Принцип работы и области применения струйных насосов

Основы гидравлики



Пожалуй, каждый пользовался пульверизатором, встроенным во флакончик с одеколоном или духами.

Нажал на головку флакона, и через крохотное отверстие на вас устремляется освежающая струйка смеси воздуха и аромата.

Но далеко не все задумывались над тем, что каждый раз, таким образом, используют на практике принцип работы одной из разновидностей гидравлических машин — струйного насоса.

Струйный насос для увеличения кинетической энергии перемещаемого потока использует энергию постороннего потока жидкости, пара или газа.

Этот тип гидравлических машин считается самым простым по конструкции — в них нет движущихся механических частей, подверженных износу и поломке, и если подводимый внешний поток уже обладает кинетической энергией, то вся конструкция может состоять из двух трубок, соединенных особым образом.

Некоторое усложнение конструкции вызывает необходимость применения вентиля или (как в примере с пульверизатором) — механизма для ускорения внешнего потока, но и такие элементы не вносят в конструкцию большой сложности.

До изобретения простых в использовании источников энергии, в частности — электрической, струйные насосы были широко распространены в различных машинах и механизмах, как генераторы гидравлической энергии именно благодаря своей простоте и неприхотливости.

***

Принцип работы струйного насоса

Упрощенно работу струйного насоса можно объяснить следующим образом: жидкость, пар или газ подается под большим давлением через трубку, оснащенную соплом, в подводящую камеру, соединенную с питающим трубопроводом.

В подводящей трубе, за соплом, происходит резкое падение давления — при определенной скорости истечения рабочего вещества (жидкости, газа или пара) в камере образуется вакуум, т. е. давление становится ниже атмосферного, что приводит к всасыванию жидкости из питающего трубопровода.

Далее оба компонента (и рабочая среда, и разгоняемая жидкость) перемешиваются, обмениваются кинетической энергией, и попадают в диффузор насоса, а оттуда — в напорный трубопровод или резервуар-сборник.

Как уже указывалось выше, рабочая среда может быть представлена потоком жидкости, обладающим кинетической энергией, либо паром или газообразным веществом, находящимся под давлением. Струйные насосы, использующие для перекачки воды рабочее вещество в виде стороннего водного потока, называют водоструйными насосами.

***

Классификация струйных насосов

Струйные аппараты классифицируются в зависимости от вида рабочего вещества. Если в качестве рабочего вещества используется газ (сжатый воздух или какой-либо другой газ), то струйный насос называют эжектором.

Если рабочее вещество пар — насос называют инжектором, если горячая вода — элеватором, если холодная вода — гидроэлеватором.
Таким образом, струйный насос может выполнять функции вентилятора, насоса или компрессора.

***

Достоинства и недостатки струйных насосов

Из изложенного выше можно понять, что к достоинствам этого типа насосов следует отнести простоту конструкции, и, как следствие низкую стоимость изготовления, обслуживания и эксплуатации. Кроме того их выгодно отличает высокая надежность в работе и небольшие габаритные размеры.

Основной недостаток струйных насосов — чрезвычайно низкий КПД (не более 25%) и необходимость подачи к соплу больших объемов рабочего вещества под высоким давлением.

***

Область применения струйных насосов

Благодаря перечисленным выше достоинствам, струйные насосы в настоящее время находят широкое применение во многих отраслях народного хозяйства, в частности в системах теплогазоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Так, примером использования струйного насоса в конструкции автомобиля может послужить карбюратор бензинового двигателя — в этом механизме реализуется способность струйного насоса придавать энергию струйке бензина энергию, смешивая при этом бензин с воздухом, выполняющем в данной конструкции функцию рабочей среды.

Скорость воздушному потоку придает вакуум, создаваемый поршнями цилиндров двигателя при осуществлении цикла всасывания рабочей смеси.

В теплофикационных установках струйные аппараты используют в качестве смесителей на отопительных абонентских вводах (водоструйные элеваторы), в вентиляционных установках — для создания непрерывного потока воздуха через каналы и помещения (эжекторы), а также в холодильной технике — в качестве агрегатов холодильных установок.
Широко применяют водоструйные установки для подъема воды из глубоких колодцев и скважин, в канализации — для удаления осадка из песко- илосборников.

***



При этом полная подача насоса QO состоит из двух составляющих — расхода рабочей жидкости Q1, подаваемой в сопло насоса, и расхода подсасываемой жидкости Q2.

Тогда коэффициент инжекции (подсоса) может быть определен по формуле:

α = QO/Q1 = (Q1 + Q2)/Q1.

Отношение высоты подъема перекачиваемой жидкости H0 к рабочему напору H1 называется коэффициентом напора струйного насоса β:

β = H0/H1.

Коэффициент полезного действия струйного насоса определяется по формуле:

η = NП/NЗ = QOH0/Q1H1 = αβ,

где:
NП = QOH0γ — полезная мощность струйного насоса;
N1 = Q1H1γ — затраченная мощность.
α и β — рассмотренные выше коэффициенты.

Приближенно расход рабочей жидкости, который необходимо подать к соплу струйного насоса, можно определить по формуле:

Q1 = QOH0/η(H1 — H0).

