UA114735C2 - Сопло для розподілу текучого середовища - Google Patents

Abstract

Сопло (100) для розподілу рідини, що має швидкість, в іншому по суті застійному об'ємі рідини. Сопло (100) утворює множину водоводів (150, 160,170), кожен з множини водоводів (150, 160, 170) має вхідний отвір (210, 220, 230), призначений для приймання рідини з трубопроводу, та вихідний отвір (152, 162, 172). Щонайменше один з множини водоводів (150, 160, 170) є центральним водоводом (160) і щонайменше перший та другий з множини водоводів (150, 160, 170) є зовнішніми водоводами (150, 170), вихідні отвори (152, 172) зовнішніх водоводів (150, 170) розташовані по обидва боки від вихідного отвору (162) центрального водоводу (160). Вхідний отвір (210) першого зовнішнього водоводу (150) оточує вхідний отвір (220) центрального проходу (160) і вхідний отвір (220) центрального проходу (160) оточує вхідний отвір (230) другого зовнішнього водоводу (170). Другий зовнішній водовід (170) має площу вхідного отвору (235), меншу, ніж площа вихідного отвору (а3). Водоводи (150, 160, 170) мають таку конфігурацію, щоб спрямовувати потік радіально, так щоб текуче середовище витікало з вихідних отворів (152, 162, 172) сопла по суті перпендикулярно до центральної осі вхідних отворів (210, 220, 230).

Description

ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ

Даний винахід стосується галузі сопел та, більш конкретно, сопла для розподілу текучого середовища.

ВІДОМИЙ РІВЕНЬ ТЕХНІКИ

Відомо, що текучі середовища утворюють горизонтальні шари в залежності від сили тяжіння та густини рідини. Прикладом властивості, що впливає на густину текучого середовища, є температура. Наприклад, вода з температурою 4 "С має найвищу густину для рідкої води.

Стратифікація води відбувається, коли водяні маси з різними властивостями, такими як температура, утворюють шари. Стратифікація може бути порушена турбулентністю, що приводить до перемішування шарів води.

Галуззю, у якій стратифікація є важливою, є галузь накопичувачів енергії, у яких текучі середовища, такі як, наприклад, вода, можуть бути використані для накопичення теплової енергії. Теплова енергія води зберігається в значній мірі протягом тривалого періоду часу у випадках, коли провідність є головною причиною теплопередачі. В такому застосуванні, енергія може запасатися в накопичувачі шляхом відбирання холодної води з одного рівня накопичувача, нагрівання відібраної води в теплообміннику, і потім повернення нагрітої води в накопичувач на рівень з відповідною температурою. Бог відбирання енергії гаряча вода відводиться з накопичувача, охолоджується в теплообміннику та повертається в накопичувач на рівень з відповідною температурою. В цьому типі застосування важливо утримувати воду з різними температурами незмішаною при закачуванні води в накопичувач, тобто зберігати стратифікацію непорушною. Таким чином, важливо створювати якомога нижчу турбулентність в накопичувачі енергії при надходженні води в накопичувач.

СУТЬ ВИНАХОДУ

Об'єктом відповідно до аспекту даного винаходу є створення сопла, яке зменшує виникнення турбулентного змішування, наприклад, в тепловому накопичувачі енергії, тим самим знижуючи загальні втрати теплової енергії. Найбільш критичною ситуацією, в цьому контексті, є розподіл текучого середовища в об'ємі застійного текучого середовища.

Відповідно до першого аспекту даного винаходу, ці цілі досягаються за допомогою сопла для розподілу текучого середовища, яке має швидкість, причому сопло утворює множину водоводів (Пом/ раззаде5), кожен з множини водоводів має вхідний отвір, призначений для приймання текучого середовища з трубопроводу, та вихідний отвір, щонайменше один з множини водоводів є центральним водоводом та щонайменше перший та другий з множини водоводів є зовнішніми водоводами, вихідні отвори зовнішніх водоводів розташовані по обидва боки (оп ейпег в5іде)» від вихідного отвору центрального водоводу, вхідний отвір, першого зовнішнього водоводу оточує вхідний отвір центрального проходу і вхідний отвір центрального проходу оточує вхідний отвір другого зовнішнього водоводу, другий зовнішній водовід має площу вхідного отвору, меншу ніж площа вихідного отвору, центральна вісь вхідних отворів є по суті перпендикулярною середній площині вихідних отворів.

