Инжекция и эжекция в чем разница
Чем отличается инжектор от эжектора
Инжектор и эжектор — разновидности струйного насоса. Различия между ними заключаются в особенностях их работы.
Струйный гидравлический насос — аппарат, основанный на принципе обмена механической энергией между потоками с высоким и низким давлением. Совместим с жидкими, газообразными, сыпучими веществами. Если насос что-то закачивает или распыляет, то это инжектор. Если же прибор что-либо откачивает, то это эжектор.
Конструкция гидравлического агрегата проста. В самом облегченном виде она состоит из двух скрепленных трубок, в ней нет движущихся деталей, электрооборудования. Это упрощает обслуживание и повышает надежность.
Устройство эжектора
Эжектор — устройство, передающее кинетическую энергию среды с большей скоростью к среде с меньшей при их соединении. Вместе с вакуумным насосом аппарат увеличивает напор всасываемой жидкости. Нередко его применяют как смеситель на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях.
Работа эжекторного насоса основана на принципе Бернулли. Упрощая, его можно сформулировать так: давление течения с меньшей скоростью движения выше, а с высокой, наоборот, ниже. То есть поток с высоким давлением в трубе вызывает всасывание потока в патрубке с низким.
Эжекторное приспособление состоит из следующих элементов:
Выносной эжектор функционирует по следующей схеме.
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:
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.
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.
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:
Чем отличается инжектор от эжектора
Струйный гидравлический насос — аппарат, основанный на принципе обмена механической энергией между потоками с высоким и низким давлением. Совместим с жидкими, газообразными, сыпучими веществами. Если насос что-то закачивает или распыляет, то это инжектор. Если же прибор что-либо откачивает, то это эжектор.
Конструкция гидравлического агрегата проста. В самом облегченном виде она состоит из двух скрепленных трубок, в ней нет движущихся деталей, электрооборудования. Это упрощает обслуживание и повышает надежность.
Устройство эжектора
Эжектор — устройство, передающее кинетическую энергию среды с большей скоростью к среде с меньшей при их соединении. Вместе с вакуумным насосом аппарат увеличивает напор всасываемой жидкости. Нередко его применяют как смеситель на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях.
Работа эжекторного насоса основана на принципе Бернулли. Упрощая, его можно сформулировать так: давление течения с меньшей скоростью движения выше, а с высокой, наоборот, ниже. То есть поток с высоким давлением в трубе вызывает всасывание потока в патрубке с низким.
Принцип работы инжектора
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. 
Конструкция инжектора (форсунки) в автомобильных двигателях отличается большей сложностью, включает движущиеся элементы.
В чем разница
Инжектор и эжектор – в чем разница
Чем отличается эжектор от инжектора?
Инжектор — это стандартный линейный ускоритель, благодаря которому происходит процесс внедрения заряженных частиц внутрь главного ускорителя. Существует несколько видов инжекторов, которые отличаются по принципу своей работы и многим другим характеристикам.
Эжектор — это устройство для отсасывания жидких или газообразных веществ и транспортирования гидросмесей. Он отличается от инжектора благодаря направленности своей работы в противоположную сторону. При этом естественно, что все эти технические различия учитывает конструкция аппаратуры, предназначенная для максимально быстрого и эффективного выполнения той функции, которая на нее возлагается.
Стоит отметить, что оба устройства компактные и имеют высокую скорость действия, которая требуется от них благодаря конструкции соседних узлов деталей и скорости движения жидкости или других веществ, используемых в конструкции.
Оба варианта представляют собой одно устройство только с разной направленностью действия. Это устройство — струйный насос.
Если насос функционирует в направленности инжектора, то он будет нагнетать жидкие или газообразные вещества. Если он на водяной основе, то использоваться для этого будет система нагнетания, которая позволяет работать даже при высоких значениях давления. В этом заключается отличие инжектора от другой аппаратуры.
