У дома Зеленчуци Ефект на изтласкване. Физически ефекти (ефект на изтласкване, жироскопичен ефект, центробежна сила, ефект на Доплер, акустична кавитация, дифузия, хидростатично налягане) в машиностроенето. Тайните на успеха - Как да подобрим ефективността на домашно строителство

Ефект на изтласкване. Физически ефекти (ефект на изтласкване, жироскопичен ефект, центробежна сила, ефект на Доплер, акустична кавитация, дифузия, хидростатично налягане) в машиностроенето. Тайните на успеха - Как да подобрим ефективността на домашно строителство

Ежектор е устройство, при което кинетичната енергия се прехвърля от една среда, движеща се с по -висока скорост към друга.
Помпата е задвижващ механизъм, който преобразува механичната енергия от двигател (задвижване) в хидравлична енергия от потока на флуида. Помпата, задвижвана от двигателя, комуникира с резервоарите по два тръбопровода: засмукване (всмукване) и изпускане (изпускане).
Според принципа на работа морските помпи са разделени на три групи: положително изместване (изместване), лопатки и реактивни. Струйните помпи нямат движещи се части и създават диференциално налягане с помощта на работна среда: течност, пара или газ, подавана към помпата под налягане. Тези помпи включват ежектори и инжектори.
Струйните помпи, свързани към обслужвания обект чрез смукателна тръба, се наричат ​​ежектори. При ежекторите работната глава е по -висока от полезната, т.е. Ежекторите са разделени на вода - за изсушаване, пара - за засмукване на въздух и създаване на вакуум в кондензатори, изпарители и др.
Струйните помпи, свързани към обекта, който ще се обслужва от изпускателна тръба, се наричат ​​инжектори. При инжекторите съотношението на налягането е обърнато, тоест ефективното налягане е по -високо от работното. Инжекторите включват пароструйни помпи за подаване на захранваща вода към парогенераторите.
Фигура 1 показва ежектор за обезводняване на водна струя от типа ВЕЖ.
Изхвърлящото тяло 3, заварено от медна ламарина, има формата на дифузер с ъглова смукателна тръба 7, чийто отвор е затворен от капачка 6 с верига. Отляво в тялото е вкарана месингова дюза 2 под формата на сливаща се дюза с полу-гайкова „завеса“ 1 за свързване на гъвкав маркуч, през който се подава работна вода към ежектора. За да свържете изходния маркуч към ежектора, половин гайка на завесата 4, разположена в изходния край на изпускателната дюза 5. Тази връзка осигурява работата на преносими ежектори, които са инсталирани върху резбата на втулките на палубата, комуникирайки посредством тръби с отделения или трюмове, които изискват източване.

Ориз. 1 Водоструен ежектор тип VEZH

Ежекторът работи по следния начин: работната вода обикновено се подава от пожаропровода под налягане до дюзата. От изходната тясна част на дюзата водата тече с висока скорост в т. Нар. Смесителна камера, докато налягането намалява. Преминавайки през тесния участък на дифузора („гърлото”), водата улавя въздуха и създава вакуум в смесителната камера, което осигурява изтичането на течност от смукателната тръба 7. Поради триене и в резултат на обмена импулси, смучената вода се смесва, улавя се и се движи заедно с работната вода. Сместа навлиза в разширяващата се част на дифузора, където кинетичната енергия (скоростта) намалява и поради това статичната глава се увеличава, което допринася за впръскването на течната смес през дюзата 5 в изпускателния тръбопровод и зад борда. Потокът на ежектора може да се регулира чрез завинтване или изваждане на дюзата.
Фигура 2 показва инжектор с парна струя, използван за захранване на парни котли.
Работната пара от котела се подава към разклонителя 1 на инжектора. Вентилът 2 се отваря чрез завъртане на дръжката 10. Парата, преминаваща през дюзата за пара 9, достига висока скорост поради намаляване на налягането. В същото време той улавя частици въздух с него и създава вакуум, който осигурява подаването на захранваща вода към помпата през разклонителя 3. Входящата вода, смесвайки се с пара, я кондензира. Намаляването на обема увеличава вакуума в смесителната камера 4, което осигурява непрекъснато засмукване на захранващата вода в инжектора. Смес от кондензат и вода тече през дифузьор 6 към възвратен клапан 5, който покрива входа към захранващата тръба на котела. В резултат на преминаването на част от кинетичната енергия на сместа в налягане, вентилът се отваря и горещата вода влиза в парния котел.

