3.9.2. Водоструйный насос (эжектор)

Струйный насос – насос трения, в котором одна жидкая среда перемещается внешним потоком другой жидкой среды.

Струйные насосы для нагнетания называются инжекторами, для отсасывания - эжекторами, для подъема – гидроэлеваторами.

Действие струйного насоса основано на непосредственной передаче кинетической энергии одним потоком (рабочим) другому, имеющему меньшую кинетическую энергию (перекачиваемому - эжектируемому). Рабочая и перекачиваемая (эжектируемая) жидкости могут быть одинаковыми и различными. Струйные насосы, в которых рабочей и эжектируемой жидкостями является вода, называются водоструйными.

Водоструйный насос можно легко получить на основе трубы Вентури, организовав поток жидкости по оси трубы с высокой скоростью. На рис. 33 приведена принципиальная схема водоструйного насоса (эжектора).

В водоструйном насосе рабочий поток с расходом под большим давлением по трубопроводу 1 с соплом 2 на конце поступает в камеру всасывания 3, сообщенной всасывающим трубопроводом 7 с расходным резервуаром 8. Струя воды, вылетая из сопла 2 с большой скоростью, создает разряжение в камере всасывания 3 и соответственно во всасывающем трубопроводе 7. За счет вакуума из расходного резервуара 8 по всасывающему трубопроводу 7 подсасывается вода в количестве (расход эжектируемой – перекачиваемой жидкости).

Рис. 93. Схема водоструйного насоса (эжектора):

1 – трубопровод рабочей жидкости; 2 – сопло; 3 – камера всасывания;

4 – камера смешения; 5 – диффузор; 6 – напорный трубопровод

суммарного потока; 7 - всасывающий трубопровод; 8 – резервуар

расходный; - расход рабочего потока жидкости;- расход

эжектируемой (перекачиваемой) жидкости; - расход общего потока жидкости.

Из камеры смешения 4 общий поток с расходом направляется в диффузор 5, где скорость падает, и создается давление, необходимое для движения жидкости по напорному трубопроводу 6.

Струйные наосы обладают рядом существенных достоинств: простота конструкции, надежность работы, легкость изготовления, небольшие габариты и стоимость, простота эксплуатации.

Недостатком водоструйных насосов является низкий КПД () и относительно большой расход рабочей жидкости, (в раза превышающий расход эжектируемой жидкости).

КПД водоструйного насоса можно определить с помощью зависимости

. (335)

где		- расход воды во всасывающей трубе (подача водоструйного насоса), ;
		- расход воды, подаваемой к водоструйному насосу по напорному трубопроводу (рабочий расход), ;
		- полная высота подъема перекачиваемой жидкости, ;
		- напор, подводимый к насосу рабочей жидкости, .

Среднее значение КПД водоструйных насосов колеблется в пределах .

Напор, развиваемый водоструйным насосом, зависит от ско­рости истечения воды из сопла, которая обычно составляет . Для достижения такой скорости вода должна подво­диться к насосу под напором . Скорость во всасываю­щем и напорном трубопроводах равна .

Отношение площади сечений горловины к площади сечения сопла составляет обычно , а отношение сечения площадей всасывающей трубы и сопла принимается равным .