Эжектор

Изобретение относится К струйной технике, предназначено для смешения активной и пассивной воздушной среды и может быть использовано в установках очистки (обезжелезивания) подземных вод, при подготовке питьевой воды, при биологической очистке бытовых и производственных сточных вод, для аэрации воды в водоемах и в других областях.Известен эжектор, содержащий горловину, патрубок для подвода активной среды и коллектор с соплами, расположенными концентрично и наклонно к плоскости осевого сечения горловины. Угол наклона 011 каждого последующего сопла больше предыдущего,считая от сопла с минимальным углом наклона, и определен по формулеНедостатком является то, что при выполнении сопел под разными углами не происходит достаточно эффективного и качественного использования площади сечения горловины, поскольку активные потоки, выходящие из сопел, заполняют неравномерные участки площади сечения горловины. В результате уменьшается количество захватываемого воздуха, ухудшается процесс смешения и, как следствие, снижается эффективность работы эжектора.Задача изобретения - улучшение процесса смешения сред и, как следствие повышение эффективности работы эжектора.Поставленная задача достигается тем, что угол наклона ос, каждого последующего сопла, считая от сопла с минимальным углом наклона, больше предыдущего и определен выражениемКа Кн 011 агсг н ,2 КГ где Кд - радиус 1-й условной окружности, при этом условные окружности разбивают площадь поперечного сечения горловины на равные по площади участки Кг - радиус горловины,а радиус условной окружности определен выражениемГДС- ПОрЯДКОВЫЙ НОМСр УСЛОВНОЙ ОКруЖНОСТИ, считая ОТ ЦСНТРЗ ГОрЛОВИНЫ П - КОЛИЧССТВО СОПСЛ, равное КОЛИЧССТВУ УСЛОВНЫХ ОКруЖНОСТСЙ.2 . КГ 11 и 011 агсг получены следующим образом. п 2 К Выражение для нахождения радиусов условных окружностей К, выводится математическим путем. В основе вывода лежит условие, что площади участков, на которые концентрические условные окружности разбивают площадь сечения горловины, равны между собой. Отсчет участков производится от центра горловины. Известными являются значения радиуса горловины Кг и количества сопел п. Поскольку первый участок представляет собой окружность, можно записать следующее равенствоП-515 г,где п - количество сопел 51 - площадь первого участка 5 г - площадь горловины. ПолучаетсяПлощадь второго участка 52 равна 52 пКпКИ, поскольку площади участков равны, получается 5251Площадь третьего участка 53 равна 3 лк-ивИ, ПОСКОЛЬКУ ПЛОЩЗДИ участков равны, получаетсяСоблюдая Полученную закономерность, выводится универсальная формула нахождения радиусов условных концентрических окружностей К, для любого количества сопел. Полу ЧаСТСЯ 21 ю П а где Кг - радиус ГОрЛОВИНЫ 1 - П 0 рЯДК 0 ВЬ 1 Й НОМВр УСЛОВНОЙ ОКруЖН 0 СТИ, считая ОТ Центра ГОрЛОВИНЫВ ОСНОВС вывода выражения ДЛЯ НЗХОЖДСНИЯ УГЛОВ наклона СОПСЛ 061 ЛСЖИТ УСЛОВИС,ЧТО каждый активный ПОТОК, ВЫХОДЯЩИЙ ИЗ сопла, направлялся СТРОГО В ЦСНТр СООТВСТСТВУЪОЩСГО участка ГОрЛОВИНЫ.ИЗ ПрЯМОуГОЛЬНЫХ ТрСуГОЛЬНИКОВ, ЧИСЛО КОТОрЫХ равно ЧИСЛу СОПСЛ, образованныхЦ радиусом ГОрЛОВИНЫ Кг, ЦВНТРЗЛЬНЫМИ радиусами К 1 каждого участка ГОрЛОВИНЫ И ПрЯМЫ МИ, ПОЛУЧСННЫМИ ПрИ НЗПРЗВЛСНИИ активных ПОТОКОВ, ВЫХОДЯЩИХ ИЗ СОПСЛ на ЦентральНЬ 1 Й радиус СООТВСТСТВУЪОЩВГО участка ГОрЛОВИНЫ, ВЫРЗЖЗСТСЯ УГОЛ наклона каждого сопла 0612При этом Кг находитсяИзобретение поясняется чертежами на фиг. 1 представлена принципиально-конструктивная схема эжектора, на фиг. 2 - схема коллектора с наклонными соплами.Эжектор содержит горловину 1, коллектор 2 с расположенными на нем соплами 3,патрубок для подвода активной среды 4. Площадь поперечного сечения горловины 1 разделена по числу сопел 3 на ряд концентрических условных окружностей, разбивающих ее на равные по площади участки, при этом радиус окружностей К, определен выражением1 - порядковый номер условной окружности, считая от Центра горловины 1п - количество сопел 3,а угол наклона ос, каждого последующего сопла 3 больще предыдущего, считая от сопла с минимальным углом наклона, и определен выражениемУстройство работает следующим образом.Активная среда через патрубок 4 под давлением поступает в коллектор 2. Проходя через сопла 3 коллектора 2, активные струи захватывают пассивный воздушный поток и в горловине 1 происходит быстрое и качественное смещение сред.Площадь ПОПРСЧНОГО ССЧНИЯ ГОРЛОВИНЫ ДСЛИМ ПО ЧИСЛу СОПЛ на рЯД КОНЦСНТРИЧСКИХ УСЛОВНЫХ ОКруЖНОСТСЙ, Т.С. на ЧСТЫрС ОКруЖНОСТИ. ОПрСДСЛЯСМ радиусЫ ОКРУЖНОСТСЙ ИЗ выраженияОПРСДЛЯСМ УГОЛ наклона КЗЖДОГО сопла ИЗ выраженияОПРСДСЛЯСМ площади участков, на КОТОрЫС КОНЦНТРИЧСКИ УСЛОВНЫС ОКруЖНОСТИ разбивают площадь ССЧНИЯ ГОрЛОВИНЬКИз расчетов следует, что 51 52 53 54, т.е. площади всех участков равны. Убедимся в том, что при данных углах наклона сопел Каждый активный поток направляется строго вЦентр соответствующего участка горловины. Для этого определяем центральный радиус Ки ц К 1 Вы КЗЖДОГО участка Г 0 рЛ 0 ВИНЬ 1. С ОДНОИ СТОРОНЫ, КаК бЫЛО ВЫВ СДЗНО ранее, К 1 Т . к 22,25 кг 4 11,12 мм,2 2