Насадок шестеренко

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к технике обеспыливания, может быть использовано в качестве высушивателя газа, а также для транспортировки газа с предварительной его очисткой. Целью изобретения является расширение диапазона применения насадка. Для достижения вышеуказанной цели в насадке, состоящем из герметично соединенных между собою сопел, не менее одного из которых сверхзвуковое сопло и критические сечения которых не меньше критического сечения первого по ходу движения газа (аэрозоля) сопла, не менее чем однократно за сверхзвуковым соплом установлено не менее чем одно сужающееся дозвуковое сопло. Кроме того, в насадке не менее чем одно сужающееся дозвуковое сопло выполнено в виде усеченного за критическим сечением сверхзвукового диффузора многоскачкового с внешним сжатием, причем поверхность, образующая косые скачки, обращена в сторону потока газа (аэрозоля). Технический эффект заключается в том, что замороженные жидкие пары в виде микрольдинок концентрируются за счет мощного каскада косых скачков с постоянным подмораживанием за счет вакуумного разгона сразу же за критическими сечениями дозвуковых сопел, а это позволяет максимально высушивать газ, что важно при транспортировке газа по трубам в зимнее время. Технический эффект также заключается в том, что наличие дозвуковых сужающихся сопел улучшает вакуумирование емкостей, в которых накапливаются частички аэрозоля, создавая устойчивую работу насадка в качестве пылеуловителя и высушивателя газа. Технический эффект также заключается в том, что установка дозвуковых сопел позволяет после максимального расширения без больших потерь на косых скачках компенсировать энергию этих скачков дополнительным разгоном, позволяя газу совершить следующую работу в насадке (например, поворот по закону Прантля-Майера). Технический эффект также состоит в том, что запирание рабочей части насадка от внешних воздействий со стороны выходного сечения насадка резко возрастает и создает устойчивый режим работы в емкостях. Установление усеченного сверхзвукового диффузора в виде сужающегося сопла также повышает эффект выброса частиц из потока газа. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Реферат

Изобретение отностися к технике обеспыливания, может быть использовано в качестве высушивателя газа, а также для транспортировки газа с предварительной его очисткой.

Прототип

Известные «Способ и устройство Шестеренко эжекторного разгона газа с получением энергии из вакуума» по международной заявке PCT/RU 02/00391, опубликованной 27 марта 2003 года (номер международной публикации WO 03/025379 А1), включающие в себя:

1. Способ разгона газа с получением энергии, состоящий в том, что под действием источника принудительного прокачивания в сверхзвуковом эжекторном режиме потоком газа вакуумируют полость, в которой используют возникший в результате эжекции полости перепад давления в разгонной части эжектора и доразгоняют поток газа до больших скоростей, и увеличивают этим эффект эжекции и вакуумирования полости, и продолжают вазимное увеличение вакуумирования полости и ускорения потока газа до максимальных возможных пределов, отличающийся тем, что дополнительно полученную в результате ускорения потока газа кинетическую энергию отводят из полости с потоком газа через выводящую часть эжектора.

2. Способ по пункту 1, отличающийся тем, что после создания внутри полости устойчивого разрежения источник принудительного прокачивания газа устраняют от последующего процесса прокачивания и разгона газа, что осуществляют в эжекторном режиме самовакуумирования полости.

3. Способы по пунктам 1 и 2, отличающиеся тем, что источником принудительного прокачивания газа создают или в полости, или в последовательно размещенных полостях дозвуковую скорость потока газа, которым в эжекторном дозвуковом режиме вакуумируют или полость, или полости, и который вакуумом или этой полости, или этих полостей сначала разоняют до скорости звука, а затем до сверхзвуковых скоростей.

4. Способ по пунктам 1, 2 и 3, отличающийся тем, что оптимизируют эффект эжекции и разгона газа за счет изменения расстояния между критическими сечениями или изменения геометрии внутри эжектора, или изменения площади критических сечений или их сочетания.

5. Устройство для осуществления способа по пунктам 1 и 2 содержит сверхзвуковые сопла, герметично соединенные между собой, причем критическое сечение каждого сверхзвукового сопла не меньше критического сечения первого по ходу движения газа сверхзвукового сопла.

