Струйный нагнетатель (эжектор водоструйный)

В струйных нагнетателях смешение 2-х жид-их или газообр-ых сред происходит под возд-ем давл, создаваемого др нагнетателями (насосы, вент-ры). Дв-ие перемещ-ой жид-ти обеспеч-ся струей рабочей жид-ти. Сущ-ют 2 схемы струйных аппаратов.

1. сопло

2. камера смешения

3. диффузор

В аппаратах вып-ых по 1 схеме подмеш-ый поток поступает под углом 90º к оси аппарата. Вследствие больших потерь на удар при смешении потоков. КПД этих аппаратов очень низок и не превышает 25%.

В аппаратах вып-ых по 2 схеме подмеш-ый поток подвод-ся вдоль оси аппарата, КПД может достигать 40%.

Любой струйный аппарат состоит из сопла, куда подается раб жид-ть (вода, газ, пар), камеры смешения, где смеш-ся рабочая и подсасыв-ая жид-ти, и диффузора, в к-ом осущ-ся преобр-ие кинетич эн потока в потенц, т.е. создается давл. Работает струйный аппарат следующим образом: раб жид-ть выходит из сопла с большой скоростью в виде струи, несущей большой запас кинетич эн. Активная раб струя захватывает окр-ую жид-ть и передает ей часть своей эн, образовавшийся смешанный поток дв-ся в проточной части аппарата. В камере смещения в рез-те обмена импульсами происходит выравнивание поля ск-тей потока и за счет высвобождения кинетич эн растет его статическое давл. Затем поток попадает в диффузор, где вследствие уменьшения ск-ти происх-ит дальнейший рост давл. Достоинства: отсутствие дв-ся частей, простота. Недостатки: низкий КПД.

13. Пневматические нагнетатели (подъемники)

 

1. обсадная труба

2. газовая труба

3. подъемная труба

 

В пневматических нагн-лях для подъема жид-ти исп-ся, сжатый воздух или технич газ. Аппарат при помощи к-го осущ-ся подъем жид-ти сжатым воздухом получил название газлифт (эйрлифт). Теория газлифта была разраб в 1942 Герсевановым. Сущ-ет 3 типа газлифтов:

1. с 2-мя трубами (газовой, жид-ной)

2. с одной газовой

3. с одной жид-ной

Эти трубы уст-ны в обсадной трубе и опущены в скважину.

В газлифте сжатый воздух под давл нагнет-ся в скважину по газовой трубе обр-ся смесь жид-ти и воздуха (эмульсия), пузырьки воздуха устрем-ся в вверх, увлекая с собой жид-ть. Достигнув верха труб, эмульсия изливается и разделяется на газ и жид-ть сепаратором. Сепаратором для воды служит отражатель в виде зонта, установл-ый в приемном баке, эмульсия ударяется о внутр-ую пов-ть отражателя, воздух улетучив-ся, а вода стекает с отражателя в бак, откуда по трубам отпр-ся в сис-му водоснабжения. Встреч-ся на практике газлифты имеют подачу 1-500 м³/час с высотой подъема воды от 10 до 200 м. Несмотря на малый КПД (15-36%) подъем жид-ти с помощью газлифта облад-ет след-ми дост-ми: простота, отсутствие мех-ов, надежность и бесперебойность, невысокие треб-ия к кач-ву жид-ти.

Уравнение неразрывности.

Площадь живого сечения потока – поперечное сечение потока, перпенд его направлению [S].

Расход – кол-во жид-ти, протекающей ч/з площадь живого сечения в ед времени

Различают объемный [Q], массовый [M] и весовой [G].

Сред лин ск-ть [W] – опр-ся как объемный расход жид живого сеч-ия потока. W=Q/S [м/с]  (1)

Уравнение неразрывности струи можно получить пользуясь з-ном сохр-ия массы жид-ти. Рассмотрим установ-ся дв-е жид-ти в трубопроводе переменного сечения:

Выберем 2 произв-х сечения I и II нормальных к оси потока. Ч/з сечение I за время Δt на участках м/д сечениями I и II поступит масса жид-ти m1, а ч/з сечение II за это же время выйдет масса жид-ти m2. Масса m1 не м.б больше m2, т.к. жид-ть несжимаема, стенки русла жесткие. Но масса m1 не м.б меньше m2, т.к. жид-ть обладает текучестью и при атмосфер-ом давл разрыв в сплошном потоке невозможен. => m1 = m2 = const (2) => при условии ρ1 = ρ2 при несжимаемой жид-ти => Q 1 = Q 2 = const (3). Это ур-ие наз-ся ур-ем постоянного расхода. Из него следует, что при установив-ся дв-ии несжимаемой жид-ти расход ее в любом сечении потока постоянен. Поскольку Q = S·W, то S 1· W 1 = S 2· W 2 = const – ур-ие неразрывности. Оно показывает, что при установив-ся дв-ии несжимаемой жид-ти произведение S на W есть const => W1/W2 = S2/S1 => при установив-ся дв-ии жид-ти сред ск-ти обратно проп-ны площадям соотв-их живых сечений.

расположенном на одной оси эл двигателем, а вторая получает вращ-ие от первой, благодаря плотному зацеплению зубьев. Шестерни вращ-ся как бы от центра наружу. При работе жид-ть захв-ся зубьямиколес, отжимается к стенкам корпуса и перемещается от стороны всасывания на сторону нагнетания. Переток

жид-ти в обратном напр-ии практически отсутствует из-за плотного зацепления. Число зубьев м.б уменьшено до 2-х, при этом вращ-ся эл-ты будут иметь форму восьмерки. В таком нагнетателе необх-мо обеспечить привод обеих восьмерок, т.к. в отличие от зубчатых насосов они не имеют зацепления. Достоинства: компактность, простота конструкции, отсутствие клапанов, возм-ть исп-ия для привода двигателей высокоскоростных, незав-ть подачи от сопрот-ия сети, реверсивность, возм-ть получения высоких давл (5 МПа для шест-го насоса, 0,5 МПа для восьмерочного). Недостатки: быстрый износ рабочих органов, невысокая подача и сранит-но низкий КПД (до 75%).