Ориз. 2 Пароструен инжектор

Ако налягането на изпускане пред вентил 5 е по -ниско от налягането в котела, вентилът няма да се отвори. В този случай водната смес в камерата 7 ще притисне клапана и ще се излее през отвора 8.
Когато налягането стане достатъчно за отваряне на клапана 5, налягането в камерата 7 ще намалее и вентилът на жилетката ще се затвори под действието на пружината, предотвратявайки изтичането на вода навън. Паровите инжектори имат прост дизайн и осигуряват гореща захранваща вода към парния котел, но са неефективни и неикономични.
Липсата на движещи се части в реактивната помпа осигурява изпомпване на течност с различни механични примеси, която се използва на корабите от риболовната промишленост за изпомпване на каша, тоест смес от риба с вода чрез ерлифт помпи или хидравлични асансьори. За разлика от центробежните помпи за риба, въздушните асансьори не увреждат рибата при изпомпване на суспензията.Стиснатият въздух се използва като работна среда в ерлифтове, които, смесвайки се с вода, създават намалена плътност за нея.
Основният недостатък на реактивните помпи е ниската им ефективност, която обикновено не надвишава тази на въздушните превози.

Работният процес на ежектора е както следва. Газ с високо налягане (изтласкване) при пълно налягане изтича от дюзата в смесителната камера. При стационарен режим на работа на ежектора се установява статично налягане във входящия участък на смесителната камера което винаги е под общото налягане на газа с ниско налягане (изхвърлен) .

Под влияние на разликата в налягането газът с ниско налягане се втурва в камерата. Относителният дебит на този газ, наречен коефициент на изтласкване
, зависи от зоните на дюзите, от плътността на газовете и първоначалното им налягане, от режима на работа на ежектора. Въпреки факта, че скоростта на изхвърления газ във входния участък обикновено по -малко от скоростта на задвижвания газ , чрез правилен подбор на зоните на дюзите и може да се получи произволно голяма стойност на коефициента на изтласкване n.

Изхвърлените и изхвърлените газове влизат в смесителната камера под формата на два отделни потока: в общия случай те могат да се различават по химичен състав, скорост, температура и налягане. Смесването на потоци означава в крайна сметка изравняване на параметрите на газовете по цялата секция на камерата.

Целият процес на смесване може грубо да бъде разделен на два етапа - начален и основен. Съответно се разграничават две секции на смесителната камера (фиг. 5). С известно приближение, потокът в началната секция на смесителната камера може да бъде подобен на турбулентна струя, движеща се в едновременен поток. Поради наличието на напречно флуктуиращи компоненти на скоростта, присъщи на турбулентното движение, потоците проникват един в друг, образувайки постепенно разширяваща се зона на смесване - граничния слой на струята. В рамките на граничния слой има плавна промяна в параметрите на газовата смес от техните стойности в изхвърления газ до стойностите в изхвърления газ. Извън граничния слой, в началния участък на смесителната камера, има невъзмутени потоци от изхвърлени и изхвърлени газове.

В началната част на камерата частиците от изхвърления газ непрекъснато се улавят от струята под високо налягане и се отвеждат в зоната на смесване. Поради това на входа на смесителната камера се поддържа вакуум, който осигурява притока на газ с ниско налягане в ежектора.

В зависимост от относителните размери на ежектора, с разстоянието от дюзата, и двете зони на непрекъснат поток от газ последователно изчезват; така, на фиг. 5, ядрото на изтласкващата струя се елиминира първо.

На известно разстояние от дюзата, в участъка Г - Г, наречен граничен участък, граничният слой на струята запълва целия участък на смесителната камера. В този раздел няма области на необезпокоявани потоци, но параметрите на газа са значително различни по радиуса на камерата. Следователно, дори след граничния участък в основната секция на смесителната камера, подравняването на параметрите на потока по сечението продължава. В крайния участък на камерата, на средно разстояние 8 - 12 диаметъра на камерата от началната секция, се получава доста хомогенна смес от газове, чието общо налягане е повече от общото налягане на изхвърления газ , колкото по -малък е коефициентът на изтласкване н. Рационалното проектиране на ежектора се свежда до избора на неговите геометрични размери, така че при дадените начални параметри и съотношението на дебитите на газа да се получи най -високата стойност на общото налягане на сместа или при дадено начално и крайно налягане, за да се получи най -високият коефициент на изтласкване.

Ориз. 5. Промяна на полето на скоростта по дължината на смесителната камера.

Описаната по-горе схема на процеса на смесване на газове в ежектор при дозвукови скорости по принцип не се различава от процеса на смесване на несвиваеми течности в течен ежектор. Както ще бъде показано по -долу, дори при големи съотношения на подкритично налягане не само качествените закономерности, но и много количествени връзки между параметрите на газовия ежектор практически не се различават от съответните данни на течен ежектор.

Качествено нов модел на потока се наблюдава при съотношения на свръхкритично налягане в дюзата. При дозвуково изтичане налягането на газа на изхода на дюзата е равно на налягането в околната среда, с други думи, статичните налягания на газа на входа към смесителната камера p 1 и p 2 са еднакви. При звуков или свръхзвуков изтичане на изхвърления газ налягането на изхода на дюзата може да се различава значително от налягането на изхвърления газ.

Ако дюзата на изхвърления газ е направена неразширяваща се, тогава при съотношение на свръхкритично налягане, статичното налягане върху среза на дюзата надвишава налягането в околната среда - изхвърления газ.