Через те, що площа вхідного отвору проходу (раззаде) є меншою, ніж площа вихідного отвору того самого проходу, текуче середовище, що надходить до вхідного отвору, має більшу швидкість у порівнянні зі швидкістю текучого середовища, що витікає з вихідного отвору.

Водоводи згідно з даним винаходом розташовані так, щоб частини текучого середовища з найбільшою швидкістю витікали з вихідного отвору центрального водоводу, а частини текучого середовища з нижчою швидкістю витікали з вихідного отвору першого та другого зовнішніх водоводів. Вихідний отвір першого зовнішнього водоводу розташований вище вихідного отвору центрального водоводу по лінії центральної осі вхідних отворів. Вихідний отвір другого зовнішнього водоводу розташований нижче вихідного отвору центрального водоводу по лінії центральної осі вхідних отворів. Внаслідок цього, потік текучого середовища, що витікає із сопла через вихідні отвори, може мати центральну ділянку з високою швидкістю потоку та зовнішні ділянки з низькою швидкістю потоку, причому зовнішні ділянки оточують центральну ділянку так, щоб потік міг створювати течію з низькою турбулентністю. Це є корисним, тому що, якщо текуче середовище розподіляється в об'ємі застійного текучого середовища, турбулентність, яка є допустимою на поверхні поділу текучого середовища, що витікає з вихідного отвору центрального водоводу, та текучого середовища, що витікає з вихідних отворів першого та другого зовнішніх водоводів, не збурює об'єм застійного текучого середовища.

В додатковому варіанті реалізації даного винаходу, сопло може додатково включати: зовнішню циліндричну стінку, витягнуту уздовж центральної осі вхідних отворів, внутрішню циліндричну роздільну перегородку та зовнішню циліндричну роздільну перегородку, причому бо стінки витягнуті уздовж центральної осі вхідних отворів, внутрішня циліндрична роздільна перегородка оточена зовнішньою циліндричною роздільною перегородкою, зовнішня циліндрична роздільна перегородка оточена зовнішньою циліндричною стінкою, центральний прохід утворений між зовнішньою роздільною перегородкою та внутрішньою роздільною перегородкою, перший зовнішній водовід сформований між зовнішньою стінкою та зовнішньою роздільною перегородкою і другий зовнішній водовід сформований усередині внутрішньої роздільної перегородки.

Кільцеві стінки є особливо корисними при встановленні сопла на трубі круглого перерізу.

Завдяки використанню кільцевих стінок, текуче середовище може протікати через сопло з вищою швидкістю, у порівнянні з використанням трубопроводу не-круглого перерізу, що має таку саму площу поперечного перерізу. Додаткова перевага цього варіанта реалізації полягає в тому, що може бути використана кільцева стінка з меншим діаметром, забезпечуючи більш економічно ефективне сопло.

Відповідно до іншого варіанта реалізації даного винаходу, сопло може додатково включати: внутрішню роздільну перегородку, що проходить далі по лінії центральної осі вхідних отворів у порівнянні із зовнішньою роздільною перегородкою, зовнішню роздільну перегородку, що проходить далі по лінії центральної осі вхідних отворів у порівнянні із зовнішньою стінкою.

Відповідно до ще іншого варіанта реалізації, сопло може додатково включати: вихідний отвір першого зовнішнього водоводу, утворений кінцем зовнішньої стінки та першим фланцем, що відходить від кінця зовнішньої роздільної перегородки в напрямку, по «суті перпендикулярному до зовнішньої роздільної перегородки, вихідний отвір центрального водоводу, утворений першим фланцем та другим фланцем, що відходить від кінця внутрішньої роздільної перегородки в напрямку, по суті перпендикулярному до внутрішньої роздільної перегородки, вихідний отвір другого зовнішнього водоводу, утворений другим фланцем та нижньою пластиною, розташованою нижче другого фланця по лінії центральної осі вхідних отворів, нижня пластина орієнтована по суті перпендикулярно до центральної осі вхідних отворів.

