АТМОСФЕРНЫЙ СТРУЙНЫЙ НАСОС

АТМОСФЕРНЫЙ СТРУЙНЫЙ НАСОС


RU (11) 2256822 (13) C2

(51) 7 F04F5/16 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2003123477/06 
(22) Дата подачи заявки: 2003.07.23 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.07.23 
(43) Дата публикации заявки: 2005.02.10 
(45) Опубликовано: 2005.07.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1707279 A1, 23.01.1992. RU 2062365 C1, 20.06.1996. RU 2003846 C1, 30.11.1993. US 1545700 А, 14.07.1925. DE 609062 А, 17.01.1935. 
(72) Автор(ы): Ястребов А.А. (RU); Пучко Г.И. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Ястребов Алексей Алексеевич (RU); Пучко Геннадий Иванович (RU) 
Адрес для переписки: 353917, Краснодарский край, г. Новороссийск, пер. Краснознаменный, 4, кв.15, А.А. Ястребову 

(54) АТМОСФЕРНЫЙ СТРУЙНЫЙ НАСОС

Насос предназначен для перекачивания воздушных масс. Атмосферный струйный насос содержит рабочее сопло, инжекционную камеру, камеру смешения и выходную камеру, а основание инжекционной камеры выполнено в виде полуцилиндра. Технический результат - расширение области применения. 2 ил.






ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к проблеме добычи воздушных струйных течений из тропосферы Земли, обладающих высокими скоростями 30-80 м/с [1] и минусовой температурой до -55°С, и может быть применено для использования в холодильной технике, в ветровых электростанциях, для кондиционирования воздуха, как в жилых домах, так и в промышленных предприятиях металлургии, машиностроения и во многих других областях техники.

Перед авторами стояла задача создания промышленного устройства, позволяющего добывать струйные течения из тропосферы Земли с наименьшими потерями и облегчающее техническую экспертизу заявки.

Известны промышленные струйные насосы [2] применяемые для перекачки жидкости, газов и сыпучих материалов. Они содержат сопло, по которому подается рабочая жидкость в приемную камеру, в которой происходит разрежение, и камеру смешения. Снизу, в струйном насосе имеется приемный патрубок, через который подается инжектируемый поток в камеру смешения.

Недостатком известных струйных насосов является невозможность использования их в качестве добычи струйных течений из-за небольшой производительности, так как применяемый рабочий поток, выходящий из сопла и поступающий в приемную камеру под давлением, намного больше атмосферного и имеет площадь поперечного сечения небольшую, а также производит поступление инжекционного потока в приемную камеру снизу.

Указанный недостаток характеризует отсутствие обоснования достаточности предложенного технического решения решению поставленной задачи и логической незавершенностью. 

Целью изобретения является добыча из верхней тропосферы Земли струйных течений, обладающих высокими скоростями и минусовой температурой, достигающей до -55°С, с помощью атмосферного струйного насоса (АСН), имеющего высокую производительность.

Поставленная цель достигается тем, что в конструкции АСН с целью создания максимального разрежения в нижней части инжекционной камеры установлен полуцилиндр, при обтекании которого воздушным горизонтальным потоком скорость его увеличивается. Максимум скорости наблюдается над миделевым сечением полуцилиндра, где скорость [3] равна удвоенной скорости набегающего потока.

АСН содержит рабочее сопло, через которое подается воздушный поток, камеру смешения, инжекционную камеру, в верхнюю часть которой происходит поступление воздушного потока за счет инжекции, а в нижней части расположен полуцилиндр, над которым производится разрежение, камеру смешения, где происходит слияние двух потоков, и выходную камеру.

Из-за увеличенной скорости над миделевой областью полуцилиндра происходит разрежение. Тут же в разреженную область начинают подсасываться верхние слои атмосферы, расположенные над АСН, образуя при этом вертикальную щель в атмосфере. Верхние слои атмосферы тут же отсасываются протекающим горизонтальным потоком, в камере смешения происходит их смешение, на их место поступают новые воздушные массы с более верхних высот, и так продолжается беспрерывный процесс инжекции при наличии горизонтального ветрового потока, проходящего через АСН. И как только давление над миделевой областью полуцилиндра сравняется с давлением, где протекают струйные течения, то струйные течения сразу начинают подсасываться к миделевой области. Обычно струйные течения в средних широтах располагаются на высоте 8-12 км. При прекращении горизонтального ветра инжекция прекращается и щель затягивается. 

