones outside the nozzle and intersect the nozzle exit edge, internal the edges of the blades are located on the axis of the ejector, characterized in that the front and rear edges of the blades of a larger diameter are made of a variable radius increasing from the nozzle, and each blade of the step is larger the diameter has at least one section starting from a radius equal to or greater than the radius of the nozzle exit section, the sections are made in the direction from the ejector axis to the wall of the mixing chamber, the radius of each point of the section line increases simultaneously with its distance from the nozzle exit section, and the sections the blades behind each of the cuts are smoothly bent in the direction of swirl along the line passing through the point of the beginning of the cut, while the blades of larger diameter are equipped with holes, the walls of which are inclined at an acute angle to the longitudinal axis of the ejector along the flow of the active medium.

2. The ejector according to claim 1, characterized in that the sections of the blades of larger diameter, obtained as a result of a cut of the latter, in their periphery form cylindrical surfaces coaxial with the mixing chamber.

3. The ejector according to claims 1 and 2, characterized in that the adjacent cylindrical sections of the same name (surface) of the larger diameter blades formed at their periphery are closed to each other.

4. The ejector according to claim 1, characterized in that the twist of each blade is carried out by rotating adjacent sections of the blade around the axis of the ejector.

5. The ejector according to claim 1, characterized in that the spin of each blade is carried out on a part of it, spaced in each section of the blade from the axis of the ejector at a distance less than the radius of the outlet section of the nozzle.

6. The ejector according to claims 1 and 5, characterized in that the line of the beginning of the bend of each blade is parallel to the axis of the ejector.

7. The ejector according to claims 1 and 5, characterized in that the start line of the bend of each blade is located at an angle to the axis of the ejector.

8. The ejector according to claim 1, characterized in that the swirling of the blades is made at least alternating through one blade in such a way that the twisting of one blade is carried out by turning adjacent sections of the blade around the axis of the ejector, and the other blade on its part, spaced apart each section of the blade from the axis of the ejector at a distance less than the radius of the output section of the nozzle.

9. The ejector according to claim 1, characterized in that the swirling part of the blade in each section is made in the form of a straight line.

10. The ejector according to claim 1, characterized in that the swirling part of the blade in each section is made in an arc shape.

11. The ejector according to claim 1, characterized in that the outer edges of the blades are adjacent to the inner surface of the mixing chamber.

12. The ejector according to claim 1, characterized in that the outer edges of the blades are located with a gap between them and the inner surface of the mixing chamber.

13. The ejector according to claim 1, characterized in that the edge of each hole facing the flow on each blade of a larger diameter is made sharp and coincides with the concave surface of the blade.

14. The ejector according to claims 1 and 13, characterized in that the holes are located on each blade of a larger diameter with at least one row in the transverse axis of the ejector direction.

15. The ejector according to claims 1 and 13, characterized in that the holes are arranged in rows in the direction of the axis of the ejector in a checkerboard pattern.

16. The ejector according to claims 1 and 13, characterized in that the holes are arranged in rows in the direction of the axis of the ejector in the corridor order.

17. The ejector according to claims 1 and 13, characterized in that the holes are made in the form of slots, the direction of which coincides with the direction of flow.

18. The ejector according to claim 1, characterized in that the holes in the plan of the blade are made in the form of an oval (ellipse).

19. The ejector according to claims 1 and 17, characterized in that each slit on both sides is provided with bends directed towards the convex surface of the adjacent blade, while the edges of the bends facing towards the flow and to the convex surface of the adjacent blade are sharp.

20. The ejector according to claims 1, 17 to 19, characterized in that on the convex side of each blade along the edge of at least each hole farthest from the axis of the ejector, a guide portion (protrusion) adjacent to the blade is adjacent to the farther away from the convex the surface of the blade into a part with a cylindrical surface coaxial with the mixing chamber, while the edge of the guide section facing the flow is sharp.

21 The ejector according to claim 1 and 20, characterized in that the length of each guide section is equal to the length of the hole in the blade.

22. The ejector according to paragraphs. 1 and 20, characterized in that the guide section extends in the direction of the diffuser beyond the hole in the blade.

23. The ejector according to paragraphs. 1, 20 - 22, characterized in that the cylindrical section adjacent to the edge of at least each guide section facing the diffuser is corrugated, said corrugations coinciding with the flow direction.

24. The ejector according to claims 1, 13 and 18, characterized in that each section of the blade adjacent to the edge of the hole facing the diffuser is concave in the direction of the concave surface of the adjacent blade.

25. The ejector according to claims 1, 13, 17 and 18, characterized in that each section of the blade adjacent to the sharp edge of the hole facing the flow is concave in the direction of the convex surface of the adjacent blade.

26. The ejector according to claims 1, 13 and 18, characterized in that each section of the blade adjacent to the edge of the hole facing the diffuser is concave in the direction of the concave surface of the adjacent blade, and each section of the blade adjacent to the sharp edge of the hole facing towards the flow, concave in the direction of the convex surface of the adjacent blade.

27. The ejector according to claim 1, characterized in that the sections of the cut blades of a larger diameter adjacent to their trailing edges are corrugated, and the corrugations coincide with the direction of flow.

28. The ejector according to claim 1, characterized in that the sections of the cut blades of larger diameter adjacent to their trailing edges are corrugated, the corrugations being located on the side of the blade facing the concave surface of the adjacent blade and do not intersect the convex surface of the blade, part of which they are, and are in contact with the indicated surface, and the corrugations coincide with the direction of flow.