6. Устройство по пункту 5, отличающееся тем, что не менее чем одно сопло или жестко, или с возможностью осевого перемещения введено коаксиально в последующее по ходу движения сопло с образованием полости и выполнено в виде сверхзвукового сопла или в виде трубки Вентури, или в виде отверстия, или в виде сужающегося сопла, или в виде цилиндра, или в виде их комбинации, или в виде расширяющего сопла, при этом полость (полости) или является автономно-герметичной, или не менее чем одна полость сообщена через устройство перекрытия или с окружающей средой, или с труборессивером (емкостями), который сообщен через устройство перекрытия или с источником принудительного прокачивания газа (разрежения), или с окружающей средой, или с тем и другим.

7. Устройство по пунктам 5 и 6, отличающееся тем, что или входное, или выходное, или входное и выходное сечение (сечения) установлено (установлены) в резервуаре (резервуарах), который сообщен магистралью с источником принудительного прокачивания газа, при этом магистраль снабжена устройством перекрытия магистрали, а резервуар снабжен или отверстием, или сужающимся соплом, или сверхзвуковым соплом, или патрубком, который, в свою очередь, снабжен устройством перекрытия и имеет критическое сечение не меньше первого по ходу газа сопла, причем устройство перекрытия сообщено либо с окружающей средой, либо с газопроводом закольцовывания газовых потоков установки.

8. Устройство по пункту 7, отличающееся тем, что магистраль, соединяющая резервуар с источником принудительного прокачивания (разрежения) газа, снабжена не менее чем одним дополнительным устройством, причем каждое последующее по ходу газа дополнительное устройство меньше предыдущего, а первое по ходу газа сопло каждого последующего устройства сообщено с магистралью каждого предыдущего устройства.

9. Устройство по пунктам 5 и 6, отличающееся тем, что в первом по ходу движения газа сопле негерметично и коаксиально или жестко, или с возможностью осевого передвижения установлено или дозвуковое, или сверхзвуковое возбуждающее сопло, сообщенное с источником повышенного давления через газовод или не менее чем однократно возбуждающее сопло выполнено в виде устройства по пункту или 6, или 9, но меньшего размера по сравнению с каждым последующим по ходу движения газа устройством.

10. Устройство по пунктам 5, 6, 7, 8, 9, отличающееся тем, что не менее чем одно сопло выполнено с возможностью изменения или критического сечения сопла, или угла наклона образующих сопла по отношению к направлению движения потока газа или их сочетания.

Недостатком прототипа является не использование его в рамках формулы изобретения в качестве газового разделителя трех фаз и разделителя по фракциям многокомпонентного газа, а также отсутствие формулы изобретения на вариант, изображенный на фиг.21.

Аналог 1

Известно авторское свидетельство СССР №1426642, дополнительное к №1422248, в котором насадок, состоящий из сверхзвуковых сопел, соединенных между собой герметично, снабжен по меньшей мере одним дополнительным соплом, критическое сечение которого выбрано меньшим критического сечения предыдущего по ходу движения газа сопла, но не меньшим критического сечения первого сверхзвукового сопла. У аналога недостаток заключается в том, что он не может быть использован для разделения дисперсного потока на три фазы, а газ не разделяет на фракции.

Аналог 2

Известно авторское свидетельство СССР №1242248, в котором насадок содержит соосно установленные сверхзвуковые сопла, критическое сечение каждого из которых не меньше критического сечения предыдущего по ходу движения аэрозоля сопла, причем сверхзвуковые сопла связаны между собой с образованием герметичного соединения. У аналога 2 недостаток тот же, что и у Аналога 1.

Аналог 3

Известен Насадок Шестеренко по патенту Российской Федерации. RU 2206409 (С2)

Насадок, состоящий из герметично соединенных между собой сверхзвуковых сопел Лаваля, критическое сечение каждого из которых не меньше критического сечения первого по ходу движения сверхзвукового сопла Лаваля, отличающийся тем, что первое сопло коаксиально введено в последующее с образованием между ними эжектируемой полости и выполнено сужающимся.

Недостатком Аналога 3 является то же самое, что и у аналогов 1 и 2.