Ориз. 6. Схема на потока в началната част на смесителната камера при съотношение на свръхкритично налягане в дюзата

Следователно, след излизане от дюзата А, струята на изхвърлящия се газ В (фиг. 6), движеща се със скоростта на звука
, продължава да се разширява, скоростта му става свръхзвукова, а площта на напречното сечение е по-голяма от площта на изхода на дюзата.

Свръхзвуковата изтласкваща струя, изтичаща от дюзата на Laval, се държи по същия начин, ако в ежектора се използва свръхзвукова дюза с непълно разширение. В този случай скоростта на газа на изхода на дюзата съответства на
, където
- изчислената стойност на скоростта за дадена дюза Laval, която се определя от съотношението на площите на изхода и критичните участъци.

По този начин, при съотношения на налягане, по -голямо от изчисленото за дадена дюза, изхвърлящият газ в началната секция на смесителната камера е разширяваща се свръхзвукова струя. Потокът от изхвърлен газ в този участък се движи между границата на струята и стените на камерата. Тъй като скоростта на изхвърления поток в началния участък е дозвукова, тогава при протичане през сближаващ се „канал“ потокът се ускорява и статичното налягане в него пада.

В случай на дозвуково изтичане на изтласкващата струя, най -голямото разреждане и максималните скорости на потока бяха постигнати във входящия участък на камерата. В този случай минималното статично налягане и максималната скорост на изхвърления поток се постигат в 1 -инчовата секция, разположена на определено разстояние от дюзата, където площта на разширяващата се свръхзвукова струя става най -голяма. Тази секция е обикновено се нарича секция за задушаване.

Характеристика на свръхзвукова струя е, че нейното смесване с околния поток в този участък е много по -малко интензивно от смесването на дозвукови потоци. Това се дължи на факта, че свръхзвуковата струя е по -стабилна от дозвукова, а размиването на границите на такава струя е по -слабо. Физическата основа на това явление е лесна за разбиране от следния пример (фиг. 7).

Ориз. 7. Схема на силовото въздействие на газа върху тяло, което огъва границата на дозвукови (а) и свръхзвукови (б) потоци.

Ако границата на дозвуковия поток е извита по някаква причина (например ефектът на газовите частици от едновременния поток), тогава на това място, поради намаляване на площта на напречното сечение, статичното налягане намалява и външното възниква сила на налягане, което увеличава първоначалната деформация на границата: при взаимодействие с околната среда дозвуковата струя „привлича“ частиците от външния поток и нейната граница бързо се размива. В свръхзвуков (спрямо външната среда) поток подобна кривина на границата и намаляване на напречното сечение води до увеличаване на налягането; получената сила е насочена не навътре, а навън от потока и има тенденция да възстанови първоначалното положение на границата на струята, изтласквайки частиците от външната среда.

Интересно е да се отбележи, че тази разлика в свойствата на дозвукови и свръхзвукови струи може да се наблюдава буквално чрез допир. Дозвуковата струя привлича навътре лек обект, донесен до границата, свръхзвуковата струя има „твърда“ граница на разстояние няколко калибра от дюзата; когато се прави опит да се въведе обект в струята отвън, се усеща забележимо съпротивление на рязко изразената граница на струята.

Ориз. 8. Шлирен - снимка на потока в смесителната камера на плоския ежектор в дозвуковия режим на изтичане на газ от дюзата;
,
, p 1 = p 2.

Ориз. 9. Schlieren - снимка на потока в смесителната камера на плосък ежектор при съотношение на свръхкритично налягане в дюзата P 0 = 3.4.

На фиг. Фигури 8 и 9 показват снимки на потока в началната част на смесителната камера по време на дозвуково и свръхзвуково изтичане на изтласкващата струя. Снимките са направени на плосък модел на ежектора, режимът е променен чрез увеличаване на общото налягане на изхвърлящия се газ пред дюзата при постоянно налягане на изхвърления газ и постоянно налягане на изхода от камерата.

Снимките показват разликата между двата разглеждани режима на потока в началната част на камерата.

Когато анализираме процесите и изчисляваме параметрите на ежектора при съотношения на свръхкритично налягане в дюзата, ще приемем, че преди секцията за блокиране (Фиг. 6) изхвърлените и изхвърлените потоци протичат отделно, без смесване, а интензивното смесване се случва зад този участък. Това е много близко до действителната картина на явлението. Блокиращата секция е характерен участък на първоначалната смесителна секция и параметрите на потока в нея, както ще бъде показано по -долу, влияят значително върху работния процес и параметрите на ежектора.

С разстоянието от дюзата границата между потоците се замъглява, свръхзвуковата сърцевина на изхвърлящата се струя намалява и параметрите на газа постепенно се изравняват по напречното сечение на камерата.

