RU2163984C1 - Pump-compressor jet plant - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; pumps. SUBSTANCE: proposed pump-compressor jet plant has shaft, housing with inner working chamber accommodating impeller, tangentially installed nozzle, diffuser connected with tangential outlet of working chamber, and suction branch pipe installed coaxially with impeller. Working chamber has additional section in form of branch pipe installed between diffuser and tangential outlet of working chamber. EFFECT: increased efficiency of plant. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области насосостроения, компрессоростроения и вакуумных устройств и предназначено для транспортировки (перемещения) жидкостей, газов и их смесей. The invention relates to the field of pump engineering, compressor engineering and vacuum devices and is intended for transportation (movement) of liquids, gases and their mixtures.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является струйная насосно-компрессорная установка, содержащая вал, корпус с внутренней рабочей камерой и размещенным в ней лопастным колесом, тангенциально установленное сопло, диффузор, соединенный с тангенциальным выходом рабочей камеры и всасывающий патрубок, установленный соосно с лопастным колесом (см. авторское свидетельство СССР 1733714 A, кл. F 04 F 5/54, 15.05.1992). The closest to the invention in technical essence and the achieved result is an inkjet pump and compressor unit containing a shaft, a housing with an internal working chamber and an impeller placed therein, a tangentially mounted nozzle, a diffuser connected to the tangential output of the working chamber and a suction pipe mounted coaxially with a paddle wheel (see USSR author's certificate 1733714 A, class F 04 F 5/54, 05/15/1992).

Известное техническое решение не обеспечивает требуемый коэффициент полезного действия. Known technical solution does not provide the required efficiency.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является улучшение технических показателей установки и повышение коэффициента полезного действия. The problem to which the present invention is directed, is to improve the technical performance of the installation and increase the efficiency.

Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении описываемой установки, является уменьшение обратных перетоков в рабочей камере, улучшение смесеобразования жидкости и газа, уменьшение потери энергии рабочей жидкости, подаваемой в рабочую камеру. The technical result that can be obtained by implementing the described installation is to reduce backflows in the working chamber, to improve the mixture formation of liquid and gas, to reduce the energy loss of the working fluid supplied to the working chamber.

Указанная задача решается за счет того, что струйная насосно-компрессорная установка содержит вал, корпус с внутренней рабочей камерой и размещенным в ней лопастным колесом, тангенциально установленное сопло, диффузор, соединенный с тангенциальным выходом рабочей камеры, и всасывающий патрубок, установленный соосно с лопастным колесом, при этом рабочая камера имеет дополнительную секцию в виде патрубка, установленного между диффузором и тангенциальным выходом из рабочей камеры. This problem is solved due to the fact that the jet pump-compressor installation comprises a shaft, a housing with an internal working chamber and an impeller placed therein, a tangentially mounted nozzle, a diffuser connected to the tangential output of the working chamber, and a suction nozzle mounted coaxially with the impeller while the working chamber has an additional section in the form of a pipe installed between the diffuser and the tangential exit from the working chamber.

Между рабочей камерой и всасывающим патрубком может быть установлен дополнительный патрубок, диаметр любого его поперечного сечения не превышает диаметр лопастного колеса, причем на боковой поверхности дополнительного патрубка выполнен тангенциальный канал, в котором размещено сопло. An additional nozzle can be installed between the working chamber and the suction nozzle, the diameter of any cross section thereof does not exceed the diameter of the impeller, and a tangential channel is made on the side surface of the additional nozzle in which the nozzle is located.

Общий вид установки представлен на фиг. 1, а на фиг. 2 представлено сечение А-А по фиг. 1. A general view of the installation is shown in FIG. 1, and in FIG. 2 is a section A-A of FIG. 1.

