В жизни и своем развитии человек всегда
испытывал необходимость в перемещении (транспортировании) различных жидкостей,
гидросмесей, а также сыпучих, вязких и других материалов.
Струйные насосы из числа насосов-аппаратов
имеют наиболее широкую область применения и наибольшее разнообразие конструкций.
Струйные насосы просты по устройству, надёжны и долговечны в эксплуатации, но
их кпд не превышает 30%.
Струйные насосы относятся к динамическим
насосам трения. У этих насосов отсутствуют вращающиеся части, а поток перекачиваемой
жидкости перемещается за счет трения, возникающего между ним и другим (рабочим)
потоком жидкости. Струйные насосы предназначены для перекачки и откачки жидкостей
вязких сред и газов с помощью кинетической энергии воды или пара.
В струйных
насосах для перемещения жидкостей и создания напора используют кинетическую энергию
другой жидкости, которую называют рабочей (пар, вода).
В водоструйном
насосе рабочей жидкостью является вода. Рабочая жидкость поступает
с большой скоростью из сопла через камеру смешения в диффузор, увлекая за счет
поверхностного трения перекачиваемую жидкость. В наиболее узкой части диффузора
скорость смеси рабочей и перекачиваемой жидкостей достигает наибольшего значения,
а статическое давление потока становится наименьшим.
Перепад давлений в
камере смешения и диффузоре обеспечивает подачу жидкости в камеру смешения из
всасывающей линии. В диффузоре скорость потока уменьшается, но увеличивается потенциальная
энергия давления, и жидкость под напором поступает в нагнетательный трубопровод.
Пароструйные
насосы применяют в тех случаях, когда допустимо смешение перекачиваемой жидкости
с водой, образующейся при конденсации пара, и одновременно ее нагревание. Такие
насосы часто используют для подачи воды в паровые котлы.
В зависимости
от видов рабочих и перекачивающих жидкостей различают следующие разновидности
струйных насосов:
эжектор - оба потока являются жидкостями;элеватор
- для рабочего потока используется жидкость, которая перекачивает пульпу (смесь
жидкости с песком, шлаком и т.д.) или жидкость другой температуры (в системах
отопления);инжектор - для рабочего потока используется газ (пар),
который перекачивает жидкость.
 | Рис.1.
Схема
работы насоса-эжектора | В качестве примера на рис.
1 приведена схема работы насоса-эжектора.
В струйном насосе-эжекторе
поток рабочей жидкости разгоняется в сопле 1 и поступает в камеру смешения
2, в которой устанавливается пониженное давление. Камера 2 соединена
с сосудом 6, в котором поддерживается более высокое давление. За счет разницы
давлений перекачиваемая среда всасывается в камеру смешения 2 и смешивается
с рабочей жидкостью. Далее смесь поступает в камеру смешения 3 и расширяющееся
сопло 4, в котором повышается статическое давление, и далее в патрубок
нагнетания 5. В качестве рабочей жидкости обычно используют воду, пар или
газ высокого давления.
Преимуществом струйных насосов является отсутствие
подвижных и вращающихся частей. Они малочувствительны к загрязненным и агрессивным
жидкостям.
Недостатками струйных насосов являются невысокие давления
на выходе и крайне низкие КПД (0,2-0,35), а также высокий шум при использовании
пара в качестве рабочей жидкости.
 | Рис.2.
Схема работы газлифта
1 - газированная нефть,
2 - компрессор, 3 - газлифтный
клапан, 4 - интервал перфорации | Газлифты и эрлифты
являются разновидностью струйных насосов.
Газлифт (от английского
to lift- поднимать) - устройство для подъема жидкости при помощи газа.
Газлифт представляет собой вертикальную трубу, частично опущенную в жидкость.
При подаче в нижний конец трубы газа в трубе образуется газожидкостная смесь,
которая поднимается над уровнем жидкости. Применяются газлифты для подъема нефти
и воды из буровых скважин, разлива жидкостей в химической промышленности и т.п.
Эрлифт
- это устройство, предназначенное для подъема жидкости с некоторой глубины на
определенную высоту при помощи сжатого воздуха. В частности, эрлифты различной
производительности применяются для подачи активного циркуляционного ила и подъема
сточной жидкости на небольшую высоту на канализационных очистных сооружениях,
для подачи химических реагентов на водопроводных очистных сооружениях, для подачи
воды из скважин.