Расчет струйных насосов при заданных значениях QO, Q1, H0 и H1 сводится к нахождению оптимальных размеров сопла, камеры смешения и диффузора.

***

Гидравлические двигатели — гидромоторы и гидроцилиндры



Главная страница

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Источник: https://k-a-t.ru/gidravlika/19_gidro_mashiny_10/

Струйные насосы

В струйных насосах
напор создается кинетической энергией
потока рабочей жидкости (пара, газа).
Различают жидкоструйные, пароструйные
и газоструйные насосы.

Струйные насосы
используют для всасывания и нагнетания
жидкостей. В первом случае они носят
названиеэжекторов, во втором
–инжекторов.Помимо
этого, струйные насосы могут быть
использованы для охлаждения или
нагревания жидкостей путем их
непосредственного смешения с другими
жидкостями, парамиили газами.

Основными частями струйных насосов
являются: сопло, смесительная камера и
диффузор (рис. 3.22).

Рисунок 3.22 – Струйный насос.
1 – сопло; 2 – смесительная камера; 3 – диффузор

При достаточной разности скоростейw1иw2давлениеp2окажется ниже давления на линии всасывания
перекачиваемой жидкости и последняя
будет всасываться в смесительную камеру
2. Здесь перекачиваемая жидкость
смешивается с рабочей.

Образовавшаяся
смесь далее поступает в расширяющийся
диффузор 3, где вследствие падения
скорости приобретает давлениеpн.

Эффективность работы насоса определяется
его коэффициентом полезного действия:

, (3.45)

где V – производительность насоса
по перекачиваемой жидкости, м3/с;–
объемный расход рабочей жидкости;.

Коэффициент полезного действия
большинства струйных насосов лежит в
пределах 0,10,25, что
является основным их недостатком.

Преимуществами струйных насосов являются
простота конструкции, отсутствие
движущихся частей и надежность в работе.
Эти преимущества позволили им найти
широкое распространение в производствах,
где наличие движущихся и трущихся частей
недопустимо. Однако струйные насосы
можно использовать лишь в тех случаях,
когда допустимо смешение перекачиваемой
жидкости с рабочей.

Перемещение жидкости
на сравнительно небольшую высоту можно
проводить с помощью сжатого воздуха. В
тех случаях, когда пары перекачиваемой
жидкости при смешении с воздухом образуют
взрывчатые и легковоспламеняющиеся
смеси, вместо сжатого воздуха применяют
инертные газы (например, углекислоту
или азот).

Рисунок 3.23 – Монтежю:
1 – емкость; 2–6 – краны; 7 – труба для передавливания жидкости

Монтежю(рис. 3.23) представляет
собой емкость, рассчитанную на давление
34 атм, к которой
подведен сжатый воздух или инертный
газ.

Жидкость поступает в емкость 1 через
кран 2. При этом должен быть открыт кран
5, сообщающийся с атмосферой, если
жидкость поступает самотеком, либо кран
4, если заполнение производится под
действием вакуума (кран 4 соединяет
монтежю с вакуум-насосом).

Под действием сжатого газа жидкость
поднимается по трубе 7 и через открытый
кран 6 нагнетается в трубопровод. После
полного или частичного опорожнения
емкости кран 3 закрывают и снижают
давление, сообщая емкость с атмосферой
при помощи крана 5.

Если из емкости была
передавлена лишь часть жидкости, то
предварительно закрывают кран 6 на
нагнетательном трубопроводе.

Монтежю работает обычно периодически.
Однако имеются конструкции
непрерывнодействующих автоматических
монтежю (пульсометры).

Давление газаp,необходимое
для поднятия жидкости на высотуH

, (3.46)

где –
плотность перекачиваемой жидкости;w– скорость движения жидкости в
нагнетательном трубопроводе;–
сумма всех коэффициентов сопротивлений
нагнетательного трубопровода.

Скорость движения жидкости wпри
заданном давлениив монтежю:

. (3.47)

Основное преимущество монтежю –
отсутствие в них движущихся частей,
разрушающихся в результате истирания
и коррозии. Поэтому их применяют для
перекачивания загрязненных, химически
агрессивных и радиоактивных жидкостей.

Однако, монтежю громоздки, требуют
постоянного наблюдения и работают с
низким показанием к. п. д. (менее 1520 %).

Производительность периодически
работающих монтежю до 45 м3/ч, а
подача жидкости при непрерывной работе
(автоматические монтежю) происходит
неравномерно.

Газлифт(рис. 3.24) состоит из двух
труб разного диаметра, смесителя и
сепаратора. Действие газлифта основано
на принципе сообщающихся сосудов,
заполненных несмешивающимися жидкостями
с различной плотностью.

Для работы газлифта
необходимо соблюдение следующего
условия:

,

где –
плотность жидкости и газожидкостной
смеси соответственно;H – глубина
погружения смесителя;–
общая высота.

