Применение и типы струйных аппаратов *

В струйных аппаратах в отличие от объемных и лопаточных мощность передается перемещаемой жидкости вследствие непосредственного контакта с подсасывающей ее струей жидкости. В процессе турбулентного перемешивания двух потоков происходит обмен количеств движения между частицами жидкости, обладающими различными скоростями. Перенос количества движения осуществляется благодаря поперечному движению частиц, свойственному турбулентному потоку.

В струйных аппаратах нет никаких движущихся механизмов, и конструкция их по своей простоте превосходит все другие типы нагнетателей. Однако ввиду значительных потерь при перемешивании эти нагнетатели имеют низкий КПД (в среднем 0,...0,2).

Их использование целесообразно, например, при наличии рабочей жидкости, находящейся под большим избыточным давлением (в частности, в теплофикационных сетях), а также при недопустимости пропуска подсасываемой жидкости через рабочий орган действующего нагнетателя (например, при перекачивании пульпы или отсасывании взрывоопасных газов).

струйный аппарат
VI.52. Струйный аппарат

Струйный аппарат обычного типа состоит (рис. VI.52) из сопла 1, расположенного во всасывающем трубопроводе 2, к которому примыкает смесительный патрубок 3, а также может примыкать диффузор 4 и нагнетательный трубопровод 5. При течении, струи через сопло в нем резко увеличивается скорость и динамическое давление, вследствие чего соответственно уменьшается статическое давление. В месте истечения жидкости, где скорость максимальна, создается значительное разрежение, благодаря чему в кольцевой зазор между соплом и камерой смешивания устремляется подсасываемая жидкость, которая перемешивается с рабочей жидкостью и нагнетается в сеть.

В зависимости от вида рабочей жидкости (газа, пара или воды) струйные нагнетатели называются эжекторами, инжекторами и элеваторами. Любой такой аппарат может перемещать газ или воду, т. е. может выполнять роль насоса, вентилятора, компрессора. Осуществляется это значительно менее экономично, хотя и несравненно проще.

использование эжектора
VI.53. Использование эжектора

Для отсоса агрессивных газов может быть применен элементарный эжектор (рис. VI.53).

В системах теплогазоснабжения и вентиляции струйные аппараты применяются в качестве смесителей при подсоединении отопительных сетей к сети теплофикации (элеваторы), для отсоса газов (эжекторы), в холодильных установках (инжекторы). С помощью элеваторов можно преодолевать недоступную для насосов высоту всасывания.

В конструктивном отношении струйные аппараты очень просты и не требуют никакого ухода при эксплуатации. Элеваторы для подсоединения к теплофикационным сетям обычно выполняются из чугуна или стали и имеют стандартные размеры (рис. VI.54). На рис. VI.54 представлен инжектор, отлитый из чугуна. Важное значение для эффективности работы струйного аппарата имеет угол между направлениями поступающих на смешивание жидкостей. Очевидно, что в целях уменьшения потерь давления этот угол должен быть минимальным. Наиболее целесообразно соосное расположение сопла в самом трубопроводе (подсасывание через кольцеобразную площадь).

элеватор
VI.54. Элеватор

Смесительный патрубок (смеситель) обычно выполняется цилиндрическим, длиной в 4. . .8 калибров, а диффузор — коническим, с центральным углом раскрытия 8. . .10°.

* Выше уже указывалось, что струйные аппараты не могут быть отнесены к нагнетательным машинам.