Время чтения: 5 Особым видом насосных установок являются струйные аппараты, работающие за счет динамики потока рабочей среды. Они отличаются несложной конструкцией и рядом других преимуществ. Насосы производятся в разных модификациях и широко востребованы в разных сферах промышленности.
Оглавление:
Что такое струйный насос
Cтруйный насос — это простой насосный агрегат, функционирующий на основе силы потока рабочей жидкости. Простота его устройства связана с тем, что в составе аппарата отсутствуют движущиеся элементы, которые трутся друг о друга в ходе работы.
Благодаря струйному насосному оборудованию можно транспортировать не только жидкости, но и твердые продукты, смешивать жидкости с газами, сжимать газообразные среды, создавать вакуум (то есть давление, меньше чем атмосферное).
Принцип работы струйной установки
Конструкция струйного агрегата содержит в себе такие рабочие части:
- сопло;
- всасывающая камера (принимает рабочую среду);
- смесительная камера;
- выходной диффузор;
- разнообразные насадки, необходимые для подачи рабочей и инжектируемой жидких сред (насос комплектуется ими согласно модели, особенностей перекачиваемого продукта).
Принцип работы установки заключается в следующем. Рабочая среда под значительным давлением транспортируется к соплу. Оно имеет суженую форму, за счет чего возрастает скорость потока. Энергия его движения преобразуется в кинетическую. Струя, вытекающая из сопла, снижает давление в камере смешения. Из-за этого еще один поток инжектируемой жидкой среды соединяется с рабочей струей. Далее смесь направляется в рабочую камеру.
После прохождения диффузора поток обладает достаточно большой потенциальной энергией и транспортируется в резервуар для сбора жидкости. Получается, что в процессе работы струйного агрегата энергия гидравлики потока претерпевает двойное превращение.
Струйные насосы не являются нагнетательными устройствами, поскольку они не обеспечивают избыточного напора продукта на нагнетающей стороне.
Главным техническим параметром, характеризующим работу струйной насосной установки, является коэффициент «эжекции» (также он называется «подсосом»). Его определяют отношением подачи рабочего объема среды к объему смешанного перекачиваемого потока. Другими значимыми параметрами функционирования насоса выступают подача (то есть расход перемещаемого продукта), давление рабочей среды перед насосом и за его пределами.
Установки струйного типа имеют небольшой КПД (в пределах 30%), однако в решении некоторых промышленных задачах им нет равных. Например, это перекачка жидкостей и газов, где невозможно использовать привычные центробежные лопастные аппараты.
Нередко струйные насосы комбинируются в последовательно соединение двух и более аппаратов. Для этого подбирают устройства с соплами разного диаметра: за счет этого можно корректировать параметры нагнетаемого потока.
Типы струйных аппаратов
В промышленных масштабах используются два вида струйных установок: водо- и пароструйные. В первых рабочей средой выступает вода, во вторых — соответственно, пар. Принцип работы агрегатов по сути один и тот же, небольшое различие связано только со свойствами перекачиваемых сред.
Еще одна классификация струйных насосных устройств выделят ряд их модификаций:
- эжекторы — предназначены исключительно для продуктов в жидком агрегатном состоянии;
- элеваторы — востребованы в смесительных отопительных системах внутри зданий;
- инжекторы — применяются в энергетических теплофикационных установках, здесь рабочей средой выступает пар.
Преимущества агрегатов
Как и любой тип насосных аппаратов, струйные обладают своими преимуществами:
- надежность, длительная эксплуатация без ремонта (за счет простой конструкции, отсутствия трущихся и движущихся частей);
- нет необходимости в регулярном техобслуживании (по этой же причине);
- обширная сфера применения (решают многие промышленные и бытовые задачи);
- работают в том числе с химически агрессивными продуктами, обладают низкой к ним чувствительностью;
- обладают небольшими габаритами;
Относительными минусами оборудования являются низкий КПД (но это оправдано целями использования струйных агрегатов). Кроме того, на сопло аппаратов требуется подача больших объемов продукта.
Область применения струйных насосов
Устройство впервые было сконструировано и применено в XIX столетии как лабораторного оборудование для удаления воды и избытка воздуха из пробирок. Следующим этапом стало применение струйных насосов в горнодобывающей сфере для откачивания воды в шахтах.
Сегодня агрегаты очень востребованы в качестве пожарной техники для тушения возгораний, для образования пены.
Струйные аппараты входят в состав конструкции паротурбинных установок в энергетическом секторе промышленности. С их помощью удаляется пар из уплотнителей вала турбоагрегата.
В химической промышленности данное насосное оборудование применяется для перекачивания растворов щелочей, кислот, является лабораторной техникой.
Струйные насосы востребованы и в бытовых условиях, например, для перекачки канализационных стоков, содержащих ил, песок.