Рисунок 3.24 – Газлифт: 1 – подъёмная труба; 2 – труба для подачи сжатого воздуха; 3 – смеситель; 4 – отбойник; 5 – сборник

Отношение глубины погружения Hсмесителя к общей высоте,
определяющее к.п.д. газлифта, устанавливается
опытным путем. Для воздушного подъемника
при высоте подъема воды 630 м
оно может быть принято равным:

Количество воздуха V(м3),
необходимое для подъема 1 м3воды на высоту,
можно определить по эмпирической формуле

, (3.48)

где с– коэффициент, числовое
значение которого зависит от величиныи может быть принято равным:

0,7	0,65	0,6	0,55	0,5	0,45	0,4
с	13,9	13,6	13,1	12,4	11,5	10,6	9,6

Сечение труб приемника определяют,
принимая среднюю скорость у смесителя
~2,7 м/с и на выходе из напорной трубы
~7 м/с.

Помимо простоты устройства и отсутствия
каких-либо механизмов и движущихся
частей, газлифты обладают еще тем
преимуществом, что могут работать в
условиях повышенных температур, т.е.
тогда, когда центробежные насосы не
могут быть использованы.

К недостаткам газлифтов следует отнести
низкий к.п.д. (не более 2535 %),
малую производительность, наличие
компрессорной станции для сжатого газа.

Нижний конец трубы погружен
в жидкость на глубинуH, а к нему
снизу по трубопроводу 2 подведен сжатый
газ. Поднимаясь вверх потрубе
1, газ в виде пузырьков увлекает с собой
жидкость, образуя газожидкостную
эмульсию с большой межфазной поверхностью.

На выходеиз верхнего сечения трубы
1 газожидкостная смесь разделяется: газ
выводится из аппарата, а жидкость
сливается вниз, вновь попадает в трубу
1, циркулируя таким образом в аппарате.

Для обеспечения лучшего диспергирования
газа и его более равномерного смешения
с жидкостью подача газа в трубу 1
производится либо через перфорированный
насадок, либо через сужающееся сопло.

Удельный расход газа,
приведенный к нормальным условиям,
колеблется в пределах 37 м3/м3.

К.п.д. газлифта определяется отношением
энергии, необходимой на подъем 1 м3жидкости, к энергии, затрачиваемой на
сжатие удельного количества газа до
требуемого давленияp.

При изотермическом процессе сжатия
газа и к.п.д. компрессора ,
к.п.д. газлифтаможет быть рассчитан по уравнению

, (3.49)

где (–
гидравлические потери в подъемной трубе,=
= (0,10,15));(–
начальное давление сжимаемого газа);– плотность поднимаемой жидкости.

Рисунок 3.25 – Сифон:
1 – резервуар; 2 – сифонная труба;
3,4,5 – краны; 6 – смотровой фонарь

Сифоны. Сифоны(рис. 3.25)
являются простейшими устройствами для
перемещения жидкости из одной емкости
в другую. Подъем или всасывание жидкости
из емкости с помощью сифона производится
за счет атмосферного давления.

В емкость 1 погружают один конец
предварительно заполненной жидкостью
трубы 2.

При открытии крана 6 на другом
конце трубы, находящемся ниже уровня
жидкости в емкости, жидкость из трубы
под действием силы тяжести будет
непрерывно вытекать, в результате чего
в сифонной трубе 2 образуется разряженное
пространство.

Так как жидкость в емкости
1 находится под атмосферным давлением,
то она будет непрерывно поступать из
емкости в сифон и вытекать из него через
кран 6.

Непременным условием работы сифона
является предварительное его заполнение
жидкостью. Заполнение производят либо
вручную, либо с помощью вакуум-насоса
через кран 5, соединенный с
вакуум-трубопроводом. При закрытом
кране 6 за счет разряжения, создаваемого
вакуум-насосом, жидкость поднимается
до смотрового фонаря 3 и заполняет линию
всасывания и линию спуска.

Время опорожнения емкости с площадью
сечения при помощи сифона, с:

, (3.50)

где –
площадь сечения емкости, м2;f– площадь сечения трубопровода, м2;–
сумма коэффициентов сопротивлений
системы;–
разность высот в начальный и конечный
момент, соответственно ().

Источник: https://StudFiles.net/preview/5470470/page:15/

Чем удобен струйный насос: классификация и применение

Водяной струйный насос имеет несложную конструкцию, поэтому им легко пользоваться

Мало кто задумывался, что при нажатии на головку пульверизатора или флакончика с духами через маленькое отверстие вылетает струйка жидкости, это и есть работа одного из разновидностей гидравлического насоса – струйного. Первые такие устройства были изобретены в глубокой древности и служили для тушения пожаров. Изобрел их древнегреческой ученый Ктесибий.

Принцип работы и разновидности

Простейшие деревянные насосы с проходным поршнем для поднятия воды из колодцев применялись еще и раньше. А после изобретения паровой машины и увеличения роста потребностей насосные установки стали вытеснять водоподъемные машины. Вместе с поршневыми стали изобретать и вращательные системы, а также разные устройства для подачи жидкости под напором.

Струйный насос обладает компактными размерами

Струйные устройства являются самыми простыми по принципу действия среди разной напорной техники.

Они являются динамическим, но в них нет подвижных деталей и частей, поэтому они редко ломаются и долго изнашиваются. Струйные системы достаточно просты и мало требуют технического обслуживания. До изобретения электрической энергии они были очень широко распространены в различных машинах и механизмах.

Насосы бывают двух видов: водоструйные и эрлифты. Водоструйный агрегат является вакуумным. Его используют для разряжения струй воды. Эрлифты используют если необходимо поднять жидкость с глубины скважины или колодца.