Аналог 4

Известен Насадок Шестеренко по патенту Российской Федерации. RU 2206410 (С2)

1. Насадок, содержащий соосно установленные с герметичным соединением между собой сопла, критическое сечение каждого из которых не меньше критического сечения первого по ходу движения газа сопла, отличающийся тем, что не менее двух сопел первых по ходу движения газа выполнены сужающимися.

2. Насадок по п.1, отличающийся тем, что первое сопло выполнено в виде отверстия.

Недостаток Аналога 4 тот же, что и у аналогов 1, 2 и 3.

Аналог 5

Известно сверхзвуковое сопло с косым срезом Шестеренко, содержащее дозвуковой конфузор с критическим сечением на выходе и козырек, идущий от одной кромки среза критического сечения по радиусу, исходящему из противоположной кромки среза критического сечения, отличающееся тем, что с целью повышения эффективности напыления дозвуковой конфузор перед критическим сечением выполнен с осью, идующей по ломаной или кривой линии, касательная к которой не пересекает ось дозвукового конфузора (авт. Свидетельство СССР №812356).

Недостатком аналога 5 является невозможность использовать его для фазового разделения на три фазы и необходимость создания сверхзвукового перепада давления, а также невозможность использовать его для разеделения газа на фракции.

Аналог 6

Известно сверхзвуковое сопло Шестеренко по авторскому свидетельству СССР №899151, содержащее дозвуковой конфузор с критическим сечением на выходе и козырек, который выполнен в виде выпуклой образованной кривой или ломаной линией поверхности и расположен у кромки критического сечения, при этом составляет с критическим сечением угол не меньше 90°.

Недостатком аналога 6 является невозможность использовать его в качестве фазового разделителя на три фазы (газ, твердые частицы, жидкость), а также необходимость создания сверхзвукового перепада давления, а также невозможность использовать его для разделения газа на фракции.

Аналог 7

Известен фазовый разделитель Шестеренко по авторскому свидетельству СССР №845065.

1. Фазовый разделитель, содержащий сверхзвуковое сопло с дозвуковым конфузором, выполненным криволинейным перед критическим сечением сопла, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности разделения фаз дисперсного потока, на регулируемом расстоянии от сопла установлен сверхзвуковой диффузор, сообщенный с системой вакуумирования, причем критическое сечение сверхзвукового диффузора равно или больше критического сечения сопла.

2. Разделитель по п.1, отличающийся тем, что с целью расширения функциональных возможностей он дополнительно снабжен подложкой для сбора дисперсной фазы, установленной между соплом и сверхзвуковым диффузором на расстоянии от критического сечения сопла, не превышающем длину инерционного пробега частиц, причем подложка расположена на продолжении касательной к оси криволинейного конфузора, проходящей через критическое сечение сопла.

3. Разделитель по п.2, отличающийся тем, что подложка выполнена в виде сосуда с жидкостью для сбора дисперсной фазы.

Недостатком аналога 7 является невозможность использовать его в качестве разделителя на три фазы и на различные фракции, а также необходимость иметь на входе компрессор, обеспечивающий сверхзвуковой перепад давления, а на выходе - вакуумный насос с большой производительностью.

Аналог 8

Известен фазовый разделитель по авторскому свидетельству СССР №920468.

1. Фазовый разделитель по авт. св. №845065, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности разделения фаз дисперсного потока, сверхзвуковой диффузор выполнен многоскачковым с внешним сжатием, причем поверхность, образующая скачки, обращена в сторону подложки.

2. Разделитель по п.1, отличающийся тем, что между соплом и многоскачковым сверхзвуковым диффузором с внешним сжатием установлена с возможностью перемещения поверхность одностороннего торможения и разгона сверхзвукового потока, выполненная в виде одного или нескольких последовательно расположенных сопел Лаваля, ось которого совпадает с подложкой.

3. Разделитель по п.1, отличающийся тем, что с целью нанесения аэрозоля на поверхность трубчатой формы сопло и многоскачковый диффузор выполнены кольцевыми.

4. Разделитель по п.2, отличающийся тем, что с целью нанесения аэрозоля на поверхность трубчатой формы сопло, многоскачковый сверхзвуковой диффузор и дополнительная поверхность одностороннего торможения и разгона сверхзвукового потока выполнены кольцевыми.

