Эжектор. Принцип действия и устройство. Что такое эжектор. Водоструйный эжектор.


Водоструйные насосы

Водоструйный эжектор показан на рис. 2.35. Расход рабочей воды, м3/ч, и масса, кг, нормализованных водоструйных эжекторов с давлением 0,7 МПа, высотой всасывания 0,4 м и нагнетания 0,1 МПа следующие:

РасходМассаРасходМасса
ВЭж 2,5 * ВЭж 4 ВЭж 6,3 ВЭж 10 ВЭж 16 ВЭж 252,4 3,9 6,1 9,7 15,4 244 4,5 5,5 8 9 12ВЭж 40 ВЭж 63 ВЭж 100 ВЭж 160 ВЭж 250 ВЭж 40038,5 61 91,5 154 240 38518,5 33 68 87 112 171

Эффективная работа эжектора зависит от соосности сопла, камеры смешения и диффузора, а также от разности давлений рабочей жидкости при входе в эжектор и жидкостной смеси на выходе из него.

Способность эжектора перекачивать жидкость вместе с механическими примесями используется на рыбопромысловых судах для его работы в качестве рыбонасоса или гидроэлеватора, обеспечивающего перегрузку рыбы из орудий лова на судно, с добывающих судов на перерабатывающие, а также для подачи рыбы к технологическому оборудованию. Эжекторный рыбонасос позволяет поднимать рыбу на высоту до 2,5 м от уровня моря.

Рис. 2.35. Водоструйный эжектор

Основными недостатками водоструйных рыбонасосных установок, ограничивающими их применение, являются низкий КПД (не выше 10—15 %) и необходимость подачи рабочей жидкости центробежными насосами под значительным давлением и в большом количестве.

Для подъема и перемещения жидкостей в рыбонасосных установках широко используются пневматические подъемники, называемые эрлифтами, которые работают на сжатом воздухе или техническом газе. Они характеризуются исключительной простотой устройства и обслуживания, надежностью, малым износом и возможностью поднимать жидкости с различными примесями и рыбой (пульпу).

На рис. 2.36 показана схема эрлифта.

Рис. 2.36. Схема эрлифта

К подъемной трубе 6 из компрессора 3 по трубе 5 подводится сжатый воздух. Поднимающаяся воздушно-жидкостная смесь при входе в бак 2 направляется в отбойный конус 1, где воздух отделяется, а жидкость отводится по трубе 4.

Действие эрлифта основано на Рис. 2-36. Схема эрлифта разнице уровней h1 и h2 в двух сообщающихся сосудах, наполненных жидкостными смесями с различной плотностью ρ1 и ρ2. Высота подъема определится из уравнения h1/h2 = ρ2/ρ1. С увеличением количества подаваемого воздуха уменьшается плотность ρ2 смеси в подъемной трубе и увеличивается высота подъема h2.

Контрольные вопросы 1. Какие виды потерь в насосах учитываются с помощью КПД?

2. Какие типы насосов по принципу их действия вы знаете?

3. Какие основные технические параметры характеризуют работу любого насоса?

4. В чем заключается принцип работы поршневого насоса?

5. Что такое обратимость гидравлических машин и как она достигается?

6. Что такое ротационные насосы и какие их типы вы знаете?

7. Какие насосы относятся к лопастным, в чем заключается принцип их работы?

8. Что такое кавитация и как се можно предотвратить?

9. В чем отличие качественного регулирования подачи центробежных насосов от количественного?

10. В чем заключается отличие торцевого уплотнения вращающихся валов насосов от других типов уплотнения?

11. Какие типы струйных насосов вы знаете и каковы принципы их работы?

12. Объясните принцип работы эрлифта.

* Цифра в индексе насоса означает его подачу, м3/ч.

Эжектор. Принцип действия и устройство. Что такое эжектор. Водоструйный эжектор.