Характерът на смесването на газ в основната секция на смесителната камера е практически същият като при подкритични съотношения на налягането в дюзата, скоростта на газовата смес е в широк диапазон от начални параметри на газовете остава по -ниска скорост на звука. Въпреки това, с увеличаване на съотношението на началните газови налягания над определена стойност, определена за всеки ежектор, потокът от сместа в основната секция на камерата става свръхзвуков и може да остане свръхзвуков до края на смесителната камера. Условията за преминаване от дозвуков към свръхзвуков режим на потока на смес от газове, както ще бъде показано по -долу, са тясно свързани с режима на газовия поток в блокиращата секция.

Това са особеностите на процеса на смесване на газове при съотношения на свръхкритично налягане на газа в дюзата за изтласкване. Имайте предвид, че под съотношението на налягането в дюзата се разбира съотношението на общото налягане на изхвърлящия се газ до статичното налягане на изхвърления поток във входящия участък на смесителната камера което зависи от общото налягане и намалена скорост .

Колкото повече , по -голямото (с постоянно съотношение на общото налягане на газа) съотношението на налягането в дюзата:

Тук
е добре известна газодинамична функция.

По този начин свръхкритичният режим на изтичане на изхвърления газ от дюзата може да съществува и когато съотношението на първоначалните общи газови налягания
под критичната стойност.

Независимо от особеностите на потока на газовете по време на смесване, скоростта на газовете се изравнява по напречното сечение на камерата чрез обмен на импулси между частици, движещи се с по -висока и по -ниска скорост. Този процес е придружен от загуби. В допълнение към обичайните хидравлични загуби поради триене по стените на дюзите и смесителната камера, загубите, свързани със самата същност на процеса на смесване, са типични за работния процес на ежектора.

Нека определим промяната в кинетичната енергия, която настъпва, когато се смесят два газови потока, като вторият дебит на масовия поток и началната скорост на които съответно са G 1, G 2, и ... Ако приемем, че смесването на потоците се случва при постоянно налягане (това е възможно или със специално профилиране на камерата, или при смесване на свободни струи), тогава размерът на движението на сместа трябва да бъде равен на сумата от първоначалната суми на движение на потоците:

Кинетичната енергия на газовата смес е

Лесно е да се провери, че тази стойност е по -малка от сумата от кинетичните енергии на потоците преди смесване, равна на

по сумата

. (2)

Количеството
представлява загубата на кинетична енергия, свързана с процеса на смесване на потоци. Тези загуби са подобни на загубите на енергия при удара на нееластични тела. Независимо от температурата, плътността и други параметри на потоците, загубата, както е показано с формула (2), е колкото по -голяма, толкова по -голяма е разликата в скоростите на смесителните потоци. Следователно можем да заключим, че при дадена скорост на изхвърления газ и даден относителен дебит на изхвърления газ
(коефициент на изтласкване), за да се получат най -ниските загуби, т.е. най -високата стойност на общото налягане на газовата смес, желателно е да се увеличи така че скоростта на изхвърления газ да е възможно най -близка до скоростта на изхвърления газ на входа на смесителната камера. Както ще видим по -долу, това наистина води до най -изгодния поток на процеса на смесване.

Ориз. 10. Промяна на статичното налягане по дължината на смесителната камера по време на дозвуков газов поток.

Когато газовете се смесват в цилиндричната смесителна камера на ежектора, статичното налягане на газовете не остава постоянно. За да определим естеството на промяната на статичното налягане в цилиндричната смесителна камера, нека сравним параметрите на потока в две произволни секции на камерата 1 и 2, разположени на различни разстояния от началото на камерата (фиг. 10) . Очевидно е, че в раздел 2, разположен на по -голямо разстояние от входящия участък на камерата, полето на скоростта е по -равномерно, отколкото в раздел 1. Ако приемем, че и за двете секции
(за основния участък на камерата, където статичното налягане се променя незначително, това приблизително съответства на реалността), след това от условието за равенство на втория дебит на газ

от това следва, че в раздели 1 и 2 средната за района стойност на скоростта на потока остава постоянна

.(3)

. (4)

Лесно е да се види това за
, т.е. в случай на равномерно поле на скоростта в раздел F, количеството е равно на едно. Във всички останали случаи числителят в (4) е по -голям от знаменателя и
.

Стойността на количеството може да служи като характеристика на степента на неравномерност на полето на скоростта в даден участък: колкото по -неравномерно е полето , колкото повече ... Ще се обадим на количеството полевия коефициент.

Връщайки се на фиг. 10, сега е лесно да се заключи, че стойността на полевия коефициент в раздел 1 е по -голям, отколкото в раздел 2. Количествата на движение в участъци 1 и 2 се определят от интегралите

Защото
, то следва от тук

(5)

Така че количеството движение в потока по време на изравняването на полето на скоростта в процеса на смесване намалява, въпреки факта, че общата скорост на потока и средната скорост в областта
остава постоянен.

Сега пишем уравнението на импулсите за потока между раздели 1 и 2:

.

Въз основа на неравенство (5) лявата страна на това уравнение винаги е положителна. Оттук следва, че
тоест изравняването на полето на скоростта в цилиндричната смесителна камера е придружено от увеличаване на статичното налягане; има намалено налягане във входящия участък на камерата в сравнение с налягането на изхода на камерата. Това свойство на процеса се използва директно в най -простите ежектори, състоящи се от дюза и една цилиндрична смесителна камера, както е показано например на фиг. 10. Поради наличието на вакуум на входа на камерата, този ежектор засмуква въздуха от атмосферата и след това сместа се изхвърля обратно в атмосферата. На фиг. 10 също показва промяната на статичното налягане по дължината на камерата за изхвърляне.

Полученото качествено заключение е валидно в случаите, когато промяната в плътността на газа в разглеждания участък от процеса на смесване е незначителна, в резултат на което е възможно приблизително да се разгледа
... Въпреки това, в някои случаи на примес на газове със значително различни температури, когато има голяма неравномерност на плътността по напречното сечение, както и при свръхзвукови скорости в основната смесителна секция, когато плътността се променя забележимо по дължината на в камерата са възможни режимите на работа на ежектора, при които статичното налягане на газа по време на смесване не се увеличава и намалява.

Ако смесителната камера не е цилиндрична, както се предполага по-горе, но има площ на напречното сечение, която е променлива по дължината, тогава може да се получи произволна промяна в статичното налягане по дължината.

Основният геометричен параметър на ежектор с цилиндрична смесителна камера е съотношението на площите на изходящите напречни сечения на дюзите за изхвърлените и изхвърлените газове

,

където F 3 е площта на напречното сечение на цилиндричната смесителна камера.

Ежектор с висока стойност , т.е. с относително малка площ на камерата, е с високо налягане, но не може да работи с големи коефициенти на изтласкване; ежектор с малък позволява да засмуквате голямо количество газ, но леко увеличава налягането му.

Вторият характерен геометричен параметър на ежектора е коефициентът на разширение на дифузора
е отношението на площта на напречното сечение на изхода на дифузора към площта на входа към него. Ако ежекторът работи при дадено статично налягане на изхода на дифузора, например при изпускане в атмосферата или в резервоар с постоянно налягане на газа, тогава коефициентът на разширение f на дифузора влияе значително върху всички параметри на ежектора. С увеличаване на f, в този случай, статичното налягане в смесителната камера намалява, скоростта на изхвърляне и коефициентът на изтласкване се увеличават с не много значителна промяна в общото налягане на сместа. Разбира се, това е вярно само до момента, в който скоростта на звука се достигне в някаква секция на ежектора.

Третият геометричен параметър на ежектора е относителната дължина на смесителната камера
- не е включен в обичайните методи за изчисляване на ежектора, въпреки че значително влияе върху параметрите на ежектора, определяйки пълнотата на изравняването на параметрите на сместа по сечението. По -долу ще приемем, че дължината на камерата е достатъчно голяма
и полевия фактор в изходната си секция е близо до единство.

Ефект на изтласкване-1. процесът на смесване на две всякакви среди, при които една среда, намираща се под налягане, въздейства върху другата и я пренася в желаната посока. 2. Изкуствено възстановяване на водното налягане при високи води и продължителни наводнения за нормална работа на турбините Характеристика на физическия процес - смесването на потоците става при високи скорости на изтласкващия (активен) поток.

Прилагане на ефект.Повишаването на налягането на изхвърления поток без директна механична енергия се използва в мастилено -струйни устройства които се използват в различни отрасли на технологиите:

В електроцентралите - в устройства за горене на гориво(горелки за инжектиране на газ);

В системата за захранване на парни котли (против кавитация водни струйни помпи);

За да увеличите налягането от извличането на турбината ( пароструйни компресори);

За изсмукване на въздух от кондензатора ( пароструйни и водоструйни ежектори);

· В системите за въздушно охлаждане на генераторите;

· В отоплителни инсталации;

· Като смесители за отопление на води;

· В промишленото топлотехника - в системите за подаване на гориво, горене и подаване на въздух на пещи, стендови инсталации за изпитване на двигатели;

· Във вентилационните блокове - за създаване на непрекъснат поток на въздух през канали и помещения;

· Във водопроводни инсталации - за повдигане на вода от дълбоки кладенци;

· За транспортиране на твърди насипни материали и течности.

Жироскоп(или отгоре) е масивно симетрично тяло, въртящо се с висока скорост около оста на симетрия .
Жироскопски ефект -
запазванеобикновено посоки оста на въртенесвободно и бързо въртящи се тела, придружени при определени условия, като прецесия (движение на оста по кръгова конична повърхност), и нутация (колебателни движения (треперене) на оста на въртене;

Центробежна силае силата, която, когато тялото се движи по извита линия, кара тялото да напусне кривата и да продължи пътя тангенциално към нея. Центростремителната сила е противоположна на центростремителната сила, което кара тялото, движещо се по крива, да се стреми да се доближи до центъра; от взаимодействието на тези две сили тялото получава криволинейно движение.

Доплер ефект -промяна в честотата и дължините на вълните, записани от приемника, причинени от движението на техния източник и / или движението на приемника.

