Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ЖИДКОСТНО-ГАЗОВОГО СТРУЙНОГО АППАРАТА ВОЗДЕЙСТВИЕМ НА ПАССИВНЫЙ ПОТОК

Струйными насоса (СН) называют устройства, предназначенные для осуществления процесса взаимного перемешивания рабочего (активного) потока с потоком подсасываемой (пассивной) среды и последующего их совместного транспортирования. Пассивная среда может быть газом, жидкостью или гидросмесью, содержащей кроме жидкости твердые или газообразные дисперсные примеси.
Широкое распространение струйных аппаратов (СА) обусловлено следующими их преимуществами [1]:
1) высокой самовсасывающей способностью и возможностью перекачки жидкостей, газов, газо-жидкостных смесей, гидросмесей, содержащих твердые частицы, агрессивных сред;
2) отсутствием подвижных частей, простотой конструкции, высокой надежностью;
3) малыми габаритными размерами и массой относительно других типов динамических гидромашин, возможностью размещения в труднодоступных местах; 4) простотой регулирования подачи и напора.
СН имеют и некоторые существенные недостатки, к числу которых, прежде всего, относят [1]:
1) отсутствие автономного привода для создания напорного потока;
2) низкий КПД собственно СН, не превышающий в лучших конструкциях значения 0,35-0,4;
3) безвозвратный сброс большого количества жидкости, используемой в качестве рабочей (активной) среды.
Однако, не всегда третий недостаток СН проявляет себя в полной мере, т.к. на некоторых установках большое количество жидкости после струйного аппарата можно использовать вновь, например, для повторного создания высокоскоростного активного потока, предварительно отделив друг от друга двухфазный поток.
Процессы, происходящие в СА, зависят, прежде всего, от агрегатного состояния взаимодействующих сред. С этой точки зрения можно все СА разделить на три группы [1]:
1) аппараты, в которых агрегатное состояние рабочей и инжектируемой сред одинаково;
2) аппараты, в которых рабочий и инжектируемый потоки находятся в разных агрегатных состояниях, не изменяющихся в процессе смешения этих потоков;
3) аппараты с изменяющимся агрегатным состоянием сред. В этих аппаратах рабочий и инжектируемые потоки до смешения находятся в разных фазах, а после смешения - в одной фазе, т.е. в процессе смешения меняется агрегатное состояние одного из потоков.
К первой группе относятся газо (паро) струйные компрессоры, эжекторы и инжекторы, а также СН[1].
Ко второй группе относятся СА для пневмотранспорта, водовоздушные эжекторы (ВВЭ) и СА для гидротранспорта [1].
К третьей группе относятся пароводяные инжекторы и струйные подогреватели [1].
Условия работы СА зависят также от упругих свойств взаимодействующих сред. Под упругими свойствами или сжимаемостью понимается значительное изменение удельного объема среды при изменении ее давления. На практике применяются СА, в которых [1]:
а) обе среды (рабочая и инжектируемая) упруги;
б) одна из сред упруга;
в) обе среды неупруги;
Работы разнофазных аппаратов с упругими средами зависит в значительной мере от степени сжатия инжектируемой среды, а также от степени расширения рабочей среды. Степень сжатия это отношение конечного давления сжатия к начальному, однако, более строго было бы назвать это отношение степенью повышения давления, поскольку под степенью сжатия обычно понимается отношение удельных объемов. Под степенью расширения понимается отношение начального давления перед соплом к конечному за соплом, хотя более строго было бы назвать это отношение степенью повышения давления [1].
По степени сжатия и степени расширения равнофазные СА для упругих сред можно классифицировать следующим образом [1]:
1) аппараты с большой степенью расширения и умеренной степенью сжатия. Такие аппараты называются газоструйными или пароструйными компрессорами. Рабочей и инжектируемой средой в этих аппаратах является пар или газ. Степень расширения рабочего потока в компрессорах велика. Отношение давлений рабочего и инжектируемого потоков перед компрессором во много раз больше критического отношения давлений. Степень сжатия, развиваемая такими аппаратами, обычно находится в пределах 1,2-2,5. К ним относят аппараты для повышения давления отработавшего пара, газа в сети и др. [1].
2) аппараты с большой степенью расширения и большой степенью сжатия. Такие аппараты применяются в установках, где требуется поддерживать глубокий вакуум. Их называют газоструйными или пароструйными эжекторами. Степень расширения рабочего потока в эжекторах также весьма значительна. Отношение давлений рабочего и инжектируемого потоков перед эжектором также во много раз больше критического отношения давлений. Степень сжатия, создаваемая такими аппаратами больше 2,5 [1].
3) аппараты с большой степенью расширения и малой степенью сжатия. Такие аппараты называют газоструйными или пароструйными инжекторами. Рабочей и инжектируемой средой в этих аппаратах служит пар или газ. Степень расширения рабочего потока в инжекторах значительно, но степень сжатия мала - менее 1,2. Так как степень сжатия мала, то упругие свойства инжектируемого и смешанного потоков проявляются слабо. К таким аппаратам относятся: паровоздушные дутьевые инжекторы топочных устройств котлов и котельных установок, воздушные обдувочные инжекторы, газовые инжекционные горелки и др. На практике также применяются равнофазные струйные аппараты, в которых свойства сжимаемости рабочего и инжектируемого потоков не проявляются. Такие аппараты называют струйными насосами [1].
Рабочей и инжектируемой средой в этих аппаратах, в большинстве случаев, является жидкость. К таким аппаратам относятся водоструйные насосы для откачки воды из скважин и колодцев; элеваторы, используемые в теплофикационных системах. [1].
Рабочей и инжектируемой средой в струйных насосах может быть также газ или пар, но в этом случае степень расширения рабочего тела должна быть значительно меньше критического отношения давления; должна быть также мала и степень сжатия - менее 1,2 [1].

Купить