Стный инжектор
Иллюстрации
Реферат
»
O rii H C-А Н Й Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
МПК F 154 1/00
Н 02п 4/00
Заявлено 02.XI I.1969 (Ko 1381487/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 21.IX.1971. Бюллетень № 28
Дата опубликования описания 5.XI.1971
Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.311:538.4(088.8) Лвтор изобретения
Ю. Г. Калабухов
Заявитель х1АРО-ЖИДКОСТНЫЙ ИН®ЕК101х
Изобретение относится tK устройствам дЛя магнитогидродинамического преобразования тепловой энергии в электрическую, в частности к разгонным устройствам.
Известны паро-жидкостные инжекторы, содержащие сопло Лаваля с форсунками в его закритической части, камеру смешения, диффузор, центральное тело с регулирующей иглой.
Недостатком известных наро-жидкостных инжекторов является невозможность их саморегулирования при изменении параметров инжектируемой и инжектирующей сред.
Целью изобретения является повышение эффективности работы инжектора,при изменяющихся параметрах инжектируемой и инжектирующей сред и ускорение выхода инжектора на требуемый режим. Для этого форсунки в закритической части сопла Лаваля расположены рядами по окружности, а регулирующая игла выполнена в виде наконечника с форсунками и жестко скрепленного с ним полого цилиндрического стержня. Игла может перемещаться в осевом направлении в опорах под давлением жидкости и пружины, установленной на полом стержне. (;тержень регулирующей иглы расположен в опорах, одна из которых закреплена на внутренней трубе центрального тела, соединенной с наружной трубой через тепловой компенсатор и отделенной от нее тепловыми экранами, другая — на йа. ружной трубе центрального тела.
Перемещение регулирующей иглы ограничено фиксатором, расположенным на ее цилиндрическом стержне, причем продольное перемещение фиксатора также ограничено, с одной стороны, опорой внутренней трубы центрального тела, а с другой — пружиной, упирающейся одним концом в эту опору, а
1р другим — в стопорное кольцо, закрепленное на свободном конце стержня регулирующей иглы.
Первый ряд форсунок в закритической части сопла Лаваля расположен в сечении, равном по величине входному сечению сопла, а каждый последующий ряд расположен в сечении, площадь которого больше площади сечения предыдущего ряда на 25 — 35%, причем включение в работу того или иного ряда форсунок зависит от выбираемого режима работы инжектораа.
На чертеже изображен предложенный парожидкостный инжектор.
Инжектор состоит из сверхзвукового парового сопла (, труб 2, коллекторов 8, форсуночных узлов 4, камеры смешения 5, диффузора 6, направляющего цилиндра 7, центрального тела 8, внутри которого расположены эк3р раны 9, опора (О и регулирующая игла 11, на
314920
65 которой, в свою очередь, установлены пружина 12, стопорное кольцо 18 и гайка 14.
Форсуночные узлы 4 состоят из жестко соединенных между собой коротких конических труб с форсунками для впрыскивания холодного жидкого металла в закритическую часть парового сопла (и камеру смешения 5.
Эти узлы расположены по зонам закритической части сопла, а форсунки узлов в каждой зоне расположены рядами по окружности.
Первый ряд форсунок расположен в сечении
Г„равном входному сечению парового сопла, т. е, в сечении, где имеется пар металла. Ка>кдый последующий ряд форсунок расположен в сечении, площадь которого больше площади сечения, предыдущего ряда па 25 — 35 /О. В этом сечении в случае прекращения подачи холодного жидкого металла через предыдущий ряд все же будет иметься пар металла.
Вдоль всего парового сопла и частично камеры смешения расположено центральное тело 8, состоящее из наружной и внутренней цилиндрических труб, отделенных одна от другой экранами 9 и имеющих опоры для осевого перемещения регулирующей иглы 11. Один конец наружной трубы центрального тела жестко соединен с днищем парового сопла, а другой может свободно перемещаться, при этом осевое перемещение обеспечивается направляющим цилиндром 7, ребра которого на наружной поверхности жестко присоединены к камере смешения. Внутренняя труба центрального тела соединена с его наружной трубой через тепловой компенсатор, обеспечивающий компенсацию удлинений этих труб при работе инжектора.