Недостаток аналога 8 такой же как и у аналога 7, т.е. невозможность использовать его для разделения дисперсного потока на три фазы, а газ на различные фракции и необходимость иметь компрессор и вакуумный насос.

Целью изобретения является расширение диапазона применения насадка Шестеренко.

Для достижения вышеуказанной цели:

1. Насадок, состоящий из герметично соединенных между собой сопел, не менее одного из которых сверхзвуковое сопло и критические сечения которых не меньше критического сечения первого по ходу движения газа (аэрозоля) сопла, отличающийся тем, что не менее чем однократно за сверхзвуковым соплом установлено не менее чем одно сужающееся дозвуковое сопло.

2. Насадок по пункту 1, отличающийся тем, что не менее чем одно сужающееся дозвуковое сопло выполнено в виде усеченного за критическим сечением сверхзвуковго многоскачкового диффузора с внешним сжатием, причем поверхность, образующая косые скачки, обращена в сторону потока газа (аэрозоля).

Насадок Шестеренко изображен на фиг.1 и 2. На фиг.1 дозвуковое сужающееся сопло 1, имеющее критическое сечение 2 и входное сечение 3, установлено коаксиально на сопле Лаваля 4 при помощи плоскости 5. Сопло Лаваля 4 имеет критическое сечение 6 и выходное сечение 7. Между плоскостью 5, дозвуковым сужающимся соплом 1 и соплом Лаваля 4 имеется вакуумируемая полость 8. Сопло Лаваля 4 установлено на сопле Лаваля 9 при помощи плоскости 10. Сопло Лаваля 9 имеет критическое сечение 11 и выходное сечение 12. Между плоскостью 10, соплами Лаваля 4 и 9 имеется вакуумируемая полость 13. Сопло Лаваля 9 установлено на дозвуковом сужающемся сопле 14 при помощи плоскости 15. Дозвуковое сужающееся сопло 14 имеет критическое сечение 16. В свою очередь, дозвуковое сужающееся сопло 14 установлено на дозвуковом сужающемся сопле 17, которое установлено на дозвуковом сужающемся сопле 18, а последнее установлено на дозвуковом сужающемся сопле 19. Установка этих сопел производится при помощи плоскостей соответственно 20, 21 и 23. В свою очередь, между вышеуказанными соплами имеются вакуумируемые полости 24, 25, 26 и 27. Дозвуковое сужающееся сопло 19 установлено на сверхзвуковом сопле Шестеренко 28 при помощи плоскости 29. Дозвуковые сужающиеся сопла 17, 18 и 19 имеют критические сечения 30, 31 и 32. Сверхзвуковое сопло Шестеренко состоит из дозвукового конфузора 33, критического сечения 34 и выпуклого симметричного козырька 35, на котором установлено дозвуковое сужающееся сопло 36, которое имеет входное сечение 37 и критическое сечение 38. Если сверхзвуковое сопло Шестеренко 28 выполнено в виде тела вращения, тогда дозвуковое сужающееся сопло 36 выполнено кольцевым. Если сверхзвуковое сопло Лаваля выполнено щелевым (следовательно, и весь насадок щелевой), тогда каждый выпуклый козырек 35 (их два в этом случае) соединен также с щелевым дозвуковым сужающимся соплом 36, на котором установлена соотвественно герметично соединенная между собой пара сопел Лаваля 39 и 40, выполненных в щелевом исполнении, а установка осуществлена при помощи плоскостей 41. Соответственно в предыдущем варианте сопла Лаваля 39 и 40 выполнены в кольцевом исполнении. Сопла Лаваля 39 и 40 имеют критические сечения 42 и 43 и выходные сечения соответственно 44 и 45. На дозвуковом сужающемся сопле 36 (соплах) при помощи плоскости (плоскостей) 46 герметично установлена емкость 47, имеющая крышку 48 и патрубок 49.

Емкость 47 герметично закрывается крышкой 48, которая имеет устройство открытия (на фиг. не показано). Патрубок 49 сообщен с другим сосудом, имеющим герметичную крышку (не показано). На фиг.2 изображен вариант насадка Шестеренко, состоящего из следующих элементов. Дозвуковое сужающееся сопло 50 коаксиально введено в дозвуковое сужающееся сопло 51 и установлено на нем при помощи плоскости (плоскостей) 52. В свою очередь, дозвуковое сужающееся сопло 51 коаксиально введено в сверхзвуковое сопло с косым срезом 53 и установлено на нем при помощи плоскости (плоскостей) 54.