Відповідно до варіанта реалізації даного винаходу, співвідношення між розмірами вхідних отворів та вихідних отворів є таким, щоб швидкість текучого середовища, що витікає з кожного вихідного отвору першого та другого зовнішніх водоводів, була істотно нижчою, ніж у текучого

Зо середовища, що витікає з вихідного отвору центрального водоводу. В одному варіанті реалізації, швидкість текучого середовища, що витікає з кожного вихідного отвору першого та другого зовнішніх водоводів, дорівнює половині швидкості текучого середовища, що витікає з вихідного отвору центрального водоводу. Таким чином, може бути досягнута течія низької турбулентності між текучим середовищем та об'ємом застійного текучого середовища, в якому розподіляється текуче середовище.

Відповідно до ще іншого варіанта реалізації даного винаходу, перший зовнішній водовід має площу вхідного отвору, що є меншою, ніж площа вихідного отвору. Центральний водовід може також мати площу вхідного отвору, що є меншою, ніж площа вихідного отвору. Ефектом використання площі вихідного отвору, що є меншою, ніж площа вхідного отвору, як було зазначено вище, є те, що швидкість текучого середовища, яке витікає з вихідного отвору, є нижчою, ніж швидкість текучого середовища, що надходить до вхідного отвору. Шляхом регулювання розмірів відповідних вхідних отворів та вихідних отворів сопла може бути досягнута бажана швидкість текучого середовища, що витікає з відповідних вихідних отворів.

Відповідно до іншого варіанта реалізації даного винаходу, площа вихідного отвору першого зовнішнього водоводу є меншою, ніж площа вихідного отвору другого зовнішнього водоводу. Це може створювати перевагу, якщо швидкість текучого середовища, що протікає по першому зовнішньому водоводу, є меншою, ніж швидкість текучого середовища, що протікає по другому зовнішньому водоводу, але бажаною є однакова швидкість текучих середовищ, що витікають з відповідних водоводів.

Сопло може додатково включати щонайменше одну роздільну субперегородку, витягнуту уздовж центральної осі вхідних отворів, зазначена роздільна субперегородка призначена для розділення кожного з множини водоводів на щонайменше два субводоводи по суті рівних розмірів. Сопло може додатково включати першу роздільну субперегородку та другу роздільну субперегородку, розташовані перпендикулярно одна до одної. Ці субперегородки використовуються для досягнення більш рівномірного радіального розподілу текучого середовища, що витікає із сопла, так щоб не виникали горизонтальні реактивні сили. Відповідно до варіанта реалізації даного винаходу, сопло з'єднане з телескопічною трубою. Це може створювати переваги, якщо сопло використовується для розподілу текучого середовища на декількох рівнях, наприклад, в накопичувачі енергії.

Відповідно до другого аспекту даного винаходу, даний винахід передбачає використання сопла відповідно до першого аспекту даного винаходу для розподілу текучого середовища, що має швидкість, в іншому об'ємі по суті застійного текучого середовища.

Відповідно до варіанта реалізації даного винаходу, текуче середовище має першу температуру, і текуче середовище розподіляється в шарі об'єму по суті застійного текучого середовища, що має таку саме першу температуру.

Другий аспект може загалом мати ті ж самі переваги, що й перший аспект.

Загалом, усі терміни, використовувані в формулі винаходу, слід тлумачити відповідно до їх звичайного значення в галузі техніки, якщо інше не буде чітко вказане в даному документі. Усі посилання на "І(елемент, пристрій, компонент, засіб, стадію і т.д.|" в однині (в англійському тексті - 3 артиклями "а/ап/Пе") слід тлумачити розширювально як такі, що стосуються щонайменше одного екземпляра зазначеного елемента, пристрою, компонента, засобу, стадії і т.д.., якщо чітко не вказане інше. Стадії будь-якого способу, розкритого в даному документі, не повинні виконуватися точно в розкритому порядку, якщо це не вказано однозначно.

СТИСЛИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ

Ці та інші аспекти даного винаходу будуть далі описані більш детально, з посиланнями на прикладені креслення, на яких зображений кращий на даний час варіант реалізації даного винаходу.

Фігура 1 є видом у перспективі сопла відповідно до варіанта реалізації даного винаходу.

Фігура 2 є видом у поперечному перерізі по лінії І-ІІ Фігури 1.

Фігура З є видом у перспективі поперечного перерізу сопла за Фігурою 1.

Фігура 4 є видом у перспективі сопла відповідно до варіанта реалізації даного винаходу.

ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС

Низькотурбулентна течія відбувається, коли рідина, така як вода, тече у паралельних шарах, причому змішування між шарами підтримується на мінімальному рівні. У тепловому накопичувачі енергії, об'єм по суті застійного текучого середовища використовується для накопичення теплової енергії. Об'єм текучого середовища містить шари текучого середовища; кожен шар містить текуче середовище з по суті однаковою температурою. При закачуванні текучого середовища в накопичувач, наприклад, для додавання нової енергії в накопичувач,

Зо важливо, щоб змішування цих шарів підтримувалося на мінімальному рівні. Низькотурбулентна течія може бути досягнута шляхом закачування текучого середовища в потрібний шар, наприклад, шар текучого середовища, що має таку саме температуру, як і текуче середовище, що закачується, так щоб частина закачуваного текучого середовища, що входить в контакт з вже присутнім об'ємом текучого середовища, мала низьку швидкість. Профіль течії такого потоку, який спричинює менш турбулентний потік, може забезпечити, щоб шари текучого середовища різної температури в накопичувачі енергії залишалися в значному ступені незбуреними. Такий потік може бути досягнутий шляхом використання сопла згідно з даним винаходом.

Фігура 1 зображує вид у перспективі сопла 100. Сопло 100 включає зовнішню циліндричну стінку 110. Зовнішня циліндрична стінка 110 може бути кінцевою частиною трубопроводу, з якого текуче середовище надходить у сопло 100. В іншому варіанті реалізації, зовнішня циліндрична стінка є окремою деталлю, з'єднаною з трубопроводом. Зовнішня циліндрична стінка 110 оточує зовнішню циліндричну роздільну перегородку 120. Фланець 122 виступає по окружності від кінця зовнішньої циліндричної роздільної перегородки 120. В одному варіанті реалізації, зовнішній діаметр фланця 122 є таким саме, як і зовнішній діаметр зовнішньої циліндричної стінки 110. Зовнішня циліндрична роздільна перегородка 120 оточує внутрішню циліндричну роздільну перегородку 130. Фланець 132 виступає по окружності від кінця внутрішньої циліндричної роздільної перегородки 130. В одному варіанті реалізації, зовнішній діаметр фланця 132 є таким саме, як і зовнішній діаметр зовнішньої циліндричної стінки 110 та зовнішній діаметр фланця 122. Під другим фланцем розташована нижня пластина 140. Нижня пластина 140 може бути прикріплена до другого фланця 132 за допомогою металевих пластин (не показані), які не збурюють текуче середовище, що протікає по соплу, або якимось іншим придатним кріпільним засобом, добре відомим пересічному фахівцю в цій галузі техніки. Нижня пластина 140 може бути також прикріплена до інших частин сопла 100. Зовнішній діаметр нижньої пластини 140 може бути таким саме, як і вищезгадані діаметри. Діаметри можуть відрізнятися в додаткових варіантах реалізації сопла 100.

Кути між фланцями та стінками є краще прямими. Альтернативно, кути можуть бути гострими для додаткового сприяння горизонтальному розподілу текучого середовища.

Водоводи, таким чином, спрямовують потік радіально, так щоб текуче середовище витікало бо із сопла по суті перпендикулярно до текучого середовища, що надходить до сопла. Ефект цього полягає в тому, що текуче середовище може надходити в сопло у вертикальному напрямку, по лінії центральної осі вхідних отворів, і витікати із сопла в горизонтальному напрямку, у середній площині вихідних отворів. ІНнШИМи словами, водоводи можуть мати таку конфігурацію, щоб спрямовувати потік радіально, наприклад, в цілююм горизонтальних напрямках, з вихідних отворів сопла. Перевагою витікання текучого середовища із сопла в цілком горизонтальних напрямках полягає в тому, що це може знизити ризик перемішування будь-яких шарів текучого середовища, присутнього ззовні сопла, наприклад, в накопичувачі енергії. Іншою перевагою є те, що конструкція не передбачає жодних маленьких сопел, грат або сітки, які можуть спричинити перепади тиску. Крім цього, для зменшення швидкості текучого середовища, що надходить до застійного об'єму, не потрібні жодні великі конуси чи щось подібне, які використовують для розподілу лише частину окружності та/або мають геометрію, більшу за вхідний трубопровід (гесеїміпу ріре), що ускладнює монтаж.