Струйные конструкции бывают разных типов:

• Инжектор – устройство для нагнетания или отсасывания жидких или газообразных веществ;
• Элеватор – работает, как смеситель и циркуляционный насос;
• Эжектор – струйный дозатор.

Особенности струйных насосов в том, что у них очень широкая сфера применения, они достаточно надежны. Кроме того, отсутствует необходимость обслуживания. Им присуща простая конструкция.

Например, установленный на скважину насос при включении накачивает воду через специальную узкую трубку в свой корпус. В результате из-за разницы давления в самом корпусе и жидкости, которая поступает в него, создается эффект вакуума.

Главный параметр струйного оборудования – это коэффициент подсоса, то есть соотношение объема жидкости, которая закачивается внутрь. У таких агрегатов очень простая конструкция, небольшие габариты, невысокая стоимость.

Область применения насосов

У струйных устройств очень широкая область применения:

1. Для перекачивания жидкости, газа и пара.
2. Использование в пожаротушении.
3. Практически вся пожарная техника и техника МЧС сделана на их основе.
4. Для перекачки нефти.
5. После бурения скважины для вывода воды на поверхность.
6. При аварийном отключении воды на промышленных объектах.

А также в канализации, вентиляции и кондиционирования воздуха. Примером может служить карбюратор бензинового двигателя автомобиля.

Мощность водяного струйного насоса следует выбирать, исходя из задач. которые вы собираетесь выполнять

Такие насосы применяются для получения вакуума с помощью воды из водопровода. Они подразделяются по назначению на следующие виды:

• Сверхвысоковакуумные первого класса;
• Высоковакуумные с повышенным функционалом;
• Средневакуумные – для работы в обычных условиях;
• Низковакуумные.

Каждая из этих разновидностей имеет свою целевую сферу применения. Делятся они и по принципу действия, бывают механические и физико-химические. Широко применяются в лабораториях для откачки воздуха, газов, пара и для фильтрации под вакуумом.

Такие агрегаты имеют множество различных конструкций. Самые простые изготавливают из стекла и прикрепляются к водопроводному крану. Принципом действия их является периодическая откачка за счет изменения объемов камеры.

Какие бывают водоструйные установки

Оборудование разработано во множестве конфигураций и модификаций. Водоструйные насосы изготавливают из различных материалов:

Пластиковые и металлические вакуумные системы не только надежнее и прочнее, но и долговечнее. Они оснащаются разнообразным дополнительным оборудованием: накидная гайка с надежной прокладкой для качественного соединения с главным водопроводным краном, вентиль, предназначенный для отключения, единый предохранительный клапан, манометр.

Стеклянные насосы обладают таким преимуществом, как нейтральная реакция к химическим веществам, поэтому они являются незаменимыми при работе с агрессивными газами.

Преимущества водоструйных агрегатов – это их простота использования, а также возможность откачивать воду с песком. Они малочувствительны к ее качеству. Вакуумный насос имеет один серьезный недостаток – большие затраты воды при низком коэффициенте полезного действия.

Гидроэлеватор входит в комплект каждого пожарного автомобиля. Его используют для забора воды из водоисточников. Особенно из таких, к которым затруднен подъезд автомобиля, или заболоченных берегов рек и озер. Пожарный гидроэлеватор представляет собой насос эжекторного типа. В таких устройствах вода поступает по рукаву, присоединенному к головке в колено, а далее — в сопло.

На рынке хорошо себя зарекомендовали струйные насосы немецкого производства

Артезианские насосные системы бывают:

• Глубинные, их подвешивают к скважине;
• Электропогружные, которые соединяются с электродвигателем и устанавливаются в скважину ниже уровня воды.

Струйные насосы практически не используют в традиционных системах водоснабжения и полива. Они нашли свое применение в условиях повышенных нагрузок. Очень хорошо справляются с обслуживанием химикатов и загрязненных сред, сохраняя при этом изначально рабочие характеристики. У них есть такие преимущества, как простота использования и отсутствие необходимости использовать компрессор.

Все вышеперечисленные устройства используются как промышленные, так и бытовые. Во многих областях деятельности человека такие устройства необходимы и очень важны, они справляются со многими задачами, в которых другая техника бессильна.

Источник: https://kanaliza.ru/nasosy/strujnyj-nasos

Струйные насосы. Устройство, принцип действия, применение

Трубопроводы. Классификация. Окраска. Изоляция. Опоры

Трубопроводов. Назначение.

Метод переменного перепада давления.

Виды инструктажей, стажировка, допуск к работе.

Прибыль и себестоимость.

1. Струйный насос — устройство для нагнетания (инжектор) или отсасывания (эжектор) жидких или газообразных веществ, транспортирования гидросмесей (гидроэлеватор), действие которого основано на увлечении нагнетаемого (откачиваемого) вещества струёй жидкости, пара или газа (соответственно различают жидкоструйные, пароструйные и газоструйные насосы).

Струйные насосы делятся на:

· жидкостноструйные

· эрлифты (аэрлифты)

Водоструйный вакуумный насос

Применяется в лабораториях для получения небольшого вакуума с помощью воды из водопровода[1].