Внутри центрального тела установлена регулирующая игла 11, состоящая из профилированного наконечника и жестко скрепленного с HHM полого цилиндричеекого стержня. Центровка регулирующей иглы осуществлена с помощью двух опор, одна из которых скреплена с наружной трубой центрального тела, а другая 10, представляющая собой направляющий цилиндр с ребрами, жестко присоединена этими:ребрами к внутренней трубе центрального тела.
На полом цилиндрическом стержне регулирующей иглы расположен фиксатор, ограничивающий ее перемещение, С одной стороны продольное перемещение фиксатора органичепо опорой 10, с другой — пружиной, упирающейся одним концом в опору 10, а другим— в стопорное кольцо 18, фиксируемое с помощью гайки 14 от перемещения,под действием, пружины.
Работает инжектор следующим образом.
При прохождении пара металла по паровому соплу 1 и камере смешения б наружная труба центрального тела 8 нагревается и свободно перемещается вдоль направляющего цилиндра 7. При этом температурный компенсатор ко мпенсирует разность в удлинении наружной трубы центрального тела относительно его внутренней трубы, внутри которой течет холодный жидкий металл. В процессе пуска инжектора увеличивается напор холодного жидкого металла, что приводит к сжатию пружины 12 и перемещению регулирующей иглы 11 в сторону уменьшения площади горла камеры смешения. После выхода ин>кектора на номинальный режим регулирующая игла занимает требуемое положение, обеспечивая необходимое давление в камере смешения.
Впрыскивание холодного жидкого металла в паровое сопла через форсунки осуществляется последовательно по зонам закритической части сопла, причем,при переходе инжектора с одного режима на другой одновременно может производиться впрыскивание жидкого металла толы<о через форсунки двух близлежащих зон. При избыточном увеличении напора жидкого металла регулирующая игла перемещается в направлении перекрытия сечения горла камеры смешения. При падении напора жидкого металла регулирующая игла под действием пружины стремится вернуться в первоначальное положение. В случае увеличения или уменьшения напора .пара на входе в паровое сопло,по сравнению с требуемым будет увеличиваться или уменьшаться давление пара на наконечник регулирующей иглы и тем самым будет изменяться в нужную сторону положение самой иглы, а следовательно, и сечение горла камеры смешения.
Пре дмст изобретения
1. Пара-жидкостный инжектор, содержащий сопло Лаваля с форсунками в его закритической части для впрыскивания холодной жидкости, камеру смешения, диффузор, центральное тело с регулирующей иглой, имеющей форсунки для впрыскивания холодной жидкости, отлича ош,ийся тем, что, с целью повышения эффективности работы инжектора при изменяющихся параметрах инжектируемой и инжектирующей сред и ускорения выхода инжектора на требуемый режим, форсунки в закритической части сопла Лаваля расположены рядами по окружности, à регулирующая игла выполнена в виде наконечника с форсунками и жестко скрепленного с ним полого цилиндрического стержня и мо>кет перемещаться в осевом направлении в опорах под давлением жидкости и пружины, расположенной на стержне регулирующей иглы, одна из опор закреплена на внутренней трубе центрального тела, соединенной с наружной трубой через тепловой компенсатор и отделенной от нее тепловыми экранами, другая — íа наружной трубе центрального тела, причем на цилиндрическом стержне регулирующей иглы предусмотрены средства для ограничения ее осевого перемещения.
2. Инжектор по п. 1, отличающийся тем, что средства для ограничения осевого перемещения регулирующей иглы выполнены в виде фиксатора, расположенного на ее цилиндрическом стержне, причем продольное перемеще31492Ü
Составитель В. Царьков
I сдактор Т. Орловская Текред А. А. Камышиикова Корректор И. М. Шматова
Заказ 3048/! Изд Мо ) 2(jI Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 ние фиксатора ограничено, с одной стороны, опорой внутренней трубы центрального тела, а с другой — пружиной, упирающейся одним концом в зту опору, а другим — э стопорное кольцо, закрепленное на свободном конце стержня регулирующей иглы.
3. Инжектор по п. 1, отличающийся тем, что первый ряд форсунок в закритической части сопла Лаваля расположен в сечении, равном по величине входному сечению сопла, а каждый последующий ряд расположен в сечении, площадь которого больше площади сечения предыдущего ряда на 25 — 35%, причем включение в работу того или иного ряда форсунок зависит от выбираемого режима работы инжектора.