Діаметри сопел 100 залежать від розміру накопичувача, в якому вони мають бути застосовані. Якщо накопичувач є меншим за розміром баком для зберігання нагрітої води, діаметри можуть, наприклад, становити усього лише 40 міліметрів. Якщо накопичувач є великомасштабним накопичувачем енергії, діаметри можуть, наприклад, становити до 2 метрів.

Різні частини сопла 100, краще, сконструйовані з одного й того самого виду металу, щоб уникнути гальванічної корозії. Метал може, наприклад, бути нержавіючим, для того, щоб поліпшити довговічність сопла. Альтернативно, сопло сконструйоване з пластику або керамічного матеріалу.

Перший зовнішній водовід 150 сформований між зовнішньою стінкою 110 та зовнішньою роздільною перегородкою 120. Перший зовнішній водовід 150 має вихідний отвір 152, утворюваний кінцем зовнішньої стінки 112 та першим фланцем 122. Вихідний отвір 152, таким чином, проходить по окружності навколо зовнішньої циліндричної роздільної перегородки 120.

Центральний водовід 160 сформований між зовнішньою роздільною перегородкою 120 та внутрішньою роздільною перегородкою 130. Центральний водовід 160 має вихідний отвір 162, утворений першим фланцем 122 та другим фланцем 132. Вихідний отвір 162, таким чином, проходить по окружності навколо внутрішньої циліндричної роздільної перегородки 130. Другий зовнішній водовід 170 сформований усередині внутрішньої роздільної перегородки 130. Другий

Зо зовнішній водовід 170 має вихідний отвір 172, утворений другим фланцем 132 та нижньою пластиною 140. Вихідний отвір 172, таким чином, є відкритим простором круглої форми, за винятком кріпільного засобу (не показаний) нижньої пластини 140, як описано вище. Водоводи 150, 160, 170 у соплі використовуються для спрямовування потоку текучого середовища, а також для контролю швидкості текучого середовища, що витікає з вихідних отворів 152, 162, 172 проходів 150, 160, 170.

Сопло 100 може бути використане також для всмоктування текучого середовища, наприклад, при відбиранні енергії з накопичувача енергії. Для того, щоб мати здатність ефективно всмоктувати текуче середовище, важливо зменшити перепади тиску текучого середовища при всмоктуванні через сопло 100 в трубопровід. Перепад тиску є результатом дії сил тертя на текуче середовище, яке протікає через сопло 100. Мережа трубопроводів, що включає велику кількість трубопровідної арматури та стиків, з'єднань та відведень трубопроводів, колін, має шорсткість поверхні та інші фізичні властивості, буде впливати на перепади тиску. Крім цього, відбирання рідкої води, що має температуру, близьку до 100 "С, за допомогою помпи при атмосферному тиску, може спричинити кавітацію в помпі та у киплячій рідині. Тому сопло 100 краще сконструйоване з простою (5раг5є) геометрією, щоб зменшити перепади тиску та зробити його добре придатним для відбирання текучого середовища.

Типовий варіант реалізації сопла 100 включає два зовнішні водоводи 150, 170. В додаткових варіантах реалізації сопло 100 може включати будь-яку кількість зовнішніх водоводів, таку як, наприклад, чотири або шість.

Фігура 2 є видом у поперечному перерізі по лінії ІІ-ІЇ Фігури 1 і зображує типові пропорції зовнішньої стінки 110, зовнішньої роздільної перегородки 120 та внутрішньої роздільної перегородки 130. Зовнішня стінка 110 та зовнішня роздільна перегородка 120 утворюють вхідний отвір 210 першого зовнішнього водоводу 150.

Вхідний отвір має площу 215. Зовнішня роздільна перегородка 120 та внутрішня роздільна перегородка 130 утворюють вхідний отвір 220 центрального водоводу 160. Вхідний отвір 220 має площу 225. Внутрішня роздільна перегородка 130 утворює вхідний отвір 230 другого зовнішнього водоводу 170. Вхідний отвір має площу 235. Товщини різних стінок 110, 120, 130 є близькими в цьому варіанті реалізації, але можуть відрізнятися в додаткових варіантах реалізації. Наприклад, якщо зовнішня стінка 110 є частиною трубопроводу, яким текуче середовище надходить до сопла, то зовнішня стінка може бути товстішою, ніж роздільні перегородки 120, 130, через властивості трубопроводу та вимоги до нього.