Сущность настоящего изобретения состоит в том, что введение в конструкцию АСН полуцилиндра, расположенного в основании инжекционной камеры с миделевой поверхностью, обращенной кверху, и создающего разрежение, позволяет производить отсос воздуха из тропосферы сверху вниз и делает его логически завершенным, повышает обоснованность заявочного материала и позволяет однозначно оценивать предложенное изобретение с позиции решения поставленной задачи.

На приведенных чертежах фиг.1 показан общий вид АСН в разрезе А-А, на фиг.2 - вид сверху.

АСН состоит из следующих частей: рабочего сопла 1, в который поступает горизонтальный воздушный поток от вентилятора (на фиг.1 вентилятор не показан), инжекционной камеры 2 с вертикальным верхним подсосом, камеры смешения 3, выходной камеры 4 подающей струйные течения к потребителю и полцилиндра, над которым в области точки М происходит разрежение.

Материалом для изготовления АСН может служить армированный бетон.

АСН работает следующим образом. При включении вентилятора в рабочее сопло 1 начинает поступать от вентилятора горизонтальный поток ветра. При прохождении воздушным потоком миделевой области над точкой М происходит максимальное его разрежение за счет увеличения скорости в два раза. В связи с этим начинается подсос воздушной массы из тропосферы в инжекционную камеру 2 по вертикали сверху вниз, то есть производится вертикальная инжекция. Длительность инжекции протекает в течение 1,5-2 часов, за это время в тропосфере образуется сквозная щель, которая достигает высот, где протекают струйные течения, в течение этого времени атмосферное давление в миделевой области полуцилиндра уравновешивается с давлением, где протекают струйные течения, а так как инжекция продолжается беспрерывно, то она и производит подсос струйных течений в инжекционную камеру 2. После инжекционной камеры струйные течения поступают в камеру смешения 3, где происходит их перемешивание с горизонтальным потоком ветра, а оттуда через выходную камеру 4, струйные течения со скоростью 4 выше 40 м/с с температурой минус 20-22°С поступают по изолированному трубопроводу к потребителю.

Здесь более подробно поясняем промышленную применимость изобретения. Использование воздуха с минусовой температурой целесообразно применять в крупных холодильниках производительностью на 5000-10000 тонн и выше для хранения продуктов.

Осуществление изобретения производится путем подсоединения изолированного трубопровода к выходящей стороне струйного насоса. По трубопроводу холодный воздух подается к зданию холодильника, построенного у подножия горы, на вершине которой установлен струйный насос. Затем через систему подготовки (регулирование скорости, температуры и влажности) и разветвлений холодный воздух подается в холодильные камеры. С помощью системы автоматики в камерах поддерживается необходимая температура [4], а отработанный холодный воздух выбрасывается в окружающую среду.

Следующим способом осуществления изобретения является использование кинетической энергии ветра путем преобразования ее в электрическую, для этого устанавливается перед выходной камерой 4 воздушная турбина или ветровое колесо, соединенные посредством трансмиссии с генератором [1].

Литература

1. Шефтер Я.И. Ветроэнергетические агрегаты. - М.: Машиностроение, 1972. С.6.

2. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. - М.: Энергоатомиздат, 1989. С.189.

3. Иванов О.П., Мамченко В.О. Аэродинамика и вентиляторы. - Л.: Машиностроение, 1986. С.43-44.

4. Вайнштейн В.Д., Конторович В.И. Низкотемпературные холодильные установки. - М.: Пищевая промышленность, 1972. С.311. 




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Атмосферный струйный насос, содержащий рабочее сопло, инжекционную камеру, камеру смешения и выходную камеру, отличающийся тем, что основание инжекционной камеры выполнено в виде полуцилиндра.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru