Двоступінчастий ежектор
Використання: у струменевій техніці. Ежектор забезпечений знімною з боку торцевої кришки перфорованою перегородкою, встановленою в корпусі перед розділювальною перегородкою коаксіально вхідній ділянці камери змішування першого ступеня і пов'язаної з його зовнішньою поверхнею, камера змішування другого ступеня встановлена в корпусі з утворенням навколо неї кільцевої порожнини, активне торцевій кришці та повідомлено з камерою активного середовища за допомогою зовнішнього перепускного трубопроводу, втулка жорстко з'єднана з розділювальною перегородкою, і найбільший діаметр втулки менший за найбільший діаметр перфорованої перегородки для знімання втулки з боку торцевої кришки. 3 з. п. ф-ли, 1 іл.
Винахід відноситься до струменевої техніки, безпосередньо до пристрою ежекторів для подачі низьконапірного середовища за рахунок енергії потоку активного робочого середовища.
Відомий двоступеневий ежектор, що містить дифузор і з торцевою кришкою корпус з послідовно і співвісно розташованими в ньому центральним активним соплом першого ступеня, камерою змішування (КС) першого ступеня і КС другого ступеня, при цьому останні утворюють периферійне кільцеве активне сопло другого ступеня, на КС щаблі встановлена скріплена з нею втулка, змонтована на розділовій перегородці, за допомогою якої в корпусі утворені приймальна камера і камера активного середовища, а остання повідомлена з активним соплом першого ступеня, причому найменший діаметр розділової перегородки перевищує найбільший діаметр зовнішньої поверхні КС другого ступеня (див. Німеччини N 392385, 1924 (прототип).
Конструкція відомого двоступінчастого ежектора така, що при складанні ежектора більшість деталей монтується в його корпусі з боку дифузора, якийприєднується останнім. Тому для інспекції або заміни деталей ежектора його необхідно демонтувати або від'єднати від витратних магістралей. Це пов'язано з експлуатаційними незручностями. Крім того, при перебиранні ежектора-прототипу важко дотримати геометрію периферійного кільцевого сопла першого ступеня і, отже, важко гарантувати стабільність характеристик ежектора. Влаштування ежектора-прототипу не дозволяє легко переналаштовувати його для широкого діапазону робочих умов шляхом заміни функціональних елементів, що визначають газодинамічний тракт.
Метою винаходу є створення конструкції ежектора, що дозволяє здійснювати в польових умовах простий і швидкий демонтаж та повторний монтаж деталей ежектора з метою інспекції, чищення, ремонту та переналаштування в широкому робочому діапазоні при дотриманні високої точності та стабільності характеристик. Реалізація винаходу дозволить знизити експлуатаційні витрати та вартість виготовлення ежекторних пристроїв.
Це вирішується за рахунок того, що двоступеневий ежектор містить дифузор і з торцевою кришкою корпус з послідовно і співвісно розташованими в ньому центральним активним соплом першого ступеня, КС першого ступеня і КС другого ступеня, при цьому останні утворюють периферійне кільцеве активне сопло другого ступеня, на КС першого ступеня встановлена скріплена з нею втулка, змонтована на розділовий перегородці, за допомогою якої в корпусі утворені приймальна камера і камера активного середовища, а остання повідомлена активним соплом першого ступеня, причому найменший діаметр розділової перегородки перевищує найбільший діаметр зовнішньої поверхні КС другого ступеня. Ежектор має знімну з боку торцевої кришки перфоровану перегородку, встановлену вкорпус перед розділювальною перегородкою коаксіально вхідної ділянки КС першого ступеня і пов'язаної з його зовнішньою поверхнею. КС другого ступеня встановлена в корпусі з утворенням навколо неї кільцевої порожнини, активне сопло першого ступеня встановлено в торцевій кришці і повідомлено з камерою активного середовища за допомогою зовнішнього перепускного трубопроводу, втулка жорстко з'єднана з розділювальною перегородкою, і найбільший діаметр втулки менший за найбільший перфорований діаметр втулки з боку торцевої кришки. Відстань між перегородками може становити 0,3-0,8 довжини КС першого ступеня. Співвідношення діаметрів КС першого та другого ступенів може становити 0,3-0,7, а співвідношення довжин цих камер 0,4-0,9. Кільцева порожнина може забезпечуватися патрубками підведення та відведення теплоносія.