Он выдает такое давление инжектируемой воды, которое превышает давление самого пара. Очень часто насосы на инжекторной основе используются в котельных, где требуется эффективная аппаратура для создания качественного нагнетания.
Что касается эжекторов, то дела с их использованием состоят несколько иначе. Для этого вода подается внутрь устройства и доходит до специального сопла. Далее она поступает в так называемую камеру смешивания, где и происходит существенное понижение давления до рабочих показателей.
Когда вода далее проходит по узкому сечению диффузора и забирает с собой воздух, создавая при этом разреженную атмосферу, которая создается в той же самой камере смешения для облегчения следования воды. Подачу инжектора можно просто регулировать при помощи специального патрубка, который подсоединяется к рабочей части аппаратуры.
При наличии многих общих черт стоит отметить, что разница в предназначении предусматривает также разницу в конструкции, ведь если устройству требуется нагнетать, то оно сможет работать с гораздо более высоким давлением, чем тот аппарат, который обязан только делать большой спектр работы по отсасыванию лишней воды.
По факту это насосы, которые работают в сообщении с двигателем. Только при нагнетании инжектор передает энергию на последующие узлы и детали, а эжектор отвечает за функцию отвода жидкости в рамках аналогичной системы.
Без обоих элементов данная конструкция невозможна, ведь двигатель должен получать нагнетание и одновременно отводить получаемый пар, чтобы не создавать лишнего напряжения и организовать весь цикл проработки жидкости с минимальными потерями.
Многие люди не знают, чем отличается эжектор от инжектора. Это неудивительно, ведь чаще всего можно встретить ситуации, при которых использование инжектора отмечается людьми, а эжектора нет. Многие просто не знают что это часть одной конструкции, а даже если пострадал эжектор и его требуется заменить, говорят что проблема возникла с инжектором.
Такая путаница неудивительная еще и потому, что устройства имеют одинаковый принцип работы, только направленный в противоположную сторону. Это не добавляет им узнаваемости в качестве отдельных конструкционных элементов.
Запросы, которые отражают разницу данных устройств, сегодня очень распространены, ведь люди, что столкнулись с поломкой, должны идентифицировать, в чем проблема, и для этого начинают искать информацию, которая касается данной темы.
Сделать это очень просто помогут тематические ресурсы, которые предлагают актуальную информацию о самых разнообразных аспектах работы разной аппаратуры, что существенно помогает покупателям готовых конструкций разбираться в том, что происходит с данными товарами.
Инжектор и эжектор сегодня являются теми элементами устройства, которые довольно часто подвергаются поломкам, если неправильно эксплуатируются, так что очень важно регулировать давление жидкости при помощи патрубков.
Если не придерживаться элементарных правил по эксплуатации данного рода приборов, то есть большие шансы что-то повредить и понести все устройство в ремонт, чтобы направить получившуюся неполадку, провести замену патрубков или другую важную манипуляцию. Именно поэтому обязательно следует придерживаться инструкции по использованию устройств и не перегружать их слишком высоким давлением.
Этот старый новый струйный аппарат
Струйные аппараты используются уже почти два столетия, однако уровень знаний об их функциональных возможностях вряд ли можно назвать достаточным. Поэтому область их применения в настоящее время крайне ограничена.
Первые подобные аппараты – они применялись для воды и водяного пара – создали известные ученые Бернулли, Цейнер и Ренкин. Российские ученые Соколов, Зингер и Темнов разрабатывали струйные аппараты для различных газов и жидкостей, а также сыпучих материалов.
Стоит отметить, что интенсивные теоретические исследования и широкое практическое внедрение струйных аппаратов отмечены в периоды экономических спадов: они позволяют более рационально использовать энергию – и, следовательно, сократить потребление ресурсов.