Гидроэлеватор

Принцип действия водоструйного насоса или гидроэлеватора основан на передаче кинетической энергии рабочей жидкостью перекачиваемой жидкости.

Рабочая жидкость обладает большим запасом кинетической энергии по сравнению с запасом энергии перекачиваемой жидкости.

Гидроэлеватор применяется, если необходимо поднять воду из колодца или скважины с глубины более, чем 8 м, но нет возможности применить погружной насос.

В этом случае насос, установленный на поверхности, направляет часть выкачиваемой воды в водоструйный насос, расположенный в глубине скважины. На поверхность поднимается большее количество воды, чем было использовано.

Таким образом, вода играет роль промежуточного энергоносителя и рабочего агента.

Из-за падения КПД с ростом глубины, такой насос не применяется для глубин более 16 м.

Эрлифт

Принцип работы заключается в том, что в водоподъёмную трубу, заключённую в обсадной трубе, через форсунку подается сжатый воздух от компрессора, в трубе при этом образуется смесь воздуха и воды.

Образовавшаяся в трубе эмульсия (смесь жидкости и пузырьков) будет подниматься благодаря разности удельных масс эмульсии и жидкости.

2.Трубопровод:герметичное сооружение из труб, деталей трубопроводов и арматуры, плотно соединенные между собой, и предназначенные для транспортировки газообразных и жидких вещестсв.

Различают Межцеховые и внутрицеховые.

Основные требования к опознавательной окраске трубопроводов

Опознавательная окраска трубопроводов предусматривает цветовую идентификацию в зависимости от транспортируемой среды, а также нанесение предупреждающих колец, которые определяют степень опасности содержимого трубопровода.

Существует десять укрупненных групп веществ, каждой из которых соответствует определенный цвет (таблица 1):

Таблица 1 — Цвета опознавательной окраски трубопроводов
Транспортируемое вещество	Образцы и наименование цветов опознавательной окраски
Цифровое обозначение группы	Наименование
1	Вода	Зеленый
2	Пар	Красный
3	Воздух	Синий
4 5	Газы горючие Газы негорючие	Желтый
6	Кислоты	Оранжевый
7	Щелочи	Фиолетовый
8 9	Жидкости горючие Жидкости негорючие	Коричневый
10	Прочие вещества	Серый

На практике по виду исходного сырья теплоизоляционные материалы принято делить на три вида:

· Органические — получаемые с использованием органических веществ. Это, прежде всего, разнообразные полимеры (например, пенополистирол, вспененный полиэтилен (НПЭ, ППЭ) и изделия на его основе (в том числе отражающая теплоизоляция).

Неорганические — минеральная вата и изделия из неё (например, минераловатные плиты), монолитный пенобетон и ячеистый бетон (газобетон и газосиликат), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита, вермикулита, сотопласты и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических шлаков в стекловидное волокно.

· Смешанные — используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовый картон, асбестовая бумага, асбестовый войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита).

Опора трубопровода — конструктивный элемент, защищающий трубу от повреждений в месте контакта с опорной конструкцией и служащий для удержания трубопровода в проектном положении.

Опоры служат для восприятия действующих на трубопровод нагрузок и их передачи на строительные конструкции.

По назначению опоры чаще всего делят на подвижные[4] и неподвижные[5], но многие конструктивные типы опор применяются как для подвижного, так и неподвижного закрепления трубопровода[6].

Под неподвижными опорами обычно понимают шарнирно-неподвижные и абсолютно-неподвижные («мёртвые») опоры. Первые препятствуют линейным перемещениям трубопровода, вторые — линейным и угловым[1].

Подвижная опора обеспечивает проектное положение трубопровода и расчётное перемещение относительно опорной конструкции с заданными характеристиками подвижности (см. ниже). Подвеска трубопровода — подвесная опора с местом крепления к опорной конструкции, расположенным выше оси трубопровода.

Источник: https://studopedia.net/7_2637_struynie-nasosi-ustroystvo-printsip-deystviya-primenenie.html

Струйный насос: принцип работы и технические показатели

ГлавнаяНасосы и насосное оборудование

Наверняка, каждый из нас хоть раз в жизни пользовался самым простым пульверизатором для распределения жидкости.

Будь то флакон дорогих духов или нужная в хозяйстве вещь, в виде жидкости для мытья стёкол — в любом случае для подачи жидкой субстанции использовался механизм под названием «струйный насос». Одно нажатие на рычаг, и вожделенная жидкость уже у цели.

Часто такое устройство используется и для добычи воды из скважин или колодцев.

Этот тип подающего (нагнетающего жидкость) оборудования еще называют эжектором, работающим по принципу нагнетания жидкости.

В ассортименте вододобывающих и подающих насосов этот тип оборудования является динамическим, поскольку абсолютно не имеет в своей конструкции трущихся элементов.

Для своей бесперебойной работы насос такого типа использует только ту энергию, которую создают его рабочие органы.

Важно: любой струйный насос — это самый простой тип водоподающего оборудования, поскольку не имеет трущихся частей, которые могут изнашиваться в результате трения. Единственное, что может усложнить конструкцию такого устройства — необходимость установки вентиля или специального устройства, которое будет ускорять поток жидкость снизу вверх.

Как работает струйный насос?