Винахід ілюструється кресленням, на якому представлений у розрізі загальний вигляд пропонованого двоступеневого ежектора. Він містить скріплені за допомогою фланців дифузор 1 і корпус 2 2а-2б, забезпечений знімною, встановленою на шпильках (з боку, протилежної дифузору) торцевою кришкою 3 і внутрішньою привареною по периметру кільцевої розділової перегородкою 4, яка утворює в порожнині корпусу А та камеру активного газу Б; зазначені робочі середовища надходять в ежектор з забезпеченими фланцями патрубках 5 і 6 відповідно.
У корпусі розташовані послідовно і співвісно (починаючи від кришки 3) центральне активне сопло 7 першого ступеня ежектора (вгвинчено в кришку), КС першого ступеня 8 і КС другого ступеня 9; зазначені елементи утворюють периферійні кільцеві сопла "а" і "б" першого та другого ступенів відповідно. КС 8 змонтована в корпусі за допомогою двох елементів: зверненої на зовнішню поверхнюКС втулки 10, яка скріплена шпильками з розділювальною перегородкою 4, і за допомогою додаткової перегородки 11, яка розташована перед роздільною коаксіально вхідною ділянкою КС 8 і пов'язана (переважно по ковзній посадці) з його зовнішньою поверхнею (для цієї мети передбачений спеціальний буртик). На відміну від розділової перегородка 11 є знімною, вона встановлюється в корпусі з боку торцевої кришки 3 і фіксується проставкою 12 в кільцевій проточці корпусу d. Діаметр останньої дорівнює найбільшому діаметру d11 перегородки 11, а він перевищує найбільший діаметр d10 втулки 10 для можливості її встановлення та знімання з боку кришки 3 (при розмірі d10 менше діаметра корпусу з боку кришки).
Перегородка 11 перфорована, в ній виконані вікна для надходження ежектируемого газу до кільцевого сопла першої ежекторної щаблі; активний газ для неї надходить з камери Б по зовнішньому перепускному трубопроводу 13, який повідомляє зазначену камеру з соплом 7. Для кріплення трубопроводу він має кінцеві фланці 13а і 13б; останній з них пов'язаний з кутовим патрубком, ввареним у кришку 3. Ці та зазначені вище конструктивні ознаки дозволяють монтувати та демонтувати КС 8 з боку торцевої кришки. Подібним чином встановлюється і КС 9, яка фіксована в трубчастому елементі (кожусі) 2б корпусу (з'єднаному з обічайкою 2 через днище 2а) за допомогою кінцевих посадкових кілець, що утворюють кільцеву порожнину г, і вхідного фланця, який кріпиться гвинтами в посадковому гнізді внутрішнього корпусного .Діаметр d9 зазначеного вхідного фланця, або найбільший діаметр зовнішньої поверхні КС 9, менше мінімального діаметра d4 розділової перегородки 4.
Згадана кільцева порожнина г забезпечена розташованими накожусі 2б забезпеченими фланцями патрубками 15 і 16 для підведення теплоносія та його відведення відповідно.
Наведений опис запропонованого двоступеневого ежектора дає повне уявлення про його роботу.