Эжектор и инжектор
Струйный аппарат, как известно, – устройство для нагнетания или отсасывания жидких, газообразных или сыпучих веществ. Его работа основана на обмене механической энергией двух потоков веществ в процессе их смешения. Поток с более высоким давлением называется рабочим (или потоком рабочей среды), а с низким – пассивным (потоком пассивной среды).
Как правило, конструкция такого агрегата включает в себя сопло, диффузор, приемную и смесительную камеры. Рабочий поток выбрасывается из сопла в приемную камеру с большой скоростью и увлекает за собой пассивную среду. В камере смешения происходит выравнивание скоростей (давлений) потоков сред. Затем смешанный поток направляется в диффузор, где его кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию сжатия, под действием которой происходит дальнейшая транспортировка перекачиваемой среды.
Наряду с простотой конструкции, надежностью работы и легкостью обслуживания существенным достоинством струйных аппаратов является отсутствие электрооборудования, а также движущихся и вращающихся узлов и деталей. И хотя коэффициент полезного действия аппаратов не очень высок, явные преимущества перед другими устройствами аналогичного назначения позволяют применять их во многих отраслях техники.
Различают два вида струйных аппаратов: эжекторы и инжекторы.
Эжекторы (дословно переводится как «толкатель») – устройство, в котором кинетическая энергия передается от рабочей среды, движущейся с большей скоростью, к пассивной среде. Передача энергии происходит в процессе смешения сред. Эжекторы широко используются в качестве смесителей – например, в химической и нефтеперерабатывающей промышленности.
Инжектор (дословно – нагнетатель) – устройство для сжатия газов и паров, а также нагнетания жидкости в различные аппараты и резервуары. Инжекторы нашли свое применение в автомобилях, паровозах, локомобилях и небольших котельных установках – для подачи питательной воды в паровой котел.
Основным и принципиальным отличием эжектора от инжектора является способ подвода пассивной среды в устройство. Если в инжектор пассивная среда подается под давлением, то в эжектор пассивная среда поступает за счет возникновения эффекта самовсасывания.
Первые сто лет своего существования струйные аппараты применялись только для повышения эффективности термодинамического цикла «пар – конденсат». Однако по мере развития промышленности диапазон их практического использования стал расширяться. Сейчас струйные аппараты приготавливают пеновоздушные и пеноводяные огнегасящие смеси, удаляют воду, повышают эффективность эксплуатации нефтяных и газовых скважин, транспортируют сыпучие и жидкие среды, подают смазку и топливо в машинах и механизмах и выполняют другие функции.
Тем не менее сферы практического применения струйных аппаратов до сих пор ограничены. Одна из причин – несовершенство и сложность применяемых для расчета устройств методов (непригодных, например, для аномальных сред).
О методике расчета
За кажущейся простотой струйного аппарата стоят результаты довольно сложных физико-математических, гидро(газо)-динамических и других расчетов, а также глубокие знания устройства и опыт эксплуатации вспомогательных систем и механизмов, совместно с которыми будет функционировать аппарат.
Для расчета струйных аппаратов в составе любой технической системы авторами разработана и успешно применяется новая универсальная методика. Универсальность заключается в возможности применения методики для различных сред – как ньютоновских или нормальных (например, вода и газы), так и неньютоновских или аномальных (хладоны и фреоны, нефть и нефтепродукты, пылевидные и сыпучие материалы).
Для расчета струйного аппарата по авторской методике необходимо иметь более двадцати исходных параметров, характеризующих физическое состояние рабочей, пассивной и смешанной сред.
Наряду с геометрическими размерами элементов системы и основных составных узлов струйного аппарата, работающего в ее составе, в методике важны значения скоростей и давлений используемых сред в трубопроводах системы и по всей длине устройства.
Методика предусматривает проверку правильности выполненных расчетов по нескольким критериям. В частности – по работоспособности аппарата, наличию протечек и всасывающего эффекта, значению коэффициента полезного действия и отсутствию развитой кавитации.