Эжектор — устройство, в котором происходит передача кинетической энергии от одной среды, движущейся с большей скоростью, к другой. Насос – это исполнительный механизм, преобразующий механическую энергию двигателя (привода) в гидравлическую энергию потока жидкости. Насос, приводимый в действие двигателем, сообщается с емкостями двумя трубопроводами: всасывающим (приемным) и нагнетательным (отливным). По принципу действия судовые насосы делятся на три группы: объемные (вытеснения), лопастные и струйные. Струйные насосы не имеют движущихся деталей и создают разность давлений с помощью рабочей среды: жидкости, пара или газа, подаваемых к насосу под давлением. К этим насосам относятся эжекторы и инжекторы. Струйные насосы, соединенные с обслуживаемым объектом всасывающим патрубком, называют эжекторами. У эжекторов рабочий напор выше полезного, то есть . Эжекторы делятся на водяные – для осушения, паровые – для отсоса воздуха и создания вакуума в конденсаторах, испарителях и т.д. Струйные насосы, соединенные с обслуживаемым объектом нагнетательным патрубком, называются инжекторами. У инжекторов соотношение напоров обратное , то есть полезный напор выше рабочего. К инжекторам относятся паровые струйные насосы для подачи питательной воды в парогенераторы. На рисунке 1 изображен водоструйный водоотливной эжектор типа ВЭЖ. Корпус 3 эжектора, сварной из листовой меди, имеет форму диффузора с угловым всасывающим патрубком 7, отверстие которого закрывается колпачком 6 с цепочкой. Слева в корпус вставлено латунное сопло 2, имеющее форму сходящейся насадки с полугайкой «шторца» 1 для присоединения гибкого шланга, по которому к эжектору подводится рабочая вода. Для присоединения к эжектору отводящего шланга служит полугайка шторца 4, расположенная на выходном конце нагнетательного патрубка 5. Такое соединение обеспечивает работу переносных эжекторов, которые устанавливают на резьбе палубных втулок, сообщающихся с помощью трубок с отсеками или трюмами, требующими осушения.


Рис. 1 Водоструйный эжектор типа ВЭЖ

Эжектор работает следующим образом: рабочая вода обычно из пожарной магистрали подается под давлением к соплу. Из выходного узкого сечения сопла вода поступает с большой скоростью в так называемую камеру смешения, при этом давление понижается. Проходя по узкому сечению диффузора («горлу»), вода увлекает за собой воздух и создает разрежение в камере смешения, которое обеспечивает поступление жидкости из всасывающего патрубка 7. Благодаря трению и в результате обмена импульсами всасываемая вода смешивается, захватывается и перемещается вместе с рабочей. Смесь поступает в расширяющуюся часть диффузора, где кинетическая энергия (скорость) снижается и за счет этого возрастает статический напор, способствующий нагнетанию жидкостной смеси через патрубок 5 в нагнетательный трубопровод и за борт. Подачу эжектора можно регулировать путем ввертывания или вывертывания сопла. На рисунке 2 изображен пароструйный инжектор, используемый для питания паровых котлов. К патрубку 1 инжектора подводится рабочий пар из котла. Клапан 2 открывается поворотом рукоятки 10. Пар, проходя через паровое сопло 9, приобретает большую скорость за счет снижения давления. При этом он увлекает с собой частицы воздуха и создает разрежение, обеспечивающее поступление в насос питательной воды через патрубок 3. Поступившая вода, смешиваясь с паром, конденсирует его. Уменьшение объема повышает вакуум в камере смешения 4, обеспечивающий непрерывное всасывание питательной воды в инжектор. Смесь конденсата и воды поступает через диффузор 6 к невозвратному клапану 5, прикрывающему вход в питательный трубопровод котла. В результате перехода части кинетической энергии смеси в давление клапан открывается и горячая вода поступает в паровой котел.

Рис. 2 Пароструйный инжектор

Если давление нагнетания перед клапаном 5 будет меньше давления в котле, то клапан не откроется. В этом случае водяная смесь в камере 7 отожмет вестовой клапан и через отверстие 8 будет выливаться наружу. Когда давление станет достаточным для открытия клапана 5, давление в камере 7 понизится и вестовой клапан под действием пружины закроется, предотвращая поступление воды наружу. Паровые инжекторы имеют простое устройство и обеспечивают подачу в паровой котел горячей питательной воды, но малопроизводительны и неэкономичны. Отсутствие в струйном насосе движущихся деталей обеспечивает перекачивание жидкости с различными механическими включениями, что используется на судах рыбной промышленности для перекачивания пульпы, то есть смеси рыбы с водой насосами-эрлифтами или гидроэлеваторами. В отличие от центробежных рыбонасосов эрлифты при перекачивании пульпы не повреждают рыбу.В качестве рабочей среды в эрлифтах используется сжатый воздух, который, перемешиваясь с водой, создает ей пониженную плотность. Основной недостаток струйных насосов – низкий КПД, обычно не превышающий , у эрлифтов .