Эрлифт состоит из трубы для подачи сжатого воздуха и смесителя,
где образуется газо-жидкостная смесь, которая вследствие меньшего удельного веса
поднимается по трубе. На выходе из нее газо-жидкостная смесь огибает отбойник.
При этом из смеси выделяется воздух, а жидкость поступает в сборник.
Недостатками
воздушных подъемников является сравнительно низкий КПД (25-35%) и невозможность
подъема жидкости с малой глубины.
Достоинства эрлифтов наиболее
заметны при эксплуатации на очистных сооружениях:
- простота устройства;
-
отсутствие движущихся частей;
- допустимо содержание взвеси в неограниченном
количестве в транспортируемой жидкости;
- источником энергии служит сжатый
воздух, поступающий от воздуходувок.
ВЫТЕСТИТЕЛЬ, ИЛИ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ
КАМЕРНЫЙ НАСОС (МОНЖУС) |
Для бестарного пневматического транспортирования
порошкообразных и пылевидных материалов (цемента, гипса, извести, минеральных
порошков и др.) применяются транспортные средства, оборудованные устройствами
для загрузки и самозагрузки. К таким устройствам относятся монжусы.
Монжус
представляет собой горизонтальный или вертикальный резервуар, в котором для перекачивания
материала используется энергия сжатого воздуха или инертного газа.
Монжус работает периодически. Материал поступает в него по трубе наполнения
через открытый кран, для чего открывают кран-воздушник (если наполнение происходит
под атмосферным давлением) или кран, соединяющий монжус с вакуум - линией (если
наполнение происходит под вакуумом). При передавливании материала все эти краны
закрывают и открывают кран на нагнетательной трубе и кран подачи сжатого газа,
давление которого контролируют по манометру. После опорожнения монжуса эти краны
закрывают и открывают кран для сообщения монжуса с атмосферой.
Достоинством
монжусов является отсутствие в них движущихся частей, которые наиболее быстро
разрушаются из-за истирания и коррозии. Поэтому монжусы применяют для перекачивания
загрязненных, химически агрессивных и радиоактивных материалов, несмотря на низкий
КПД (10-20%).
Монжус является только одним элементом (насосом)
пневмотранспортной установки в целом, поэтому его работу нужно рассматривать в
комплексе с пневмотранспортной системой.
В качестве примера приводится
технологическая схема (рис. 3) и пневмотранспортная установка монжус 1200-6
(рис. 4), предназначенная для пневмотранспорта цемента из силосов при его
внутрискладских перекачках.
 | Рис.3.
Технологическая схема складской переработки цемента:
1 - вагон типа "Хоппер",
2 - маневровая лебедка, 3 - приемный бункер, 4 - направляющий рукав, 5 - монжус
1200-6,
6 - устройство для переключения цементопроводов, 7 - емкость-хранилище,
8 - крытый вагон, 9 - пневморазгрузчик, 10 - вакуум-установка, 11 - фильтр, 12
- вагон-цементовоз, 13 - фильтр |
 | Рис.4.
Пневмотранспортная установка периодического действия:
1 - шибер, 2 - отсекающий
затвор, 3 - затвор камеры, 4 - камера монжуса, 5 - заборное устройство,
6
- материалопровод, 7 - тензодатчик или конечный выключатель, 8 - электроконтактный
манометр,
9 - магистральный затвор, 10 - аэроэлементы, 11 - концевой затвор,
12 - уловитель цемента, 13 - циклон, 14 - фильтр |
К
вытеснителям относятся так называемые насосы Гемфри, в которых вытеснение
воды происходит за счёт давления продуктов сгорания газа, природного или получаемого
в газогенераторах. Подобные вытеснители использовались для отсоса больших объёмов
воды и перемещения их на небольшие высоты, например, при орошении и осушении площадей
в сельском хозяйстве.
Справочник
промышленного оборудования, №2/2004
"Насосы и насосное оборудование",
автор статьи А.А. Гордиевский.
|
ОАО
"Михневский РМЗ" предлагает
Техника