Новые области использования
Практическое применение новой методики расчета позволило авторам значительно расширить области использования струйных аппаратов. На сегодняшний день рассчитаны, а затем и внедрены струйные аппараты в топливных системах котлов и двигателей внутреннего сгорания, в системах водяного охлаждения сварочных полуавтоматов, в холодильных машинах, а также в системах газо-дымоудаления в качестве дымовой трубы и т. д.
В этих системах, машинах и устройствах струйные аппараты применяются для различных целей, в частности таких, как:
• улучшение физико-хими-ческих показателей жидких топлив, переход на сжигание более дешевых низкосортных видов нефтяных топлив – и, как следствие, экономия топлива до 10 (и более) процентов, а также сокращение на 20‑25 процентов экологически вредных выбросов в атмосферу (шесть внедрений на практике);
• приготовление качественных топливных смесей и водотопливных эмульсий – в том числе и на основе нефтесодержащих жидкостей, что позволяет устранять сливы опасных жидких отходов и сокращать количество экологически вредных выбросов в окружающую природную среду (3 внедрения на кораблях и 4 – на стационарных объектах);
• снижение в 1,5 раза и более энергетических затрат на работу насосов системы водяного охлаждения и на циркуляцию охлаждающей жидкости (одно внедрение);
• увеличение циркуляции охлаждающей жидкости (хладона, хладагента) в холодильных установках (одно внедрение);
• снижение температуры и многократного разбавления экологически опасных продуктов сгорания, сбрасываемых в атмосферу (одно внедрение).
Заглянем немного вперед…
По мнению авторов, области практического применения струйных аппаратов далеко еще не исчерпаны. Результаты исследований показывают, что наиболее перспективными областями использования струйных аппаратов в ближайшем обозримом будущем, особенно в условиях мирового экономического кризиса, могут стать пожаротушение, орошение, водоотлив (стационарные и переносные системы), вентиляция (вдувная и вытяжная), нефтепереработка и трубопроводный транспорт.
В указанных областях струйный аппарат может быть использован в качестве:
• смесителя-распылителя для получения мелкодисперсных (10‑20 мкм) аэрозолей огнегасящих смесей и жидкостей (проведены натурные испытания);
• распылителя-диспергатора для экономного распыла воды и жидких удобрений в виде мелкодисперсных (10‑20 мкм) аэрозолей в системах орошения сельскохозяйственных земель (проведены натурные испытания);
• приставки к водоотливным насосам для увеличения количества удаляемой воды и снижения на 25‑30 процентов энергозатрат на ее перекачку в системах водоотлива (проведены расчеты);
• приставки к вентиляторам для увеличения производительности стационарных и переносных вентиляторов и одновременного сокращения на 15‑20 процентов энергозатрат на прокачку воздуха в системах вентиляции (проведены расчеты);
• устройства для предварительной обработки сырой нефти перед ректификационными колоннами с целью увеличения на 10 процентов выхода светлых нефтепродуктов и разгрузки нефтеподающих насосов (проведены предварительные расчеты);
• устройства для уменьшения вязкости на 13‑15 процентов транспортируемой в магистральных трубопроводах нефти и нефтепродуктов без их дополнительного подогрева (внедрены на трубопроводах подачи высоковязкого мазута).
Струйный аппарат – это «труба» с соплом и переменными по длине проходными сечениями. Он преобразует энергию – а значит, его работа возможна только в составе системы или совместно с другими устройствами, способными обеспечивать работу аппарата необходимой для его функционирования энергией.
Системообразующим элементом любой реальной технической системы, независимо от ее функционального назначения, как известно, является источник или генератор энергии – каковыми могут быть насосы, компрессоры, вентиляторы или среды, обладающие потенциальной энергией (например, сжатые газы).