Приложение: определяне на разстоянието до обекта, скоростта на обекта, температурата на обекта.

Дифузия- взаимно проникване на контактуващи вещества поради топлинното движение на частиците от веществото. Дифузията се осъществява в газове, течности и твърди вещества.

Приложение:в химическата кинетика и технология за регулиране на химичните реакции, в процесите на изпаряване и кондензация, за свързване на вещества.

Хидростатично налягане- налягане във всяка точка на течността в покой. Равно на сумата от налягането върху свободната повърхност (атмосферно) и налягането на колоната течност, разположена над разглежданата точка. Същото е във всички посоки (закон на Паскал). Определя хидростатичната сила (сила на плаваемост, сила на задържане) на плавателния съд.

Ежектор е устройство, което е предназначено за прехвърляне на кинетична енергия от една среда, движеща се с по -висока скорост към друга. Работата на това устройство се основава на принципа на Бернули. Това означава, че уредът е в състояние да създаде намалено налягане в стесняващата секция на една среда, което от своя страна ще предизвика всмукване в потока на друга среда. По този начин тя се прехвърля и след това се отстранява от мястото на абсорбиране на първата среда.

Обща информация за устройството

Ежектор е малко, но много ефективно устройство, което работи в тандем с помпа. Ако говорим за вода, тогава, разбира се, се използва водна помпа, но тя може да работи и на пара, и с пара-масло, и с живачни пари, и с течност-живак.

Използването на това оборудване е препоръчително, ако водоносният хоризонт е достатъчно дълбок. В такива ситуации най -често се случва, че конвенционалното помпено оборудване не може да се справи с снабдяването на къщата с вода или доставя твърде малък натиск. Ежекторът ще помогне за решаването на този проблем.

Изгледи

Ежекторът е доста често срещано оборудване и следователно има няколко различни типа на това устройство:

  • Първият е парна баня. Предназначен е за всмукване на газове и затворени пространства, както и за поддържане на вакуум в тези пространства. Използването на тези единици е често срещано в различни технически индустрии.
  • Вторият е парна струя. Този апарат използва енергията на струя пара, с помощта на която е в състояние да изсмуква течност, пара или газ от затворено пространство. Парата, която излиза от дюзата с висока скорост, води до транспортиране на материала. Най -често се използва на различни кораби и кораби за бързо засмукване на вода.
  • Газов ежектор е устройство, чийто принцип на действие се основава на факта, че свръхналягането на газове с високо налягане се използва за компресиране на газове с ниско налягане.

Ежектор за засмукване на вода

Ако говорим за извличане на вода, тогава най -често тук се използва ежектор за водна помпа. Работата е там, че ако след като водата се окаже по -ниска от седем метра, тогава обикновена водна помпа ще се справи с големи трудности. Разбира се, веднага можете да си купите потопяема помпа, чиято производителност е много по -висока, но е скъпа. Но с помощта на ежектор можете да увеличите мощността на съществуващ блок.

Трябва да се отбележи, че дизайнът на това устройство е доста прост. Създаването на домашна притурка също остава много истинско предизвикателство. Но за това трябва да работите усилено върху чертежите за ежектора. Основният принцип на работа на този прост апарат е, че той придава допълнително ускорение на потока вода, което води до увеличаване на подаването на течност за единица време. С други думи, задачата на агрегата е да увеличи налягането на водата.

Компоненти

Инсталирането на ежектор ще доведе до драматично увеличаване на оптималния прием на вода. Индикаторите ще бъдат приблизително равни на 20 до 40 метра дълбочина. Друго от предимствата на това конкретно устройство е, че неговата работа изисква много по -малко електроенергия, отколкото би изисквала например по -ефективна помпа.

Самият изхвърлящ механизъм на помпата се състои от части като:

  • смукателна камера;
  • дифузер;
  • конусна дюза.

Принцип на действие

Принципът на действие на ежектора се основава изцяло на принципа на Бернули. Това твърдение казва, че ако увеличите скоростта на движение на всеки поток, тогава около него винаги ще се образува регион с ниско налягане. Поради това се постига такъв ефект като разреждане. Самата течност ще премине през дюзата. Диаметърът на тази част винаги е по -малък от размерите на останалата част от конструкцията.

Тук е важно да се разбере, че дори леко ограничение значително ще ускори потока на входящата вода. Освен това водата ще влезе в камерата на смесителя, където ще създаде понижено налягане. Поради възникването на този процес, това ще се случи така, че през смесителната камера ще влезе течност в смесителя, чието налягане ще бъде много по -високо. Това е принципът на ежектора, накратко.

Тук е важно да се отбележи, че водата не трябва да влиза в устройството от директен източник, а от самата помпа. С други думи, устройството трябва да бъде монтирано по такъв начин, че част от водата, която се издига заедно с помпата, да остане в самия ежектор, преминавайки през дюзата. Това е необходимо, за да може да се достави постоянна кинетична енергия към масата течност, която трябва да се повдигне.

