Ежекційні насоси

Інжекція - процес безперервного змішування двох потоків речовин і передачі енергії інжектуючого (робочого) потоку інжектуючому з метою його нагнітання в різноманітні апарати, резервуари і трубопроводи. Змішувані потоки можуть перебувати в газовій, паровій та рідкій фазах і бути рівнофазними, різнофазними і мінливої фазності (напр., пароводяні). Застосовуючі для інжекції струменеві апарати називаються ежекційними насосами (ежектором).

Ежектор - (фр. éjecteur, від éjecter - викидати від лат. Ejicio) - гідравлічний пристрій, в якому відбувається передача кінетичної енергії від одного середовища, що рухається з більшою швидкістю, до іншої. Ежектор, працюючи за законом Бернуллі, створює в звужуючому перетині знижений тиск одного середовища, що викликає підсмоктування в потік іншого середовища, яка потім переноситься і віддаляється від місця всмоктування енергією першого середовища.Ежектори використовуються в струменевих насосах, наприклад водоструминні, рідинно-ртутних, паро-ртутних, паромасляних. Струменевий насос - пристрій для нагнітання (інжектор) або відсмоктування (ежектор) рідких або газоподібних речовин, транспортування гідросумішей (гідроелеватор), дія якого заснована на захопленні нагнітаючої (відкачуваної) речовини струменем рідини, пари або газу (відповідно розрізняють рідкоструминні, пароструминні і газоструминні насоси ).

Принцип дії

Струменеві насоси мають найбільш широку область застосування і найбільшу різноманітність конструкцій. Одним з них є водоструминний насос, дія якого складається в основному з трьох процесів:

   * Перетворення потенціальної енергії робочої рідини в кінетичну (у конічному насадці),
   * Обмін кількістю руху між частками робочої рідини і подаючого середовища (в камері змішання),
   * Переходу кінетичної енергії суміші робочої і транспортуючої рідини в потенціальну (в дифузорі).

Коли рідина (або газ) протікає по трубі, що має звуження, тиск у звуженні виявляється нижче, ніж в інших частинах труби (якщо при цьому швидкість потоку у звуженні не досягає швидкості звуку). Завдяки цьому в камері змішування створюється розрідження, що забезпечує всмоктування подаючого середовища. Потім тиск суміші робочої і транспортуючої рідин значно підвищується в результаті зниження швидкості руху, що робить можливим нагнітання. Струменеві насоси прості по пристрою, надійні і довговічні в експлуатації, але їх ККД не перевищує 30%.

Вперше це було встановлено італійським фізиком Дж. Вентурі (1746-1822), на ім'я якого була названа трубка, заснована на даному явищі. Якщо відсмоктуючий обсяг приєднати до труби в місці її звуження, то газ з нього буде переходити в область зниженого тиску й нестися струменем рідини.

пароструминні ежектори

Простий лабораторний водяний насос відкачує повітря за допомогою води, що протікає по трубці з звуженням. У промисловості ж отримали широке поширення ежекторів, робочим середовищем яких служить водяна пара. Такі пароструминні ежектори застосовуються в найрізноманітніших процесах, що вимагають знижених температур і тисків. Промисловість випускає пароструминні ежектори різних типорозмірів з різним числом ступенів, що дозволяють відкачувати в промислових масштабах рідини і гази з технологічних апаратів, підтримуючи в них знижений тиск. Основні переваги таких насосів - простота конструкції, практично виключає необхідність в ремонті та обслуговуванні, висока продуктивність, хороші вакуумні характеристики, мале споживання енергії і низька вартість. Діапазон робочого вакууму - від атмосферного тиску до 10-4 атмосферного і нижче. Схема пароструминного ежектора простої промислової конструкції представлена ​​на малюнку.