Известно, что в реальных системах всегда существует избыточное (то есть превышающее необходимое) количество энергии. В связи с этим практически к любой системе можно органически, без нарушения ее функциональных возможностей, подключить струйный аппарат, работа которого будет производиться за счет избытка энергии. В настоящее время этот избыток энергии не используется и теряется безвозвратно.
Применение струйного аппарата в составе любой технической системы сокращает потери энергии в окружающую среду – что, в свою очередь, способствует увеличению суммарного коэффициента полезного действия всей системы в целом.
Таким образом, использование струйных аппаратов может стать важным шагом на пути реализации программ ресурсосбережения.
ЭЖЕКЦИЯ И ИНЖЕКЦИЯ РЕАГЕНТОВ В ТЕХНОЛОГИЯХ ВОДОПОДГОТОВКИ
1 Кандидат физико-математических наук, доцент, Калужский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана), 2 Доктор физико-математических наук, профессор, Калужский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана), 3 Аспирант, Калужский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана), 4 Аспирант, Калужский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана)
ЭЖЕКЦИЯ И ИНЖЕКЦИЯ РЕАГЕНТОВ В ТЕХНОЛОГИЯХ ВОДОПОДГОТОВКИ
Аннотация
Система водоподготовки предусматривает введение в нее различных реагентов. Основными технологическими способами внедрения реагентов в обеззараживаемую воду являются эжекция и инжекция. В данной статье проведен анализ этих методов. Разработана методика расчета высокопроизводительных эжекторов. Проведенными авторами лабораторные и производственные испытаниями установлены оптимальные соотношения продольных размеров внутреннего сечения, обеспечивающие максимально эффективное значение коэффициента эжекции.
Ключевые слова: эжектор, диффузор, камера смешения, коэффициент эжекции, аэрация, хлорирование.
1 PhD in Physics and Mathematics, Associate Professor, 2 PhD in Physics and Mathematics, Professor, 3 Postgraduate Student, 4 Postgraduate Student, Kaluga Branch of the Federal State Budget Educational Institution of Higher Professional Education “Bauman Moscow State Technical University (National Research University” (Kaluga Branch of Moscow State Technical University named after N.E. Bauman)
EJECTION AND INJECTION OF REAGENTS IN WATER TREATMENT TECHNOLOGIES
Abstract
A water treatment system provides for the introduction of various reagents into it. The main technological methods for introducing reagents into disinfected water are ejection and injection. This article analyzes both of these methods. A technique for calculating high-efficiency ejectors is developed. The laboratory and production tests carried out by the authors established the best proportions of the internal section longitudinal dimensions – they ensure the maximum effective value of the ejection coefficient.
Keywords: ejector, diffuser, mixing chamber, ejection coefficient, aeration, chlorination.
Питьевая вода, централизовано подаваемая населению, должна соответствовать СанПин 2.1.4.559-96. Такое качество воды достигается, как правило, использованием классической двухступенчатой схемы, представленной на рисунке 1. На первой ступни в очищаемую воду вводят коогулянты и флокулянты и затем, производится осветление в горизонтальных отстойниках и скорых фильтрах, на второй ступени перед подачей в РЧВ производится обеззараживание [1, С. 36–38], [2, С. 56–62].
Рис. 1 – Технологическая схема системы водоподготовки
Таким образом, в схеме предусмотрено введение в воду различных реагентов в виде газов (хлор, озон, аммиак, диоксид хлора), растворов гипохлорита, коагулянтов (сернокислый алюминий и/или гидроксохлорид алюминия), флокулянтов (ПАА, прайстол и феннопол). Чаще всего дозирование и подача этих реагентов производится методом инжекции или эжекции.
Инжекция – это ввод и распыление через форсунку (инжектор) растворов хлорной воды, гипохлорита, коагулянта (флокулянта) насосами под давлением.