Работейки по този начин, ще се поддържа постоянно ускорение на потока от материя. От предимствата може да се открои фактът, че използването на ежектор за помпата ще спести голямо количество електроенергия, тъй като станцията няма да работи на границата си.

Тип помпено устройство

В зависимост от местоположението, той може да бъде вграден или дистанционен. Няма огромна структурна разлика между местата за инсталиране, но някои малки разлики все пак ще се почувстват, тъй като инсталирането на самата станция, както и нейните характеристики, ще се променят леко. Разбира се, от името става ясно, че вградените ежектори се монтират вътре в самата станция или в непосредствена близост до нея.

Този тип агрегат е добър с това, че не е необходимо да отделяте допълнително място за неговото инсталиране. Инсталирането на самия ежектор също не трябва да се извършва, тъй като вече е вградено, ще е необходимо само да се инсталира самата станция. Друго предимство на такова устройство е, че то ще бъде много добре защитено от различни видове замърсявания. Недостатъкът е, че този тип устройства ще създават много шум.

Сравнение на моделите

Инсталирането на дистанционно оборудване ще бъде малко по -трудно и ще трябва да отделите отделно място за неговото местоположение, но размерът на шума например ще бъде значително намален. Но има и други недостатъци. Дистанционните модели са в състояние да осигурят ефективна работа само на дълбочина 10 метра. Вградените модели първоначално са предназначени за не твърде дълбоки източници, но предимството е, че създават доста мощна глава, което води до по-ефективно използване на течността.

Създадената струя е напълно достатъчна не само за битови нужди, но и за такива операции като поливане, например. Повишеното ниво на шум от вградения модел е един от най-значимите проблеми, за които ще трябва да се погрижите. Най -често се решава от факта, че заедно с ежектора се инсталира в отделна сграда или в кесона на кладенеца. Ще трябва да посетите и по -мощен електродвигател за такива станции.

Връзка

Ако говорим за свързване на външен ежектор, тогава ще трябва да извършите следните операции:

  • Допълнително полагане на тръби. Този обект е необходим, за да се осигури циркулация на водата от напорния тръбопровод до водоприемната инсталация.
  • Втората стъпка е да свържете специална тръба към смукателния отвор на водоприемната станция.

Но свързването на вградения блок няма да се различава от обичайния процес на инсталиране на помпената станция. Всички необходими процедури за свързване на необходимите тръби или дюзи се извършват фабрично.

Ежектор - какво е това и как работи? Всеки хидравличен инженер, който разбира същността на превръщането на енергията на смесена струя в налягане в тръбопровода, знае точния отговор на този въпрос. За непознатите в тънкостите на инженерството, потребителите на вода от кладенец разбират факта, че тази единица оборудване под налягане позволява на помпата да изпомпва вода от дълбочини повече от 15-20 метра. Но ако искате да сглобите ежектор със собствените си ръце, подобрявайки помпата си, тогава ще ви е необходимо разбиране на същността на това устройство, всъщност на инженерно ниво. И тази статия ще ви помогне да разберете какво е ежектор, как работи и как да сглобите такъв агрегат сами.

Какво е ежектор и как работи?

От гледна точка на физиката на процеса, ежектор е типичен ежектор, който увеличава налягането в канала на тръбопровода. Работи в тандем със смукателна помпа, която взема вода от кладенец или кладенец.

Същността на работата на това устройство е да инжектира течен поток в тръбопровода или работната камера на помпата, ускорен до висока скорост. Освен това ускорението се осъществява чрез преминаване през плавно стесняваща се секция. Поради разликата в скоростите на основния поток и смесената струя, в камерата на блока се създава вакуумна област, която увеличава всмукателната сила в тръбопровода.

Въздушен ежектор, ежектор за течна среда и газо-течно устройство работят според този принцип. Във физиката механиката на работата на такива единици е описана от закона на Бернули, формулиран през 18 век. Първият работещ ежектор обаче е сглобен едва през 19 век, по -точно през 1858 г.

Ежекторна помпа - принцип на работа и очаквани ползи

Съвременните ежектори ускоряват налягането в тръбопровода, консумирайки около 12 % от обема на изпомпвания поток. Тоест, ако 1000 литра на час тече през тръбата, тогава за ефективната работа на ежектора ще са необходими емисии от 120 л / час.

Помпата поддържа следния принцип на работа на ежектора:

  • Клонът се врязва в тръбата зад помпата.
  • Водата от този изход се подава към циркулационната тръба на ежектора.
  • Всмукателната тръба на ежектора е свързана с тръба, спусната в кладенеца, а изпускателната тръба е свързана с входа към работната камера на помпата.
  • На тръбата, спусната в кладенеца, трябва да се монтира възвратен клапан, който блокира движението на водата надолу.
  • Потокът, подаван към циркулационната тръба, се движи с висока скорост, създавайки вакуум в смукателната зона на ежектора. Под въздействието на този вакуум, всмукателната сила (покачване на водата) и налягането в тръбопровода, свързан с помпата, се увеличават.

