Струминний апарат

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к стр уйной технике и может найти применение в устройствах для нагрева и транспортирования жидкости с различной вязкостью. Известен струйный аппарат, содержащий корпус, образующий конфузорную камеру смешения с горловиной и диффузорную камеру и коаксиально расположенные в нем паровое и жидкостное сопла, в котором жидкостное сопло образовано внутренней поверхностью конфузорной камеры и наружной поверхностью выходной части парового сопла. Недостатком прототипа является неравномерность профиля скоростей по сечению парового потока, вследствие потерь скорости периферийных участков потока, во-первых, на трение в паровом сопле, ввиду конусного выполнения внутренней его поверхности, во-вторых, вследствие интенсивной теплоотдачи на стенках конфузорной и диффузорной камер. Неравномерность скоростей по сечению потока приводит к снижению КПД устройства. В основу изобретения поставлена задача создать такой струйный аппарат, в котором путем создания дополнительной теплоизоляции и управления траекторией движения частиц периферийной части струи пара в паровом сопле достигается выравнивание профиля скоростей по сечению потока а, следовательно, повышение КПД аппарата. Для решения задачи предложен струйный аппарат, содержащий корпус, коаксиально расположенные в нем паровое и жидкостное сопла, а также конфузорную и диффузорную камеры, в котором жидкостное сопло образовано внутренней поверхностью конфузорной камеры и наружной поверхностью выходной части парового сопла, в котором, согласно изобретению, корпус выполнен цилиндрическим, сопла и камеры расположены по потоку вн утри него, а паровое сопло снабжено изолирующим кожухом, причем образующие вн утренней поверхности входной и выходной частей его выполнены криволинейными. В преимущественном варианте жидкостное сопло со стороны внутренней поверхности конфузора выполнено с углублением. В случае необходимости регулирования давления и температуры выходящей жидкости, струйный аппарат снабжен дополнительной камерой смешения с патрубком для подвода жидкости, расположенной между конфузорной и диффузорной камерами. Это реализуется в случае необходимости высокопроизводительной подачи теплоносителя. В случае работы аппарата в режиме высоконапорной подачи (например, для многоэтажных зданий) дополнительная камера отсутствуе т. На чертеже представлен общий вид струйного аппарата. Струйный аппарат содержит корпус 1, предназначенные для сборки и присоединения фланцы 2, коаксиально расположенные внутри корпуса 1 паровое сопло 3 с внутренними входной частью 4 и выходной расширяющейся частью 5, образующие которых выполнены криволинейными, снабженное термоизолирующим кожухом 6, жидкостное сопло 7, расположенные по потоку конфузорную камеру 8, конфузор с горловиной 9, (в преимущественном варианте) камеру смещения 10 и диффузорную камеру 11. Жидкостное сопло 7 образовано внутренней поверхностью конфузорной камеры 8 и наружной поверхностью выходной части 5 парового сопла 3. В случае большой скорости подачи жидкости, для выравнивания условий периферийной и центральной частей потока, жидкостное сопло со стороны внутренней поверхности конфузорной камеры 8 выполнено с углублением 12. Струйный аппарат работает следующим образом. Подают жидкость в конфузорную камеру 8 и через камеру смешения 10 и выходной диффузор 11 устанавливают минимально необходимый расход жидкости. Через паровое сопло 3 подают пар, который ускоряется в проточной части сопла до скорости, превышающей скорость звука в паре. Благодаря криволинейности сужающейся части сопла парового 4 и криволинейности расширяющейся части парового сопла 5 происходит выравнивание профиля скоростей пара. Термоизоляция парового сопла 6 препятствует понижению энтальпии пара за счет охлаждения сопла парового 3 водой. Термоизоляция помещается в кожух сопла и может быть из материала с низкой теплопроводностью, воздухом, вакуумом. В зоне жидкостного сопла 7, образованного конфузором 9 и паровым соплом 3, происходит смешение потоков парового и жидкостного, перемешивание с конденсацией пара, выравнивание скоростей и давлений жидкой и паровой фаз. Перед горловиной конфузора 9 образуется однородная мелкопузырьковая смесь, движущаяся со сверхзвуковой скоростью по сравнению со скоростью распространения звука в смесях подобной структуры. В горловине конфузора 9 сверхзвуковой поток испытывает торможение. При этом происходит захлопывание паровых пузырьков, которые в результате возрастания давления исчезают, а скорость движения жидкости становится дозвуковой. Поток жидкости поступает в камеру смешения 10, где происходит смешение со вторичной жидкостью и выравнивание скоростей и давлений жидкости, что позволяет увеличить производительность аппарата. В случае необходимости создания высокого напора на выходе аппарата камера смешения не используется. Коэффициент полезного действия предлагаемого струйного аппарата выше, чем у прототипа на 3 - 5%.