Зеркальный насадок шестеренко

Зеркальный насадок шестеренко

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к оборудованию аэрозолеконцентрирующих устройств и оборудованию вакуумного крекинга природных газов и нефти.

Прототип

Известно устройство, содержащее сверхзвуковые сопла, герметично соединенные между собой, причем каждое последующее сверхзвуковое сопло имеет критическое сечение не меньше, чем первое сопло по ходу газа.

(Авторское свидетельство СССР №1426642 под названием "Аэрозолеконцентрирующий насадок" автор Н.А.Шестеренко)

Недостатком прототипа является то, что устройство и способ работают в режиме расхода подводимой энергии, а кинетическая энергия, получаемая в результате вакуумирования полостей в эжекторном режиме, расходуется на концентрированно частиц аэрозоля в центральную часть потока внутри устройства. Поэтому эффект использования и извлечения энергии из вакуума проявляется внутри устройства и не используется за пределами устройства и перевода этой энергии в другие виды энергии.

Аналог 1

Известно устройство, содержащее сопла, герметично соединенные между собой, причем каждое последующее сопло имеет критическое сечение не меньше, чем предыдущее сопло. (Авторское свидетельство СССР №1242248 под названием "Аэрозолеконцентрирующий насадок Шестеренке", автор Н.А.Шестеренко)

Недостаток Аналога 1 тот же самый, что и у прототипа, причем у Аналога 1 на фиг.1 изображен вариант, когда из резервуара по магистрали источника вакуумирования отводят только часть прогоняемого воздуха; а другая часть воздуха идет в сопло с меньшим критическим сечением, чем у эжектора, причем последнее сопло имеет источник вакуумирования.

Аналог 2

Известно устройство, содержащее сверхзвуковые сопла, герметично соединенные между собой. Эти устройства не менее одного установлены друг за другом с прогрессивным уменьшением с зазором между собой. (Авторское свидетельство СССР №1388097 под названием "Аэрозольный концентратор" автор Н.А.Шестеренко).

Недостатком аналога 2 является то же самое, что и для прототипа, причем прогрессивное уменьшение размера устройств использовано для повышения концентрации аэрозоля.

Технической задачей является повышение эффективности и расширение области применения.

Техническая задача выполняется следующим образом:

1. Насадок, содержащий или жестко фиксированные сопла, или сопла, имеющие устройства изменения геометрических параметров, или одновременно и те и другие сопла, которые герметично соединены между собой, причем критическое сечение каждого сопла не меньше критического сечения расходоопределяющего сопла, при этом каждое сопло имеет выходное сечение, ограниченное кромкой, образующей с последующим соплом или эжекторный зазор, который сообщен с герметичной полостью, или стык герметизации с последующим соплом, или козырек, находящийся в герметичной полости, отличающийся тем, что

или эжекторный зазор, или стык герметизации, или перед, или после не менее чем одним соплом или в герметичной полости имеется не менее, чем одна фокусирующая поверхность, или не менее, чем одна система фокусирующих поверхностей с зеркальным отражением,

или не менее, чем одно сопло имеет не менее, чем один участок фокусирующей поверхности с зеркальным отражением.

2. Насадок по пункту 1, отличающийся тем, что поверхность или система поверхностей имеет не менее, чем две точки, касательные поверхности к которым параллельны друг другу, и имеют не менее, чем одну общую нормаль.

3. Насадок по пункту 2, отличающийся тем, что не менее, чем одна общая нормаль проходит не менее, чем через одно сопло.

Предлагаемое изобретение изображено на фиг.1, 2 и 3.

На фиг.1 зеркальный насадок содержит жестко фиксированные сопла 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и сопло 8, имеющее устройство изменения геометрических параметров 9, которые герметично соединены между собой.

Причем критические сечения 10, 11, 12, 13, 14, 15 и 16 соответственно сопел 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 не меньше критического сечения 17 расходоопределяющего сопла 1. Сопла 8 1 и 3 имеют соответственно одни и те же критические и выходные сечения 16, 17 и 11, ограниченные кромкой 18, 19 и 20, образующей с последующим соплом эжекторный зазор 21, 22 и 23, каждый из которых сообщен соответственно с герметичной полостью 24, 25 и 26.

Сопло 4 (или сопло Лаваля 4) имеет выходные сечения 27, ограниченные кромкой 28, образующей с последующим соплом эжекторный зазор 29, который сообщен с герметичной полостью 30. Сопло 6 (или сопло Лаваля 6) имеет выходное сечение 31, которое с соплом 7 (или соплом Лаваля 7) образует стык герметизации 32. Сопло 7 имеет выходное сечение 33, которое соединено с газоотводом 34. Сопла 2 и 5 (или сопла Шестеренко 2 и 5) соответственно за критическими сечениями 10 и 13 имеют выпуклые козырьки 35 и 36, которые находятся в герметичных полостях 37 и 38.

В эжекторных зазорах 21, 22, 23, 29, в стыке герметизации 32, перед соплом 8 и после сопла 5 и в герметичных полостях 38 и 37, а также на выпуклых козырьках 35 и 36 имеются соответственно фокусирующие поверхности 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 и 50 с зеркальным отражением, которые установлены на кронштейнах или другим способом. Воздуховод 51 установлен на сопле 1.