Назначение и особенности водоструйных эжекторов

Принцип действия ВЭЖ основан на законе Бернулли. Во время функционирования оборудования в зоне сужения сечения образовывается участок с низким давлением, что обеспечивает уменьшение имеющегося давления потока и провоцирует возникновение подсоса в поток другой среды. По факту эжектор такого типа выступает в виде водоструйного насоса, обеспечивающего разрежение, необходимое для перекачки жидкой среды.

Назначение оборудования:

  • Использование в виде водоотливных и осушительных приспособлений.
  • Перекачка забортных пресных или морских вод.
  • Перегон хозяйственно-бытовых и сточных вод, нефтесодержащих вод.

В нашем каталоге предлагаются:

  • Переносные водоструйные эжекторы обычного и погружного типа с открытыми резьбовыми концами.
  • Стационарные модели водоструйного типа с фланцевыми соединениями.

Помимо водоструйного оборудования, у нас также можно приобрести фекальные эжекторы, которые применяются в санитарных судовых системах, при проведении очистных и аварийных работ в канализационных каналах на дачных участках и во время осушения почв.

Чем отличается инжектор от эжектора

  1. Рабочий поток всасывается в главную трубу с соплом.
  2. В патрубке резко падает давление. Как только скорость движения пассивной среды достигает определенной отметки, в камере формируется вакуум. То есть давление становится ниже атмосферного. Это ведет к засасыванию жидкости-/пара из патрубка.
  3. Эжектируемая и эжектриующая среды встречаются в камере, где обмениваются кинетической энергией. При поступлении в диффузор она превращается в потенциальную энергию сжатия. Под её действием вещество поступает в выходную трубку.

Принцип работы инжектора

Назначение инжектора — сжатие газов, паров, жидкостей, их нагнетание (распыление) в другие узлы. Устройство является стандартным линейным ускорителем, который вводит заряженные частицы в центральные узлы машины. Заметим, что водяное давление в инжекторном агрегате может быть выше, чем в эжекторном. Агрегатные состояния используемых веществ бывают:

  1. равнофазные (газ-газ, пар-пар, жидкость-жидкость);
  2. разнофазные (газ-жидкость, жидкость-газ);
  3. изменяющейся фазности (пар-жидкость, жидкость-пар).

Соответственно, инжектор используют в составе различной аппаратуры. Его применяют в горной промышленности, на электростанциях, в машиностроении; в качестве составной части котельного оборудования — в нефтегазовой отрасли, жилищно-коммунальном хозяйстве, на промышленных предприятиях.

Схема работы инжектора

Как пример, рассмотрим особенности действия инжектора парового котла. Она основан на его способности создавать более высокое давление, чем у рабочего пара. Кинетическая энергия последнего преобразуется в давление воды, которая поступает в котел. В своей сути инжекторная схема отличается от эжекторной только наличием игольчатого вентиля с рукояткой. Он предназначен для регулирования расхода и подачи жидких, парообразных веществ.

  1. Подают пар, который конденсируется на охлажденных стенках.
  2. Из-за разности давлений вода из резервуара поднимается в инжекторную полость.
  3. Пар расширяется и тянет за собой водный поток дальше в камеру смешения.
  4. Состав из конденсированного пара и воды устремляется вперед по расширяющемуся конусу. Там его скорость превращается в давление.
  5. Это помогает ему преодолеть сопротивление клапана (выходной трубки), проходя через который он поступает в котел.

Конструкция инжектора (форсунки) в автомобильных двигателях отличается большей сложностью, включает движущиеся элементы.

В чем разница

Таким образом, эжектор и инжектор — подвиды струйного насоса. Их отличает:

  1. Принцип действия. Эжектор откачивает газ-/пар-/жидкость, а инжектор, наоборот, распыляет.
  2. Конструкция. Инжекторная система может быть усложнена по сравнению с эжекторной, хотя в своей основе они идентичны.
  3. Сфера применения. Эжектор применяют в паре с вакуумным насосом, инжектор — с котельным оборудованием, автомобильными двигателями и др.
Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]