§ 31. Струйные насосы

Струйными называются насосы, которые для своей работы используют кинетическую энергию струи пара или воды, выходящей с большой скоростью из узкого отверстия (сопла). Они широко распространены на судах благодаря простоте устройства, малым габаритам, отсутствию движущихся и трущихся частей. Кроме того, для насосов характерны сухое всасывание и создание высокого вакуума, способность работать в погруженном состоянии (под водой) и постоянная готовность к действию. К недостаткам струйных насосов относятся низкий к. п. д. и неавтономность действия — потребность в дополнительном источнике для подачи рабочей жидкости или пара.

На судах применяют в основном паро- и водоструйные насосы, разделяемые по назначению на инжекторы и эжекторы. Инжекторы— струйные насосы, предназначенные для нагнетания, т. е. для повышения давления перекачиваемой жидкости. Часто на небольших судах инжекторы используют в качестве устройств для питания паровых котлов. Инжектор присоединяется к обслуживаемому объекту нагнетательным патрубком. Эжекторы — струйные насосы, предназначенные для всасывания, т. е. для удаления воды либо воздуха из помещения или устройства, например из конденсатора. Эжектор всегда присоединяется к обслуживаемому им объекту всасывающим патрубком.

Устройство инжекторов. Принцип работы и устройство пароструйного инжектора для питания котла можно разобрать по схеме, представленной на рис. 100. В корпус 9 через патрубок 1 поступает из котла пар, который устремляется в конус 2. Выйдя из узкого отверстия, пар приобретает большую скорость, создавая вокруг конуса разрежение. Благодаря разрежению в приемную полость 3 засасывается вода через патрубок 8. Пар, выходящий из конуса 2, подхватывает воду и, смешиваясь с ней, конденсируется в смесительной камере 4. При этом вследствие значительного сокращения объема конденсата по сравнению с объемом пара пароводяная смесь сжимается и ее давление увеличивается при малой затрате энергии. Из смесителей камеры 4 смесь конденсата и воды поступает в нагнетательный корпус 5, имеющий форму расширяющегося сопла. Здесь скорость воды понижается, а ее давление достигает такой величины, что преодолевает давление пара в котле, и вода через патрубок 6 поступает в питательную трубу котла. Лишний пар, не успевший сконденсироваться, через зазор между конусами 4 и 5 уходит в вестовую трубу 7.


Рис. 100. Схема пароструйного инжектора.

Следует отметить, что работа инжектора зависит от степени конденсации рабочего пара: чем полнее будет происходить конденсация пара, тем лучше будет работать инжектор. Для этого температура перекачиваемой воды должна быть как можно ниже и не должна превышать 40° С.

Устройство эжекторов. В отличие от инжекторов эжекторы могут быть пароструйными и водоструйными, причем последние больше распространены на современных судах. Если пароструйные эжекторы применяют в основном для создания вакуума, а иногда в качестве вентиляторов во взрывоопасных помещениях, то водоструйные используют как водоотливные вакуумные, бустерные, рыбоперекачивающие и другие средства. Отечественные водоотливные эжекторы обозначаются маркой ВЭЖ с добавлением числового индекса. Например, ВЭЖ 20/11П — водоструйный эжектор производительностью 20 т/ч с давлением рабочей воды 11 кгс/см2, переносный. Расход рабочей воды на водоотливные эжекторы составляет 70% от их производительности; высота всасывания 2—4 м при напоре 5—6 м вод. ст.

Вакуумные водоструйные эжекторы применяют для совместного или раздельного удаления водовоздушной смеси из обслуживаемых объектов. Устройство такого эжектора приведено на рис. 101. Эжектор состоит из корпуса, всасывающего патрубка 4, патрубка 1 рабочей воды, сопла 2 и диффузора 3 (нагнетательного патрубка). Рабочая вода, выходя из сопла 2 с большой скоростью, создает разрежение во всасывающей камере, куда через патрубок 4 всасывается водовоздушная смесь. Увлекаемая рабочей водой, водовоздушная смесь поступает в диффузор 3, где благодаря постепенному расширению диффузора приобретает необходимую скорость. По сравнению с пароструйными вакуумными эжекторами водоструйные значительно устойчивее и надежнее в работе. Они способны создавать вакуум до 94—97% в одноступенчатом исполнении. Напор рабочей воды эжекторов 20—70 м вод. ст. и иногда выше, противодавление 8—10 м вод. ст. и подпор не менее 1,5 м вод. ст.

вакуумный эжектор
Рис. 101. Вакуумный эжектор.

Вакуумные водоструйные эжекторы широко используются в современных вакуумных испарительных и во вспомогательных конденсационных установках, а также могут служить для откачивания воды из трюмов судна.