Эжектор – «эжекционный насос» приводит в движение раствор реагента или газа путем разряжения среды. Разряжение создается движущимся с большей скоростью, рабочим (активным) потоком. Этот активный поток назавем эжектирующим, а приводимую в движение смесь эжектируемой (пассивной смесью). В камере смешения эжектора пассивная смесь передает энергию активному потоку, вследствие чего все их показатели, в том числе и скорости.
Широкое применение процесса эжектирования обосновывается следующими факторами: простотой устройства и его технического обслуживания; малым износом вследствии отсутствия трущихся деталей, что обусловливает длительный срок службы. Именно поэтому эжектирование применяется во многих сложных технических устройствах, таких как: химические реакторы; системы дегазации и аэрации; газотранспортных установках, сушки и вакуумировании; системах передачи теплоты; и, конечно, как сказано выше в ситемах водоподготовки и водоснабжения.
Ограничение в применении инжекторов в тех же системах связано с их малой производительностью, так как большая производительность требует мощных насосов-инжекторов, что приводит к существенному удорожанию системы, в то время как увеличение производительности эжекторами менее затратно. Так автоматические модульные станции водоподготовки, рассчитанные на снабжение питьевой водой небольших поселков, в подавляющем большинстве используют инжекцию. Типовая конструкция такой станции универсального типа представлена в [3], где на всех точках ввода реагентов в воду используется инжекция. Часто принимают и компромиссное решение (рис.2). На первом этапе эжекцией газообразного хлора в воду с использованием хлораторов в эжекторе 4 получают так называемую хлорную воду, которую затем (на втором этапе) инжектируют насосом 1 в водовод 2, где движется поток обрабатываемой воды.
Рис. 2 – Эжекция и инжекция газообразного хлора в воду
Рис. 3 – Схема ввода хлорной воды в процессе инжекции ее в водовод
Типовой инжекционный узел ввода хлорной воды в водовод 2 в таких случаях представлен на рис.3. Достоинством такой схемы является рациональное совмещение эжекции и инжекции, что позволяет благодаря насосу 1, необходимому для реализации инжекции, обеспечить высокую эжекционную производительность эжектора. Диаграммы выбора насоса 1 в таких схемах для эжектора с производительностью до 20 кг Сl/час представлены на рис. 4.
На рис. 5 представлена типовая конструкция эжектора, наиболее характерная для дозирования газового реагента (чаще всего хлора) в водовод. Эжектор состоит из линии подачи эжектирующего потока (воды) представляющей собой конусообразное сопло 1, которое соединяется с камерой смешения (рабочая камера) 2 и камерой смешения 4. В рабочую камеру 2 Подается эжектируемый газообразный хлор через устройство 3. Диффузор 5 подает хлорную воду в водовод [4, С. 15 – 18].
Рис. 4 – Диаграмма выбора насоса к эжектору 20кг Gl/час
Параметры такого эжектора являются исходными величинами, определяющими все основные рабочие параметры узлов ввода реагентов. Авторами разработана методика [5, С. 56–62] расчета высокопроизводительных хлораторов на основе, которой разработан и запатентован модельный ряд эжекторов различной производительности [6, C. 142].
Производительность и другие характеристики инжектора, который фактически является дозирующим насосом, зависят от общих технических характеристик собственно насоса и системы импульсного дозирования. Основные же характеристики эжектора определяют конструктивные особенности его сечения, причем эти особенности настолько принципиальны, что без технических расчетов и экспериментальных проработок обеспечить эффективность работы эжектора практически невозможно. Поэтому целесообразно рассмотреть эти вопросы на примере эжекторов для дозирования газообразного хлора в воду.