Предлагаемая установка содержит электродвигатель 1, вал 2, корпус 3. В корпусе 3 образована (внутренняя) рабочая камера 4. В рабочей камере 4 расположено лопастное колесо 5, состоящее из ротора 6 и лопастей 7. Лопасти 7 с помощью ротора 6 жестко закреплены на валу 2. Лопастное колесо 5 получает вращение через вал от электродвигателя 1. В корпусе 3 со стороны рабочей камеры 4 выполнен тангенциальный выход 8. Рабочая камера 4 имеет дополнительную секцию 9, изготовленную в виде патрубка, закрепленную с одной стороны к тангенциальному выходу 8, а с другой - к диффузору 10. На корпусе 3 установлен дополнительный патрубок 11, соединяющий рабочую камеру 4 с всасывающим патрубком 12. Причем диаметр патрубка 11 в любом поперечном сечении не превышает диаметр лопастного колеса 5. В патрубке 11 тангенциально выполнен канал 13, в котором установлено сопло 14. В состав струйной насосной установки входит сепаратор 15 с трубопроводами 16, 17, 18. Трубопровод 16 соединяет сепаратор 15 с диффузором 10, а трубопровод 17 - с соплом 14. Трубопровод 18 предназначен для отвода сжатого газа к потребителю. The proposed installation comprises an electric motor 1, shaft 2, housing 3. In the housing 3, a (inner) working chamber 4 is formed. In the working chamber 4 there is a blade wheel 5 consisting of a rotor 6 and blades 7. The blades 7 are rigidly fixed to the shaft by means of the rotor 6 2. The impeller 5 receives rotation through the shaft from the electric motor 1. In the housing 3 from the side of the working chamber 4 there is a tangential exit 8. The working chamber 4 has an additional section 9, made in the form of a pipe, fixed on one side to the tangential exit 8, and with another to a diffuser 10. An additional nozzle 11 is installed on the housing 3, connecting the working chamber 4 with the suction nozzle 12. Moreover, the diameter of the nozzle 11 in any cross section does not exceed the diameter of the impeller 5. In the nozzle 11 the channel 13 is tangentially made, in which the nozzle 14. B the composition of the jet pump installation includes a separator 15 with pipelines 16, 17, 18. Pipeline 16 connects the separator 15 to the diffuser 10, and pipe 17 to the nozzle 14. Pipeline 18 is designed to discharge compressed gas to the consumer.

Работает установка следующим образом. The installation works as follows.

Электродвигатель 1 обеспечивает через вал 2 вращение лопастного колеса 5. Находящаяся в рабочей камере 4 жидкость получает кинематическую энергию от вращающегося лопастного колеса 5, одновременно через всасывающий патрубок 12 в рабочую камеру 4 подают газ (газожидкостную смесь). В рабочей камере 4 перекачиваемая среда разгоняется лопастями 7, за счет этого ее кинематическая энергия увеличивается. По тангенциальному выходу 8 перекачиваемая среда импульсами отводится в дополнительную секцию 9. Частота импульсов определяется количеством лопастей 7 колеса 5 и частотой его вращения. В дополнительной секции 9 рабочей камеры 4 и затем в диффузоре происходит дальнейшее перемешивание жидкости с газом и торможение потока газожидкостной смеси, сопровождаемое повышением гидростатического давления при уменьшении скорости течения. С пониженной скоростью течения, но при более высоком гидростатическом давлении газожидкостная смесь по трубопроводу 16 поступает в сепаратор 15, где разделяется на жидкость и газ. Сжатый газ из сепаратора 15 отводится по трубопроводу 18 к потребителю, а жидкость по трубопроводу 17 возвращается в рабочую камеру 4 через сопло 14, канал 13 и дополнительный патрубок 11. Путем изменения проходного сечения сопла 14 регулируют расход жидкости, циркулирующей по замкнутому контуру. При перекачке газожидкостной смеси принцип работы установки не меняется, только из сепаратора 15 отводится не только газ, но и жидкость, а часть жидкости постоянно циркулирует по замкнутому контуру, как описано выше. The electric motor 1 provides, through the shaft 2, the rotation of the impeller 5. The liquid located in the working chamber 4 receives kinematic energy from the rotating impeller 5, while gas (gas-liquid mixture) is supplied through the suction pipe 12 to the working chamber 4. In the working chamber 4, the pumped medium is accelerated by the blades 7, due to this, its kinematic energy increases. By tangential output 8, the pumped medium is pulled by pulses to an additional section 9. The pulse frequency is determined by the number of blades 7 of the wheel 5 and the frequency of its rotation. In the additional section 9 of the working chamber 4 and then in the diffuser, further mixing of the liquid with gas and deceleration of the gas-liquid mixture flow occurs, accompanied by an increase in hydrostatic pressure with a decrease in the flow velocity. With a reduced flow rate, but at a higher hydrostatic pressure, the gas-liquid mixture through line 16 enters the separator 15, where it is separated into liquid and gas. Compressed gas from the separator 15 is discharged through the pipe 18 to the consumer, and the liquid through the pipe 17 is returned to the working chamber 4 through the nozzle 14, the channel 13 and the additional pipe 11. By changing the orifice of the nozzle 14, the flow rate of the fluid circulating in a closed circuit is controlled. When pumping a gas-liquid mixture, the principle of operation of the installation does not change, only not only gas but also liquid is removed from the separator 15, and part of the liquid is constantly circulated in a closed circuit, as described above.