Дозвуковые сужающиеся сопла 50 и 51 имеют критические сечения 55 и 56 соответственно. Сверхзвуковое сопло с косым срезом 53 имеет критическое сечение 57 и вогнутый в сторону потока козырек 58 и конфузор 59. Дозвуковые сужающиеся сопла 50 и 51, а также конфузор 59 имеют общую искривленную ось, которая за критическим сечением 57 резко поворачивает вслед за козырьком 58, а затем проходит через дозвуковые сужающиеся сопла 60, 61 и 62, а затем через сопла Лаваля 63 и 64. Эти сопла установлены друг за другом герметично при помощи плоскостей 65, 66, 67 и 68. Между этими соплами имеются вакуумируемые полости 69, 70, 71 и 72 соответственно. Дозвуковые сужающиеся сопла 60, 61 и 62 имеют критические сечения 73, 74 и 75 соответственно. Сопла Лаваля 63 и 64 имеют критические сечения 76 и 77, а также выходные сечения 78 и 79 соответственно. Дозвуковое сужающееся сопло 50 имеет входное сечение 80. На конфузоре 59 и на дозвуковом сужающемся сопле 60 установлена герметично емкость 81, имеющая крышку 82 и патрубок 83. Крышка 82 имеет устройство открытия (на фиг. не показано).

На фиг.2 дозвуковое сужающееся сопло 60 выполнено в виде усеченного за критическим сечением сверхзвукового многоскачкового диффузора с внешним сжатием, причем поверхность, образующая косые скачки, обращена в сторону потока газа и может со сверхзвуковым соплом 53 в стыке соединения с козырьком 58 либо быть соединена плавно, образуя герметичное соединение, либо (как показано на фиг.2) иметь зазор 84, закрытый герметизирующей полусферой 85. Между козырьком 58, дозвуковым сужающимся соплом 60 и полусферой 85 находится вакуумируемая полость 86. У дозвукового сужающегося сопла 60 условное входное сечение 87 выполнено скошенным. Условное выходное сечение 88 из сверхзвукового сопла 53 идет от противоположных кромок критического сечения 57 и козырька 58. Пунктирами 89 и 90 показаны границы сверхзвукового потока газа. На фиг.1 стрелка 91 показывает направление движения частиц аэрозоля, вылетающего из потока газа. То же самое показывает стрелка 92 на фиг.2. На всех фигурах герметизация осуществляется либо сваркой, либо прижимными и зажимными устройствами, сжимающими резиновые прокладки. Специально на способах герметизации на фигурах не акцентировано. Однако насадки от входных сечений 3 и 80 до выходных сечений 45 и 79 полностью герметизированы. В дозвуковые сужающиеся сопла 1 и 50 может быть коаксиально с зазором, обеспечивающим свободный подсос, введено разгонное сопло, сообщенное с компрессором (на фиг. не показано). Может быть также подсоединен к выходным сечениям 45 и 79 вакуумный насос, который после запуска насадка на рабочий режим может легко отделяться от этих сечений, а может и продолжать работать без отделения.

На фиг.2 дозвуковые сужающиеся сопла 50 и 51, а также сверхзвуковое сопло с косым срезом 53 с плоскостями 52 и 54 образуют соответственно вакуумируемые полости 93 и 94. Емкость 81 образована сферой (или цилиндром) 95, которая герметично установлена на конфузоре 54 и дозвуковом сужающемся сопле 60. Емкость 47 (на фиг.1) образована также сферой (или цилиндром) 96. На фиг.1 все критические сечения всех сопел не меньше (а лучше чуть больше) критического сечения 2. На фиг.2 все критические сечения не меньше критического сечения 55. На фиг.1 между сверхзвуковым соплом Шестеренко 28, дозвуковым сужающимся соплом 19 и плоскостью 29 образована вакуумируемая полость 97. Между плоскостью 41, дозвуковым сужающимся соплом 36 и соплом Лаваля 39 имеется вакуумируемая полость 98. Система шлюзов, обеспечивающая герметичность установки относительно окружающей среды и удаление шлаков из емкостей 47 и 81 во время работы, на фиг. не показана.

Предлагаемое устройство работает следующим образом:

На фиг.1 под действием создаваемого любым способом перепада давления подается газ в насадок через входное сечение 3. Перепада давления должно быть достаточно, чтобы создать в дозвуковом сужающемся сопле 1 (в дальнейшем все сопла будут называться сокращенно только номерами) скорость потока газа (аэрозоля), обеспечивающего в пространстве между критическими сечениями 2 и 6 эффект эжекции. Этот перепад давления первоначально создает в критическом сечении 2 дозвуковую наибольшую скорость в насадке в момент запуска. За счет эффекта эжекции в вакуумируемой полости 8 создается разрежение, которое обеспечивает между входным 3 и критическим сечением 2 больший перепад, чем он был создан первоначально. В критическом сечении 2 увеличивается скорость и расход воздуха (аэрозоля), которые усиливают эффект эжекции и усиливают разрежение в полости 8. Взаимное увеличение скорости и расхода газа в сечении 2 и усиление разрежения в полости 8 происходит до тех пор, пока в сечении 2 не установится критические расход и скорость, равная звуку. После этого увеличение скорости и расхода в критическом сечении 2 прекратится, а увеличение разрежения в полости 8 приведет к возникновению перерасширения газа и возникновению за критическим сечением 2 сверхзвуковой скорости потока газа (аэрозоля). Стенки сопла Лаваля 4 перед критическим сечением 6 спрофилированы так, что угол скачков уплотнения по отношению к направлению сверхзвукового потока не превышает 60°, что обеспечивает прохождение критического сечения 6 без перехода потока на дозвуковую скорость. Сверхзвуковой поток, вышедший из выходного сечения 7 за счет эффекта эжекции, вакуумирует полость 13, обеспечивая этим устойчивость сверхзвукового режима движения газа (аэрозоля) в насадке. В тот момент, когда в насадке возникла сверхзвуковая скорость, поток газа (аэрозоля) прошел через все критические сечения по прямой до критического сечения 34. За счет эффекта эжекции вакуумируются полости 8, 13, 24, 25, 26, 27 и 97. При этом после критического сечения 11 поток расширяется по стенкам сопла Лаваля 9 до выходного сечения 12, развивая максимальную скорость. На этом участке можно мгновенно за счет геометрии получить эффект замерзания паров (превращение их в микрольдинки). Поэтому очень важно на участке между выходным сечением 12 и критическим сечением 34 обеспечить множество косых скачков уплотнения, чтобы эти микрольдинки группировались, скатываясь по уплотненным скачкам, к центру потока. За критическими сечениями 16, 30, 31 и 32 за счет вакуума в полостях 25, 26, 27 и 97 пристенный слой опять разгоняется и опять испытывает косую ударную волну от следующего сопла. На этом участке критические сечения 16, 30 и 31 равны между собой и сохраняют максимальную сверхзвуковую скорость потока, но организовывая косые скачки уплотнения. Чередование косых скачков с последующим разгоном обеспечивает максимальное очищение периферийной части потока от микрольдинок. Критическое сечение 34 делается достаточно большим, чтобы поток оставался сверхзвуковым, а поджатие газа обеспечило поворот газа по закону Парнтля-Майера вокруг выпуклого козырька 35. Повернутый поток газа коаксиально входит в дозвуковое сужающееся сопло 36, а затем он проходит сопла Лаваля 39 и 40, причем в полости 98 образуется за счет эжекции вакуум.

Емкость 47 также вакуумируется за счет эжекции. Частички аэрозоля и микрольдинки, сконцентрированные в центре потока перед критическим сечением 34 в емкости 47, вылетают из потока газа по направлению стрелок 91. Таким образом газ высушивается от жидкой фракции. На фиг.2 запуск насадка на рабочий режим аналогичен предыдущему варианту. После вакуумирования всех полостей и емкости 81 насадок считается запущенным. В критическом сечении 55 устанавливается критический режим расхода и скорости (т.е. скорость звука). От критического сечения 55 до выходного сечения 79 в насадке устанавливается сверхзвуковая скорость. За счет поворота оси потока перед критическими сечениями 55, 56 и 57 и смещения ее вслед за козырьком 58 создаются условия вылета частичек аэрозоля в направлении стрелки 92. Этому же способствуют косые скачки уплотнения за счет специального профилирования дозвукового сужающегося сопла 60. Вакуумирование полостей 69, 70, 71 и 72 обеспечивает вакуумирование емкости 81 и устойчивость работы насадка, сокращая число ступеней сверхзвуковых сопел, обеспечивая многократность сверхзвуковых барьеров, предотвращающих остановку насадка из-за изменения давления во внешней среде.