Таким образом, действие эжектора основано на передаче кинетической энергии эжектируещего потока (активного потока) жидкости, обладающего большим запасом энергии, эжектируемому (пассивному) потоку, обладающему малым запасом энергии [7,], [8, С. 184]. Запишем уравнение Бернулли для идеальной жидкости в соответствии, с которым сумма удельной потенциальной энергии (статического напора) и удельной кинетической энергии (скоростного напора) постоянна и равна полному напору:
Рис. 5 – Эжектор для дозирования газообразного хлора в воду
Истекающая из сопла вода обладает большей скоростью (v2>v1), т. е. большим скоростным напором, поэтому пьезометрический напор потока воды в рабочей камере 2 и в камере смешения уменьшается (p2
Отношение расхода эжектируемой жидкости (QЭ) к расходу рабочей жидкости (QP) называется коэффициентом подмешивания или эжекции – a.
Коэффициент эжекции, зависящий от параметров эжектора, лежит в довольно широких пределах от 0.5 до 2.0. Наиболее устойчивая работа водоструйного насоса наблюдается при a=1.
Коэффициентом напора эжекционного насоса ß назавем отношение полной геометрической высоты подъема (Н) эжектируемого потока жидкости в метрах – это давление на входе в эжектор к напору рабочего потока (h) в м – противодалению.
Важным параметром характерезующий эффективность работы эжектора и также зависящий от конструктивных параметров устройства является коэффициент полезного действия насоса. Как известно этот коэффициент равен отношению полезно затраченной мощности (H·QЭ·Y кГм/сек) к затраченной мощности (h·QP·Y кГм/сек), то есть
Таким образом, эффективность работы эжекционного насоса определяется произведением коэффициентов напора и эжекции. Лабораторные эксперименты на стенде проводились для определения коэффициента напора эжекторов различной производительности. Полученная экспериментальная диаграмма эжектора изображена на рис.3. По данной диаграмме определяются параметры – давление на входе в эжектор, противодавление и расход эжектрующей жидкости, которые обеспечивают расход эжектируемого газа 20 кг/ч.
В соответствии с полученной методикой расчетов параметров эжектора определены основополагающие типоразмеры эжекторов модельного ряда хлораторов с производительностью по хлору от 0,01кг/час до 200 кг/час обеспечивающие максимальную эжекционную способность. Установлено, конфигурация внутреннего продольного сечения эжектора, необходимо учитывать следующие размеры сечения (рис.5): диаметр сопла D, длина рабочей камеры L, диаметр камеры смешения D1, длина камеры смешения L1, выходной диаметр диффузора D2, длина диффузора L2.
Получено экспериментальное подтверждение зависимости расхода хлора Q от расхода воды R. Кривая Q = f(R) аппроксимируется двумя прямыми пересечение которых, отделяет зону эффективной эжекции с высоким коэффициентом эжекции от зоны неэффективной. Очевидно, что дальнейший интерес представляет область эффективной эжекции, а конструкция внутреннего сечения эжектора должна быть такова, чтобы коэффициент эжекции в этой области был максимально возможным.
Область, в которой изменяется коэффициент эжекции, определяется геометрическим параметром эжектора m, равным отношению площади сечения камеры смешения F к площади сечения сопла F1:
Таким образом, этот параметр является основным, по которому рассчитывают все остальные основные размеры эжекционного насоса.
Экспериментально установлена пропорция, связывающая все параметры, обозначенные на рис.5 L = 1,75D, L1 = 1,75D, L2= 7,75D. Эти соотношения обеспечивают максимальный коэффициент эжекции, который лежит в области максимально эффективной эжекции.
Таким образом, можем сделать вывод, что для достижения максимальной эжекции конструкция внутреннего продольного сечения и соотношения размеров должны соответствовать найденным соотношениям D1=1,25D, D2 = 2,5D, L = 1,75D, L1 =1,75D, L2 =7,75D
Сконструированный по данным соотношениям эжекционный насос создает оптимальные условия для передачи кинетической энергии эжектируещей жидкости поступающей на вход насоса под большим давлением, определяемым по диаграмме, эжектируемому газу подаваемому в камеру смешения с меньшим скоростным напором и меньшим запасом энергии и обеспечивает максимальное подсасывание газа.
Список литературы / References
Список литературы на английском языке / References in English