Фігура З зображує вид у перспективі поперечного перерізу сопла з Фігури 1. Фігура З показує пропорції площ вихідних отворів а, аг, аз сопла 100. Як обговорювалося вище, сопло 100 може розподіляти текуче середовище, що має швидкість, в іншому об'ємі по суті застійного текучого середовища без створення турбулентності. Швидкість витікання текучого середовища через вихідні отвори 152, 162, 172 залежить від швидкості текучого середовища, що надходить до відповідних вхідних отворів, площ 215, 225, 235 вхідних отворів 210, 220, 230 та площ а, аг, аз вихідних отворів 152, 162, 172.

Швидкість текучого середовища, що надходить до вхідних отворів 210, 220, 230 водоводів 150, 160, 170, залежить від властивостей трубопроводу, з'єднаного із соплом 100. В дуже короткій трубі, швидкість потоку текучого середовища залишається по суті однаковою по всьому поперечному перерізу трубопроводу. В довшій трубі профіль швидкості потоку схожий на конус.

Частина текучого середовища, що тече по центру трубопроводу, буде мати найбільшу швидкість. Частина текучого середовища, що тече біля стінок трубопроводу, буде мати меншу швидкість. Чим ближче до стінки проходить текуче середовище, тим нижче робиться швидкість.

Оскільки швидкість текучого середовища у трубопроводі не є постійною, як описано вище, площі а, аг та аз повинні бути відрегульовані у придатний спосіб для досягнення течії низької турбулентності. Наприклад, добре відомо, що більша площа вихідного отвору дає меншу швидкість у вихідному отворі. Будь-яка трубопровідна арматура та стики, з'єднання та відведення трубопроводів, коліна трубопроводу тощо, будуть також впливати на профіль швидкості текучого середовища. Таким чином, краще, розміри сопла 100 пристосовують до трубопроводу, з яким вони мають бути з'єднані. Іншими словами, розміри сопла 100 краще відповідають профілю швидкості текучого середовища, що надходить до сопла 100. Сопло 100 використовує невелику кількість елементів для створення сопла 100 з трьома водоводами 150, 160, 170. Це дозволяє забезпечити ефективний з погляду затрат часу та економічно ефективний виробничий процес. Конструкція сопла 100 додатково дозволяє просту модифікацію розміру водоводів 150, 160, 170 під час виробництва сопла, що спрощує виробництво сопел для різних умов та з різними технічними вимогами.

Текуче середовище, що витікає із зовнішніх водоводів 150, 170, призначено для відгороджування об'єму по суті застійного текучого середовища від текучого середовища, що витікає з центрального водоводу 160, доти, поки воно не сповільниться в достатньому ступені для зменшення турбулентності змішування при входженні в прямий контакт з об'ємом по суті застійного текучого середовища. Як згадувалося раніше, перевага використання сопла 100 для розподілу текучого середовища в об'ємі по суті застійного текучого середовища полягає в тому, що будь-яке турбулентне змішування об'єму застійного текучого середовища та розподілюваного текучого середовища підтримується на мінімальному рівні. Це досягається за рахунок дозволяння турбулентності між центральною частиною розподілюваного текучого середовища, що виходить з вихідного отвору 162 та його зовнішніми частинами, що виходять з вихідних отворів 152 та 172, але підтримання турбулентності мінімальною між зовнішніми частинами та об'ємом застійного текучого середовища. Це досягається за допомогою сопла 100, яке розподіляє зовнішні частини текучого середовища з суттєво нижчою швидкістю у порівнянні з швидкістю центральної частини. Для досягнення цієї мети, швидкість текучого середовища, що витікає із зовнішніх водоводів 150, 170, має бути досить високою, але не набагато вищою (5ПоціЯй ре підп епоцйди, риї пої тис ПпПідпег). Іншими словами, швидкість текучого середовища, що витікає із зовнішніх водоводів, повинна бути якомого ближчою до нуля, але усе ж таки мати достатню швидкість для відгороджування об'єму по суті застійного текучого середовища від текучого середовища, що витікає з центрального водоводу 160, поки воно не сповільниться в достатній мірі, щоб підтримувати на мінімальному рівні будь-яке турбулентне змішування при його входженні в прямий контакт з об'ємом по суті застійного текучого середовища.