Принцип работы такого агрегата для подачи воды достаточно прост

Принцип работы такого агрегата для подачи воды достаточно прост и заключается в следующем:

• Обмен и передача создаваемой внутри помпы кинетической энергии. А создают эту самую кинетику перекачиваемые вещества (пар, газ или жидкость). Но рассмотрим подробнее процесс перекачивания жидкости и принцип работы струйного механизма.

Итак, установленный на скважину насос при включении начинает свою работу. В этот момент вода закачивается в корпус насоса через специальную трубку, которая оборудована узким соплом.

В результате смешения разниц давления в самой камере и в жидкости, которая поступает в резервуар помпы, происходит создание вакуума. Вода снова и снова втягивается в водоприёмник, меняя давление в камере на большее.

В свою очередь при повышении давления вода, уже поступившая в камеру агрегата для скважины, выбрасывается наружу в выходной патрубок. Таким образом, струйные насосы подают воду из источника по принципу нагнетания.

Важно: механизмы подобного типа, которые используются для перекачивания воды, в кругах профессионалов называют водоструйными насосами.

Виды струйных помп

В ассортименте представленного на рынке струйного оборудования различают несколько видов механизмов

В ассортименте представленного на рынке струйного оборудования различают несколько видов механизмов, которые классифицируются по типу транспортируемого и перерабатываемого вещества. Вот основные из них:

• Эжекторы — струйные насосы, предназначенные для перекачивания только жидких сред. Принцип работы таких механизмов заключается в нагнетании воды снизу вверх при взаимодействии рабочего вещества в виде воды.
• Инжекторы. Здесь рабочее вещество, которое создаёт кинетическую энергию — это пар, а перерабатываемая субстанция — жидкость.
• Элеватор — здесь отмечается разность температур рабочей и перекачиваемой жидкостей.

Сфера применения струйного агрегата

Хоть КПД насосов данного типа и не высок, все же в некоторых случаях такие механизмы используются достаточно широко

Хоть КПД насосов данного типа и не высок, все же в некоторых случаях такие механизмы используются достаточно широко и часто благодаря именно принципу своей работы. Основное применение агрегатов такого типа отмечается в таких отраслях:

• Пищевая промышленность;
• Системы пожаротушения или канализации;
• Системы кондиционирования и вентиляции;
• Теплогазоснабжающие коммуникации;
• В сочетании с лопастными (центробежными) насосами с целью повышения общего КПД;
• В качестве вспомогательного оборудования для забора воздуха из рабочей камеры центробежного насоса и его водоприёмной трубы.

Преимущества агрегатов

Простые в конструкции и по принципу работы струйные насосы отличаются рядом преимуществ

Простые в конструкции и по принципу работы струйные насосы отличаются рядом преимуществ, таких как:

• Скромные габариты и вес устройства;
• Простота монтажа и обслуживания;
• Минимальный процент поломок в ходе эксплуатации оборудования;
• Приемлемая (даже скорее низкая) стоимость механизма;
• Кроме того, струйные насосы отличаются повышенной надежностью в работе.

Но есть у этих маленьких трудяг и недостатки. Их всего два, но они могут сыграть решающую роль при выборе насосного оборудования для частной скважины. Итак, это:

• Чрезвычайно низкий КПД, который составляет всего 20-25%;
• Необходимость подачи рабочего вещества под большим давлением в сопло.

Технические показатели помп струйного типа

Все струйные насосы чаще всего имеют невысокие производственные характеристики

Все струйные насосы чаще всего имеют невысокие производственные характеристики. Особенно это касается бытовых агрегатов.

Так, устройства для домашнего применения способны перекачивать воду из скважины в объеме всего 15-17 л/сек. При этом более сложный профессиональный механизм подаёт от 30 до 50 литров воды в секунду.

Но такой показатель формирует и более высокую цену на механизм.

Важно: именно поэтому использование струйных помп нашло применение в случае эксплуатации скважин на песок или известняк для бытовых и хозяйственных нужд.

Популярные производители струйных насосов

Несмотря на свои скромные технические характеристики, струйные насосы все де нашли своего покупателя на мировом рынке

Несмотря на свои скромные технические характеристики, струйные насосы все де нашли своего покупателя на мировом рынке. А сформировали приятное впечатление о продукции подобного типа такие европейские производители:

• Euroagua. Агрегаты этой компании отличаются достаточно высокой производительностью при своих скромных габаритах. Устройства предназначены для скважин, диаметр которых не менее 76 дюймов. При этом помпу можно погружать на глубину до 50 метров, а температура перекачиваемой жидкости может составлять до +40 градусов. Производительность такого агрегата составляет 3000 л/час.
• Насосы «Грундфос». Продукция этой компании давно завоевала сердца покупателей России. Струйные агрегаты не стали исключением. Мощность и производительность насосов позволяют использовать их для подъема воды с глубины до 50 метров. При этом устройство оснащено защитой от перегрева.

Важно: если вы желаете купить надёжный струйный насос для своей скважины, то доверьте выбор профессионалу в точке продаж, который учтёт все характеристики именно вашего источника и подберет для вас оптимальную модель оборудования.

