VI. Вопросы для проверки знаний.

1. Какие главные преимущества эжекторного насоса.

2. Каково отличие эжектора от инжектора.

3. За счет чего создается всасывающий эффект.

4. Какую среду может всасывать эжектор.

5. Какова последовательность действия, при эксплуатации эжекторов.

6. Каковы действия при выявлении ненормальностей в работе эжекторов.

Приложение к практической работе № 4.

. СТРУЙНЫЕ НАСОСЫ

ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Струйным называется динамический насос трения, в котором жид­кая среда перемещается внешним потоком жидкой среды. Для переме­щения перекачиваемой жидкой среды необходимо передать ей энер­гию внешнего потока.

Передача энергии от одного потока другому производится силами, действующими на поверхности рабочей струи.

Схемы струйных насосов весьма разнообразны. Однако в любом из них можно выделить следующие элементы: сопло высоконапорной (рабочей) струи / (рис. 54), приемную камеру низконапорной (переме­щаемой) среды 2, камеру смешения 3 и диффузор 4, представляющий собой конус с углом раскрытия 6—8°. Камера смешения выполняется цилиндрической или имеет конический участок на входе (конфузор). Плоскость среза сопла находится во входном сечении камеры смешения или на некотором расстоянии от этого сечения. Принцип действия струйного насоса заключается в следующем. Рабочая струя выходит из сопла с высокой скоростью. В результате взаимодействия сил турбулентного трения, вызывающего появление вихрей рабочей струи и перемещаемой среды, во входном сечении ка­меры смешения устанавливается давление р_г, которое ниже давления перемещаемой среды р_вх. Сложение вихревого и поступательного дви­жения создает по теореме Кутта—Жуковского подъемную силу, по­перечную по отношению к поступательному движению. В результате разности давлений перемещаемая среда поступает в камеру смешения через приемную камеру. В приемную камеру рабочая струя и переме­щаемая среда входят в виде двух раздельных потоков. В общем слу­чае они могут различаться по скорости, температуре, плотности и агре­гатному состоянию. При смешении турбулентных потоков эти парамет­ры приобретают осредненные значения по живому сечению. Процесс смешения можно условно разделить на два этапа: начальный и основ­ной. Им соответствуют два участка смесительной камеры — от сече­ния 1-1 до 11—11 и от сечения 11—11 до 111—111 (см. рис. 54). Те­чение в начальном участке подобно течению затопленной турбулент­ной струи. В связи с наличием вихрей и турбулентных пульсаций по­токи рабочей струи и перемещаемой среды образуют общую расширяю­щуюся зону смешения — турбулентный пограничный слой струи. На рис. 54 он обозначен двойной штриховкой.

Как и в свободной затопленной струе [1], кроме пограничного слоя, имеется уменьшающееся ядро скоростей, равных скорости истечения рабочей струи (см. эпюры на рис. 54). Благодаря тому, что в погранич­ный слой непрерывно вовлекаются частицы из перемещаемой среды, расход в струе по мере удаления от среза сопла возрастает от сечения 1—1 до 11—II. Таким образом, живое сечение II—II горловины слу­жит ограничителем расширения струи. От среза сопла до сечения II—II на расстоянии 1_с пограничный слой заполняет всю площадь сечения камеры смешения. Начиная с этого сечения прекращается вовлечение новых масс перемещаемой среды в струю. В сечении II—II скорость и другие параметры потока значительно изменяются по радиусу. Поступательная скорость вблизи стенок мала, а скорость вдоль оси камеры смешения (осевая скорость) постепенно уменьшается. За сече­нием II—II основного участка камеры происходит дальнейшее вы­равнивание параметров потока по сечению и в сечении 111—111 , от­стоящем от среза сопла на расстоянии L_к = 6÷10 диаметров камеры, получается достаточно однородная смесь сред с равномерным распре­делением параметров по сечению. Полное давление этой смеси р₃ по уравнению Бернулли тем выше по сравнению с давлением на входе р_вх, чем меньше относительная подача струйного насоса. Относитель­ная подача — отношение количества перемещаемой среды Q к расходу рабочей струи зависит от соотношения площадей сопел,

плотности сред, их начальных давлений и режима работы.

Конструкции струйных насосов весьма раз­нообразны. На рис. 55 показан водоструйный насос с боковым подводом, состоящим из прием­ного патрубка 2, сопла 3, камеры смешения 4 с коническим и цилиндрическим участками, диффузора 1 и нагнетательного патрубка.

На рис. 56 показана конструкция эжектора АЦКБ, у которого рабочая струя и приемная камера соосны, что повышает к. п. д.

Рабочая жидкость подводится к соплу от эжектирующего насоса по нагнетательному па­трубку 3 и, выходя из сопла, создает во всасы­вающем патрубке 2 разрежение, под действием которого всасываемая жидкость поступает в конфузор 4 аппарата. Пройдя горловину, смесь поступает в диффузор 1 и далее в нагнетатель­ный патрубок 4.

На рис. 56 показана конструкция эжектора АЦКБ, у которого рабочая струя и приемная камера соосны, что повышает к. п. д.

Различают следующие виды струйных насосов [6]. По состоянию взаимодействующих сред— равнофазные, разнофазные и с изменяющей­ся фазностью одной из сред; по свойствам взаимодействующих сред — со сжимаемыми средами, с несжимаемыми и сжимаемо-несжимаемы­ми (разнофазные); по назначению — эжекторы, откачивающие среду из какого-либо резервуара, и инжекторы, подающие среду в резервуар.

Основное достоинство струйных насосов заключается в простоте конструкции. Они не имеют движущихся частей и, несмотря на низ­кий к. п. д., получили широкое применение. Струйные насосы удобно использовать в труднодоступных местах, они надежно работают на загрязненных и агрессивных жидкостях, обладают свойствами самовсасывания. В связи с простотой и компактностью струйные насосы часто применяют в качестве подпорных на входе в лопастные насосы для предотвращения кавитации. На речных судах струйные насосы ис­пользуют в качестве вакуум-насосов для удаления воздуха из крупных центробежных насосов перед их пуском (напри­мер, грунтовых насосов землесосов). Они при­меняются на танкерах для создания подпора по всасывающей линии грузовых насосов.

Практическая работа №5

/рассчитана на 2 занятия /

"Изучение конструкций воздушных компрессоров и воздухо-хранителей"

I. Цель работы:

Закрепление теоретических знаний по предмету СДМ разделу " воздушные компрессоры ". Изучение на практике конструкций современных судовых воздушных компрессоров и воздухохранителей.

II. База для выполнения работы.

1. Компрессоры дизельной лаборатории К-150

2. Компрессоры в кабинете СВМ КВД-М в разрезе и К-150 в разрезе.

3. Плакаты, инструкции, атлас.