Фігура 4 зображує вид у перспективі сопла 100 відповідно до варіанта реалізації даного винаходу. Цей варіант реалізації сопла 100 включає дві роздільні субперегородки 410, 420.

Роздільні субперегородки 410, 420 є плоскими та проходять від верхньої частини сопла до нижньої пластини 140 так, щоб вхідні отвори 210, 220, 230 та водоводи 150, 160, 170 були розділені кожен на чотири рівні частини. Пластина 430 призначена для встановлення сопла 100 на трубопрооді. Роздільні субперегородки розділяють потік текучого середовища на субпотоки, які можуть створювати переваги для досягнення більш рівномірного розподілу текучого середовища, що витікає з сопла в усіх напрямках. Число роздільних субперегородок 410, 420 60 може, в додаткових варіантах реалізації, бути більшим двох.

Кваліфікованому фахівцю в цій галузі техніки зрозуміло, що даний винахід ніяким чином не обмежений варіантами реалізації, описаними вище. Навпаки, багато модифікацій та варіантів є можливими в межах обсягу прикладеної формули винаходу. Наприклад, площа аг вихідного отвору 162 може бути меншою, ніж відповідна площа вхідного отвору 225, якщо бажано, щоб текуче середовище, що витікає з вихідного отвору 162, проходило на велику відстань від сопла 100.

Наявність численних зовнішніх водоводів, з яких витікає текуче середовище зі зменшеною швидкістю, причому зовнішні водоводи, найближчі до центрального водоводу, мають найвищу швидкість, може додатково знизити турбулентне змішування, що створює перевагаий, які полягають в тому, що швидкість центрального потоку може бути вищою.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

   1. Сопло (100) для розподілу рідини, що має швидкість, в іншому по суті застійному об'ємі рідини, сопло (100) утворює множину водоводів (150, 160,170), кожен з множини водоводів (150, 160, 170) має вхідний отвір (210, 220, 230), призначений для приймання рідини з трубопроводу, та вихідний отвір (152, 162, 172), щонайменше один з множини водоводів (150, 160, 170) є центральним водоводом (160) і щонайменше перший та другий з множини водоводів (150, 160, 170) є зовнішніми водоводами (150, 170), вихідні отвори (152, 172) зовнішніх водоводів (150, 170) розташовані по обидва боки від вихідного отвору (162) центрального водоводу (160), вхідний отвір (210) першого зовнішнього водоводу (150) оточує вхідний отвір (220) центрального проходу (160) і вхідний отвір (220) центрального проходу (160) оточує вхідний отвір (230) другого зовнішнього водоводу (170), другий зовнішній водовід (170) має площу вхідного отвору (235), меншу, ніж площа вихідного отвору (аз), причому водоводи (150, 160, 170) мають таку конфігурацію, щоб спрямовувати потік радіально, так щоб текуче середовище витікало з вихідних отворів (152, 162, 172) сопла по суті Зо перпендикулярно до центральної осі вхідних отворів (210, 220, 230).

   2. Сопло (100) за п. 1, яке додатково включає: зовнішню циліндричну стінку (110), витягнуту уздовж центральної осі вхідних отворів (210, 220, 230), внутрішню циліндричну роздільну перегородку (130) та зовнішню циліндричну роздільну перегородку (120), стінки яких (130, 120) витягнуті уздовж центральної осі вхідних отворів (210, 220, 230), внутрішня циліндрична роздільна перегородка (130) оточена зовнішньою циліндричною роздільною перегородкою (120), зовнішня циліндрична роздільна перегородка (120) оточена зовнішньою циліндричною стінкою (110), центральний прохід (160), сформований між зовнішньою роздільною перегородкою (120) та внутрішньою роздільною перегородкою (130), перший зовнішній водовід (150), сформований між зовнішньою стінкою (110) та зовнішньою роздільною перегородкою (12090), і другий зовнішній водовід (170), сформований усередині внутрішньої роздільної перегородки (130).

   3. Сопло (100) за п. 2, яке додатково включає: внутрішню роздільну перегородку (130), що проходить далі по лінії центральної осі вхідних отворів (210, 220, 230), ніж зовнішня роздільна перегородка (120), зовнішню роздільну перегородку (120), що проходить далі по лінії центральної осі вхідних отворів (210, 220, 230), ніж зовнішня стінка (110).