Помогите нам стать лучше, оцените подачу материала и труд автора

Загрузка… Рассказать друзьям и коллегам в социальных сетях

Источник: https://vodakanazer.ru/nasosy-i-nasosnoe-oborudovanie/strujnyj-nasos.html

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Применение струйных насосов наиболее рационально РІ наклонно направленных скважинах Рё скважинах СЃРѕ значительным содержанием РІ продукции РєРѕСЂСЂРѕР·РёРѕРЅРЅРѕ-активных веществ, механических примесей, РїСЂРё средней глубине динамического СѓСЂРѕРІРЅСЏ ( РґРѕ 1500 Рј) Рё РёР· скважин СЃРѕ средними Рё высокими дебитами.  [1]

Стационарный струйный насос.  [2]

Наряду СЃ применением струйных насосов для подъема РІРѕРґС‹ Рё РґСЂСѓРіРёС… жидкостей наиболее часто РѕРЅРё используются для вызова притока после бурения Рё очистки призабойной Р·РѕРЅС‹. Р�спользование РЈРћРЎ позволяет достичь глубоких значений депрессии РЅР° призабойную Р·РѕРЅСѓ.  [3]

Для повышения эффективности применения струйных насосов разработана программа расчета РёС… параметров для работы РІ нефтяной скважине, позволяющая выбрать оптимальный РїРѕ энергозатратам или давлению рабочей жидкости режим Рё соответствующие ему геометрические размеры насосов. Опробование программ показало, что РІ скважине СЃ естественным газлифтом режим СЃ минимальными энергозатратами достигается РїСЂРё применении больших напоров СЃ уменьшенным расходом рабочей жидкости. Р’ этом случае полнее используется пластовая энергия. РќР° оптимальных режимах СЃ ростом обводненности скважин Рё снижением газового фактора увеличивается расход энергии. Это связано СЃ повышением расхода рабочей жидкости РїСЂРё некотором снижении давления нагнетания. Более РЅРёР·РєРѕРµ давление можно использовать Рё РїСЂРё меньшей обводненности, однако тогда РЅРµ реализуется резерв уменьшения энергозатрат.  [4]

Некоторые схемы СЃ применением струйных насосов РІ промышленных установках были приведены РІ РіР».  [5]

Есть Рё отрицательные стороны РїСЂРё применении струйных насосов: высокая цена оборудования ( РІ 2 2 раза дороже, чем РЁРЎРќРЈ, РёРІ 1 5, чем УЭЦН, РїСЂРё прочих равных условиях); необходимость привлечения для обслуживания персонала высокой квалификации.  [8]

�х принцип работы основан на применении призабойного струйного насоса. Последний обеспечивает непрерывную обратную призабойную циркуляцию без расхаживания бурового снаряда.

Благодаря этому ЭКС свободны от недостатков снарядов безнасосного бурения.

Верхняя кривая характеризует границу, выше которой из-за сильной кавитации невозможно применение струйного насоса.

Ниже этой линии показана заштрихованная область, где кавитация приемлема. В этом случае необходимо учитывать значительный износ горловины.

Область справа, отмеченная точками, — наиболее благоприятная для эксплуатации насосов.  [11]

Важное достоинство данного варианта состоит РІ том, что РѕРЅ позволяет осуществлять комплексную виброволновую технологию РІ горизонтальных, наклонно-горизонтальных скважинах Рё вторых стволах скважин — РЅР° объектах, РіРґРµ технические операции посадки пакера невозможны или крайне затруднены, что исключает применение струйного насоса для создания депрессий РЅР° пласт.  [12]

РџСЂРё работе струйного насоса часть жидкости перетекает РїРѕ лабиринтному каналу обратно РІ камеру смешения, РїСЂРѕС…РѕРґСЏ РїСЂРё этом магнитную обработку, благодаря чему снижается отложение солей, содержащихся РІ пластовой жидкости, РЅР° поверхности установки. Такое решение расширяет область применения струйных насосов, Рё увеличивает РњР Рџ работы скважины.  [13]

Страницы:      1

Источник: https://www.ngpedia.ru/id315109p1.html

Струйный насос: конструкция, принцип работы, расчет

Струйные насосы являются самыми простыми по принципу действия и конструкции среди напорной техники. Такой агрегат является динамичным, то есть не имеющим в своем составе двигающихся частей. Это плюс такого устройства, поскольку предотвращает его изнашивание.

Первый струйный насос был использован в конце XIX века как инструмент для отсасывания воздуха и воды из пробирок. Затем его стали применять для откачивания воды из шахт. В СССР такие насосы начали широко использоваться только в середине прошлого века.

Конструкция струйного насоса достаточно проста и практически не требует технического обслуживания. При работающем насосе вода, пар или газ движутся по трубе с сужающимся соплом. Благодаря такой конструкции сопла скорость движущейся массы возрастает.

Маленький струйный насос

Всасывание происходит из трубопровода, соединенного с камерой. В процессе работы рабочая жидкость смешивается с перекачиваемой жидкостью. Затем эта масса попадает в диффузор, а потом в резервуар.

Таким образом, в работе струйного насоса используется принцип нагнетания.

В зависимости от типа перекачиваемой и рабочей жидкости, различают три типа струйных насосов. К ним относятся:

1. Эжектор. Этой вид струйных насосов применяется только для перекачивания жидкости. Механизм работы заключается в отсасывании жидких веществ. Рабочая жидкость – вода.
2. Инжектор. Работает по принципу нагнетания жидких веществ. Рабочее вещество – пар.
3. Элеватор. Используется для понижения температуры теплоносителя за счет смешивания с рабочей жидкостью.