Подача перекачиваемой среды в дополнительную секцию 9 рабочей камеры импульсами способствует уменьшению обратных перетоков в ней, поскольку при такой подаче жидкая фаза практически полностью перекрывает ее поперечное сечение. Использование дополнительной секции 9 рабочей камеры 4 улучшает смесеобразование жидкости и газа, а применение дополнительного патрубка 11 с установленным в тангенциально выполненном канале соплом 14 позволяет уменьшать потерю энергии рабочей жидкости, подаваемой в рабочую камеру 4. В целом это позволяет улучшить технические показатели установки, повысить ее коэффициент полезного действия. The supply of the pumped medium to the additional section 9 of the working chamber by pulses helps to reduce backflows in it, since with such a supply, the liquid phase almost completely covers its cross section. The use of an additional section 9 of the working chamber 4 improves the mixing of liquid and gas, and the use of an additional pipe 11 with a nozzle 14 installed in the tangentially made channel allows to reduce the loss of energy of the working fluid supplied to the working chamber 4. In general, this allows to improve the technical parameters of the installation, to increase it efficiency.

Claims (2)

1. Струйная насосно-компрессорная установка, содержащая вал, корпус с внутренней рабочей камерой и размещенным в ней лопастным колесом, тангенциально установленное сопло, диффузор, соединенный с тангенциальным выходом рабочей камеры, всасывающий патрубок, установленный соосно с лопастным колесом, отличающаяся тем, что рабочая камера имеет дополнительную секцию в виде патрубка, установленного между диффузором и тангенциальным выходом из рабочей камеры. 1. An inkjet tubing installation comprising a shaft, a housing with an internal working chamber and an impeller placed therein, a tangentially mounted nozzle, a diffuser connected to the tangential output of the working chamber, a suction pipe mounted coaxially with the impeller, characterized in that the working the chamber has an additional section in the form of a nozzle mounted between the diffuser and the tangential exit from the working chamber. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что между рабочей камерой и всасывающим патрубком установлен дополнительный патрубок, диаметр любого его поперечного сечения не превышает диаметр лопастного колеса, причем на боковой поверхности дополнительного патрубка выполнен тангенциальный канал, в котором размещено сопло. 2. Installation according to claim 1, characterized in that an additional nozzle is installed between the working chamber and the suction pipe, the diameter of any cross section thereof does not exceed the diameter of the impeller, and a tangential channel is made on the side surface of the additional pipe in which the nozzle is located.

Images