   4. Сопло (100) за п. 2 або 3, яке додатково включає: вихідний отвір (152) першого зовнішнього водоводу (150), утворений кінцем (112) зовнішньої стінки (110) та першим фланцем (122), що відходить від кінця зовнішньої роздільної перегородки (120) в напрямку, по суті перпендикулярному до зовнішньої роздільної перегородки (120), вихідний отвір (162) центрального водоводу (160), утворений першим фланцем (122) та другим фланцем (132), що відходить від кінця внутрішньої роздільної перегородки (130) в напрямку, по суті перпендикулярному до внутрішньої роздільної перегородки (130), вихідний отвір (172) другого зовнішнього водоводу (170), утворений другим фланцем (132) та нижньою пластиною (140), розташованою нижче другого фланця (132) по лінії центральної осі вхідних отворів (210, 220, 230), причому нижня пластина (140) проходить по суті перпендикулярно до центральної осі вхідних отворів (210, 220, 230).

   5. Сопло (100) за будь-яким з попередніх пунктів формули, у якому площу вхідних отворів (215, 225, 235) та площу вихідних отворів (аї, а», аз) пристосовують до швидкості текучого середовища на вході до кожного вхідного отвору (210, 220, 230), так щоб швидкість текучого середовища на виході з кожного вихідного отвору (152, 172) першого та другого зовнішніх водоводів (150, 170) була істотно нижчою, ніж швидкість текучого середовища, що витікає з вихідного отвору (162) центрального водоводу (160).

   6. Сопло (100) за будь-яким з попередніх пунктів формули, у якому перший зовнішній водовід (150) має площу вхідного отвору (215), що є меншою, ніж площа вихідного отвору (ат).

   7. Сопло (100) за будь-яким з попередніх пунктів формули, у якому центральний водовід (160) має площу вхідного отвору (225), що є меншою, ніж площа вихідного отвору (аг).

   8. Сопло (100) за будь-яким з попередніх пунктів формули, у якому площа вихідного отвору (ат) першого зовнішнього водоводу (150) є меншою, ніж площа вихідного отвору (аз) другого зовнішнього водоводу (170).

   9. Сопло (100) за будь-яким з попередніх пунктів формули, яке додатково включає щонайменше одну роздільну субперегородку (410, 420), витягнуту уздовж центральної осі вхідних отворів (210, 220, 230), причому зазначена роздільна субперегородка (410, 420) призначена розділяти кожен з множини водоводів (150, 160, 170) на щонайменше два субводоводи по суті рівних розмірів.

   10. Сопло (100) за п. 9, яке включає першу роздільну субперегородку (410) та другу роздільну субперегородку (420), розташовані перпендикулярно одна до одної.

   11. Сопло (100) за будь-яким з попередніх пунктів формули, у якому трубопровід є телескопічною трубою.

   12. Використання сопла (100) за будь-яким з попередніх пунктів формули для розподілу рідини, що має швидкість, в іншому по суті застійному об'ємі рідини.

   13. Використання за п. 12, у якому рідина має першу температуру, і у якому рідина розподіляється у шарі по суті застійного об'єму рідини, що має таку саме першу температуру. 109 они т й то-Щ Ї . І і п шк ; | -150 Тан тлу, й ся стен - тво р У тво ар В --- встано ІЕЕ од тн ТИЙ м й ! ФІ но Рено 216 як " ШЕ Й сх Меч син ; у ра роя ох Й й яв У ;

   150. й Й ДЕ, іо о Лов й щі; о. Я, й че ій У, я пуп ня / М, а ще / я Ще чо, оті та до Ї --и дю ого зо дян тю Мен ве м Н ге і; ше ї ! ! ВД с ПОТ еючеоу ІК я Х ИН

   Й я. КН 7 ах ї й КАШ ще НЕ Ку 7 пеня ій | : ; Ше БІ і В Ше ШЕ ще с РЕЯ МЕ яви 11 ій : Ке-тНЕ і нт : Ше х ще «ШЩ: а18и з2і/ ди ПО ЧШ жишени 78, Ме ; Ше ше 72 ва | ІЙ нен ше а о ФГ ке ! Е,