После запуска насадка на рабочий режим можно отключить и отсоединить источник принудительного перепада давления, которым запускался насадок на рабочий режим, но можно его оставить и работающим.

Вакуумом, созданным внутри насадка, газ (аэрозоль) засасывается в сопла 1 и 50. В критических сечениях 2 и 55 устанавливается скорость звука, а в выходных сечениях 45 и 79 устанавливается сверхзвуковая скорость (гиперзвуковая), которая является преградой для проникновения газа во внутрь насадка под давлением окружающей среды (атмосферы). Вакуумированные полости 69 и 98 обеспечивают устойчивость вакуумирования емкостей 47 и 81. Следует отметить, что насадок может быть и щелевым, и выполненным в виде тела вращения.

Следует также обратить внимание, что геометрия козырька 58, а также сопла Лаваля 9 позволяют не только освобождаться газу от твердых частиц аэрозоля, а также замораживать в зависимости от этой геометрии пары тех или иных жидких фракций, которые при наличии емкости 47 и сопла Шестеренко 28 отделяются в виде микрольдинок от газа. Наличие же сужающихся дозвуковых сопел 14, 17, 19, а также 60, 61 и 62 позволяет эти микрольдинки сконцентрировать в центре потока газа, обеспечив максимальный их выброс в емкость 47.

На фиг.2 пунктиром 89 даны границы потока в момент отрыва сверхзвукового потока газа от козырька 58. Затем за счет эжекции полость 86 и пространство между пунктиром 89 и сужающимся дозвуковым соплом 60 вакуумируются и поток смещается к поверхности поджатия, что усиливает эффект вылета частичек аэрозоля из потока газа. Критические сечения 73, 74 и 75 между собой равны. А критические сечения 76 и 77 прогрессивно уменьшаются для создания поджатия потока для использования этой энергии по технологическому назначению (например, после сопла Лаваля 64 можно установить сверхзвуковое сопло Шестеренко 28).

Технический эффект заключается в том, что замороженные жидкие пары в виде микрольдинок концентрируются за счет мощного каскада косых скачков с постоянным подмораживанием за счет вакуумного разгона сразу же за критическими сечениями дозвуковых сопел, а это позволяет максимально высушивать газ, что важно при транспортировке газа по трубам в зимнее время.

Технический эффект также заключается в том, что наличие дозвуковых сужающихся сопел улучшает вакуумирование емкостей, в которых накапливаются частички аэрозоля, создавая устойчивую работу насадка в качестве пылеуловителя и высушивателя газа.

Технический эффект также заключается в том, что установка дозвуковых сопел позволяет после максимального расширения без больших потерь на косых скачках компенсировать энергию этих скачков дополнительным разгоном, позволяя газу совершить следующую работу в насадке (например, поворот по закону Прантля-Майера).

Технический эффект также состоит в том, что запирание рабочей части насадка от внешних воздействий со стороны выходного сечения насадка резко возрастает и создает устойчивый режим работы в емкостях. Установление усеченного сверхзвукового диффузора в виде сужающегося сопла также повышает эффект выброса частиц из потока газа.

1. Насадок, состоящий из герметично соединенных между собою сопел, не менее одного из которых сверхзвуковое сопло и критические сечения которых не меньше критического сечения первого по ходу движения газа или аэрозоля сопла, отличающийся тем, что не менее чем однократно за сверхзвуковым соплом установлено не менее чем одно сужающееся дозвуковое сопло.

2. Насадок по п.1, отличающийся тем, что не менее чем одно сужающееся дозвуковое сопло выполнено в виде усеченного за критическим сечением сверхзвукового диффузора многоскачкового с внешним сжатием, причем поверхность, образующая косые скачки, обращена в сторону потока газа или аэрозоля.