При складанні ежектора всі його знімні внутрішні деталі монтуються з боку торцевої кришки 3; останніми встановлюють цю кришку з соплом 7 і кутовим патрубком і, нарешті, приєднують трубопровід 13. Всі ці операції можуть здійснюватися в польових умовах з ежектором, приєднаним до витратних магістралей, тобто вирішується поставлене технічне завдання, чим досягається зазначений технічний результат, оскільки на На основі постійного силового корпусу легко реалізується цілий ряд ежекторних пристроїв з різними геометричними характеристиками газодинамічного тракту і робочими параметрами аж до того, що двоступінчастий ежектор легко перетворюється на одноступінчастий (для цього достатньо зняти сопло 7 і трубопровід 13, заглушивши відповідні корпусні фланців).
Представлений на кресленні варіант конкретної конструкції не вичерпує всі можливі пристрої в межах формули винаходу: наприклад, перфорована перегородка 11 може виконуватися у вигляді двох кілець з радіальними ребрами сполучними і т.д. Наявність перегородки 11 на додаток до перегородки 4 дозволяє гарантувати суворе дотримання геометрії кільцевих сопел а і б як при складанні та перебирання ежектора, так і при його роботі (враховуючи можливість відносного переміщень деталей через вібрації). Як показує аналіз запропонованого пристрою, з цих і конструктивних міркувань у більшості реальних застосувань винаходу бажано обмежити відстань l між перегородками величиною, що дорівнює 0,3-0,8 від довжини камери змішування 8. Найбільш доцільноюобластю застосування винаходу є газові ежектори для утилізації попутного нафтового газу при використанні в якості активного середовища природного газу високонапірного з подачею суміші в магістральний трубопровід. Стосовно цієї приватної області співвідношення діаметрів камер змішування першої та другої ежекторних щаблів знаходиться в оптимальному діапазоні 0,3-0,7 при співвідношенні довжин камер 0,4-0,9. При роботі таких газових ежекторів можливе виділення в потоці твердого парафіну з відкладенням його на стінках. Для видалення відкладень у окремому випадку застосування винаходу передбачені патрубки підведення та відведення теплоносія (наприклад, гаряча вода) для кільцевої порожнини між камерою змішування другого ступеня та корпусом ежектора.
1. ДВУСТУПЕНЧАТИЙ ЕЖЕКТОР, що містить дифузор і з торцевою кришкою корпус з послідовно і співвісно розташованими в ньому центральним активним соплом першого ступеня, камерою змішування першого ступеня і камерою змішування другого ступеня, при цьому останні утворюють периферійне кільцеве активне щаблі встановлена скріплена з нею втулка, змонтована на розділовій перегородці, за допомогою якої в корпусі утворені приймальна камера і камера активного середовища, а остання повідомлена з активним соплом першого ступеня, причому найменший діаметр розділової перегородки перевищує найбільший діаметр зовнішньої поверхні камери змішування другого ступеня, , що ежектор забезпечений знімною з боку торцевої кришки перфорованою перегородкою, встановленою в корпусі перед розділювальною перегородкою коаксіально вхідній ділянці камери змішування першого ступеня і пов'язаної з зовнішньою поверхнею, камера змішування другого ступеня встановлена в корпусі з утвореннямнавколо неї кільцевої порожнини, активне сопло першого ступеня встановлено в торцевій кришці і повідомлено з камерою активного середовища за допомогою зовнішнього перепускного трубопроводу, втулка жорстко з'єднана з розділювальною перегородкою, і найбільший діаметр втулки менше найбільшого діаметра перфорованої перегородки для знімання втулки з боку.
2. Ежектор по п.1, який відрізняється тим, що відстань між перегородками становить 0,3 - 0,8 довжини змішування камери першого ступеня.
3. Ежектор з пп.1 і 2, який відрізняється тим, що співвідношення діаметрів камер змішування першого і другого ступенів становить 0,3 - 0,7, а співвідношення довжин цих камер становить 0,4 - 0,9.
4. Ежектор за пп.1, 2 і 3, який відрізняється тим, що кільцева порожнина забезпечена патрубками підведення та відведення теплоносія.