В общем, струйные насосы могут перекачивать жидкость, газ и пар. Могут применяться как жидкоструйные агрегаты (для смешивания и транспортировки рабочей и пассивной жидкости с разницей давления) и аэрлифтовые/эрлифтовые (выполняет функцию подъема жидкостей).

Если насос используется только для перекачки воды, его называют водоструйным. Он может иметь две модификации: вакуумный насос (работающий для использования в лабораториях) и гидроэлеватор (используется для скважин с глубиной до 16 метров).

Насосы струйные широко применяются в разных сферах промышленности. Причем они могут использоваться как самостоятельные установки или вместе с другими насосными установками. Благодаря простоте конструкции и высокой надежности такие агрегаты незаменимы в работе на реакторах, в аварийных ситуациях с отключением воды, при пожаротушении.

Струйный насос дозатор

Такие конструкции часто применяются в сферах, где работа лопастных насосов не может быть эффективной (например, при перекачивании химически агрессивных веществ), или в системе с лопастными насосами для повышения эффективности их работы.

Кроме этого, эти насосы используются в системах кондиционирования, канализации, для водоотлива и водопонижения.

Одним из важнейших показателей для этой техники является коэффициент подсоса. Эта величина являет собой соотношение расхода рабочей жидкости и перекачиваемого вещества.

Несмотря на простоту конструкции и низкий КПД этот тип механизмов часто применяется в случаях, когда невозможно использовать никакой другой тип насосов. Они легко устанавливаются в трубопроводную систему. Часто выпускаются с изменяемым соплом.

Особенности струйных насосов:

• высокая надежность;
• отсутствие необходимости в регулярном техобслуживании;
• широкая сфера применения;
• простая конструкция.

Данная техника широко применяется для транспортировки цемента. При воздействии сжатого воздуха сыпучие материалы транспортируются из бункеров в машины для перевозки.

Струйный насос для цемента

Механизм действия здесь такой: под большим давлением воздуха частицы цемента рассыпаются настолько, что становятся летучими. В результате воздушные потоки могут перемещать их в заданном направлении.

Следует отметить, что процесс такой перекачки цемента проходит под большим давлением, поэтому расстояние подачи этого материала ограничено в пространстве. Например, максимальное расстояние, на которое механизм подает цемент по вертикальной оси – не более 50 метров. По горизонтальной оси это расстояние не может превышать 400 метров.

Для транспортировки цемента, а также других сыпучих материалов можно использовать струйный насос CH 2 с интенсифицирующей камерой. Для перемещения масс по трубопроводам используется сжатый воздух.

Технические характеристики CH 2:

• производительность: 25 т/ч;
• масса – 200 кг.
• подъем в высоту: 25м;
• протяженность подачи по горизонтали: 150м;
• давление сжатого воздуха: 0,2-0,3 МПа;
• расход сжатого воздуха: 3 м³ /мин.

Данные агрегаты, особенно используемые в быту, имеют невысокие производственные характеристики. Установленный в домашней скважине насос перекачивает только 15-17 литров в секунду. Более профессиональный (и соответственно дорогой) аппарат может перекачать 30-50 литров за секунду.

Бытовой струйный насос

Высота подъема воды бытовым струйным насосом колеблется в пределах 15 метров. Некоторые аппараты могут поднять жидкость на 20 метров, но при этом КПД будет соответственно снижаться. Более мощное и профессиональное оборудование может поднять воду из глубины 50 м.

Струйный насос для добычи нефти состоит из таких частей: канал для подведения рабочей жидкости, активное сопло, канал подвода инжектируемой жидкости, камера смещения и диффузор.

Струйные насосы обеспечивают эффективное применение свободных газов, быстрый приток нефти, свободную регуляцию забойного давления, быстрое остывание погружных электродвигателей и др.

Эта процедура являет собой поиск оптимальных параметров, при которых коэффициент полезного действия будет иметь максимальное значение. При этом нужно учесть такие параметры как форма сопла, входной участок пассивного потока, представляющий собой поток, который подсасывается к основному, длина смесительного отсека, расстояние между отсеком и соплом, угол раскрытия и расширения диффузора.

Принцип работы струйного аппарата

Расчеты проводятся по формуле:

• Q3 – подача в камеру диффузора;
• Q1 – расходное количество рабочей жидкости;
• Q2 – расходное количество вещества для эжектирования.

Для того, чтобы рассчитать кoличество жидкости для эжектирования, нужно кoличество литров в секунду жидкости для эжектирования разделить на количество литров в секунду рабочей жидкости.

Также при расчетах стоит учитывать вид насосов и область применения, поскольку они могут иметь дополнительные параметры.

Например, для насосов, используемых при пожаротушении, учитываются состояния их рабочего материала – пена, вода, газ – и возможная высота струи, необходимая для эффективного пожаротушения.

В нефтяной промышленности берутся во внимание вязкость материала, загазованность среды и т.п.

Источник: https://vizada.ru/2018/10/23/strujnyj-nasos-konstrukciya-princip-raboty-raschet/