Пары фокусирующих поверхностей с зеркальным отражением 44 и 48, 47 и 49, 45 и 46, 43 и 43 имеют не менее, чем две точки, касательные поверхности к которым параллельны друг другу, и имеют не менее, чем одну соответственно общую для них нормаль 52, 53, 54 и 55 (с целью не загромождать изображения фигур касательные поверхности не показаны). Герметичные полости 37 и 38, соответственно, имеют шлюзовые устройства 56 и 57 для удаления частиц аэрозоля.

Зеркальный насадок снабжен не менее, чем одним источником физических возмущений: источник магнитных полей 58 и 59, источник торсионных полей 60, источник волн различных излучений 61, 62 и т.д. и т.д., которые воздействуют на внутренний участок зеркальный насадка, находящийся в пределах зеркального отражения или фокусирующей поверхности, или системы фокусирующих поверхностей с зеркальным отражением.

На фиг.2 показан вариант, когда за соплом 3 поток раздваивается по соплам 4а и 4б и т.д.

На фиг.3 показан вариант, когда сопло Шестеренко 5 выполнено симметричным.

На всех фигурах стрелками 63 и 64 показано направление вылета частиц аэрозоля.

Следует отметить, что поверхности с зеркальным отражением могут быть прямыми, вогнутыми, выпуклыми и состоящие из их комбинаций.

Зеркальный насадок работает следующим образом

На фиг.1 под действием принудительного перепада давления газодинамический поток (или газ, или воздух, или аэрозоль, или газожидкостная смесь - ГДП) через воздуховод 51 подается в сопло 8, затем проходит через сопла 1, 1, 3, 4, 5, 6, 7 и выходит в газоотвод 34. Сопла Шестеренко поворачивают ГДП согласно закону Прантля-Майера по направлению выпуклостям 35 и 36. Частицы аэрозоля по инерции вылетают из ГДП по направлениям 63 и 64 и в газоотвод 34 удаляется чистый газ. Через шлюзовое устройство 56 и 57 удаляются частицы аэрозоля (механизм удаления частиц на фигурах не показан). За счет эффекта эжекции в полостях 24, 25, 26 и 30 создается разрежение (или вакуум), что способствует крекингу газа и жидкости и интенсивному испарению (превращению в пар) жидкостей, что обеспечивает разделение газов от неиспаряющихся частиц аэрозоля. Зеркала способствуют усилению этих процессов, так как все эти процессы, в конечном счете, являются волновыми, а зеркала отражают волны (например, свет) и направляют их обратно для усиления происходящих в пределах отражения процессов. Источниками физических воздействий регулируются и изменяются интенсивность и направленность происходящих процессов в зависимости от физического воздействия (магнитного или электрическим поля, облучения лазером и пр. пр.). Нормали 52, 53 и 54 позволяют до возможного максимума увеличить усиление происходящих внутри устройства процессов. Следовательно, все пункты изобретения усиливают до фантастических размеров и величин происходящие в устройстве процессы, качественно меняя уровень этих процессов, что расширяет диапазон использования устройства.

На фиг.2 показан отвод газов, разделенных по разнице адиабаты в сопла 4а и 4б.

На фиг.3 показан вариант, который может существовать самостоятельно.

Следует отметить, что на всех фигурах в зеркальном насадке могут быть установлены дополнительные источники различных физических воздействий и излучений и могут быть также установлены дополнительные поверхности с зеркальным отражением (которые на фигурах позициями не отмечены). Все они усиливают процессы, происходящие в насадке.

Технический эффект

Технический эффект заключается в том, что зеркала усиливают до фантастических размеров и величин происходящие в устройстве процессы, качественно меняя уровень этих процессов, что расширяет диапазон использования устройства.

1. Насадок, содержащий жестко фиксированные сопла или сопла, имеющие устройства изменения геометрических параметров, или одновременно и те и другие сопла, которые герметично соединены между собой, причем критическое сечение каждого сопла не меньше критического сечения расходоопределяющего сопла, при этом каждое сопло имеет выходное сечение, ограниченное кромкой, образующей с последующим соплом или эжекторный зазор, который сообщен с герметичной полостью, или стык герметизации с последующим соплом, или козырек, находящийся в герметичной полости, отличающийся тем, что в эжекторном зазоре, или в стыке герметизации, или перед или после не менее чем одним соплом, или в герметичной полости имеется не менее чем одна фокусирующая поверхность, или не менее чем одна система фокусирующих поверхностей с зеркальным отражением, или не менее чем одно сопло имеет не менее чем один участок фокусирующей поверхности с зеркальным отражением.

2. Насадок по п.1, отличающийся тем, что поверхность или система поверхностей имеет не менее чем две точки, касательные поверхности к которым параллельны друг другу и имеют не менее, чем одну общую нормаль.

3. Насадок по п.2, отличающийся тем, что не менее чем одна общая нормаль проходит не менее чем через одно сопло.