Помпата, оборудвана с ежектор, започва да взема вода от кладенец на дълбочина повече от 7-8 метра. Без ежектор този процес е невъзможен по принцип. Лишен от това устройство, агрегат от смукателен тип е в състояние да повдига вода само на дълбочини 5-7 метра. А изтласкващата помпа изпомпва вода дори от дълбочина 45 метра. В същото време ефективността на работата на такова оборудване под налягане зависи от използваните видове ежектори.

Разновидности на ежектори - класификация по местоположение

Ежекторът, чийто принцип на работа описахме по -горе, се монтира само върху повърхностни помпи. Освен това има две инсталационни схеми:

  • Вътрешното разположение е, когато ежекторът е вграден в корпуса на помпата или някъде наблизо.
  • Външно разположение - в този случай ежекторът е монтиран в кладенец, където освен основния тръбопровод има и циркулационен клон.

Вътрешният ежектор за помпата дава 100% гаранция за безопасна работа на ежектора. В този случай той е защитен от затихване и механични повреди. В допълнение, вътрешната инсталация намалява дължината на циркулационния тръбопровод. Най -големият недостатък на тази схема е леко увеличаване на дълбочината на засмукване. Вътрешен ежектор - какво е това и какви ползи дава, вече обяснихме по -горе - позволява на повърхностната помпа да изпомпва вода само от дълбочина 9-10 метра. Тук дори не можете да мечтаете за 15-40 метра. Освен това ще бъдете преследвани от шума от биенето на водата, разпространяван от корпуса на вграденото оборудване.

Външен ежектор за обещава такива предимства като практически безшумна работа (източникът на удара е в кладенеца) и генериране на значителен вакуум, достатъчен за повдигане на вода от кладенец на дълбочина до 45 метра. Досадните недостатъци на тази схема включват, първо, спадът в ефективността на оборудването под налягане с около една трета, и второ, необходимостта от инсталиране на първични филтри, които регулират честотата на потока (такъв агрегат се страхува от затихване).

Ако обаче ще проектирате ежектор със собствените си ръце, тогава най -достъпният вариант ще бъде външното устройство. Това ще разгледаме по -долу в текста.

Самостоятелно производство: инструкции стъпка по стъпка

Ако решите да направите ежектор със собствените си ръце, няма да имате нужда от чертежи, тъй като опростен модел на външно устройство може да бъде сглобен от стандартни тройници, съединители и фитинги и ъгли за водоснабдителна система. Освен това само два регулируеми ключа могат да се използват като работни инструменти, а от консумативите само лентата FUM ще ви бъде полезна.

Пълен списък на частите за домашен ежектор е както следва:

  • Мъжка резбова връзка с четка за маркуч. Той ще играе ролята на дюза, от която се изхвърля високоскоростен поток вода.
  • Тройник с вътрешна резба, чийто диаметър трябва да съответства на външната резба на фитинга. Този елемент ще се използва като тяло.
  • Три ъгъла с резбовани и цангови краища. Те могат да се използват за рационализиране на трасирането на циркулационните, смукателните и изпускателните тръбопроводи.
  • Два или три фитинга за вкарване или пресоване, използвани за свързване на тръбопроводите. Освен това последният вариант изисква използването на допълнителен инструмент - гаечен ключ за пресоване

Самият процес на сглобяване започва с подготовката на фитинга. От него се смила шестоъгълник, стърчащ над края с резба. След това обработеният фитинг се завинтва в тройника отстрани на проходния канал, като се получава основата за циркулационната тръба. В този случай краят с четка (монтаж) не трябва да излиза извън границите на тройника. Ако това се случи, тогава ще трябва да се намали.

За да завършите монтажа на циркулационната тръба в тройника, след монтажа завийте ъглово огъване с резбовани краища, след което друг ъгъл се завинтва към свободната част на този елемент, получавайки U-образна бримка с монтажен край. Към този фитинг ще бъде прикрепена циркулационната тръба от помпата.

Следващата стъпка е да подготвите края на изхвърлянето. За да направите това, фитинг с външен край с резба и цанга се завинтва в свободния край на тройника (той се намира над оборудвания изход за циркулация). Тръбата от ежектора към помпата ще бъде прикрепена към тази цанга.

Последният етап е подреждането на смукателния край. В този случай просто завинтваме монтажен ъгъл с външна резба и цангова скоба от другия край в страничния изход на тройника. Освен това цангата трябва да гледа надолу към циркулационната тръба. И смукателната тръба ще бъде прикрепена към този фитинг, положен до дъното на кладенеца.

Тайни на успеха - как да подобрим ефективността на домашния дизайн

Първо, диаметърът на циркулационната тръба трябва да бъде половината от размера на напорната глава и смукателната тръба. Благодарение на това потокът ще получи висока скорост дори при подхода към фитинга, който замени дюзата.

Второ, по -добре е да не спускате смукателната тръба до самото дъно на кладенеца - тя трябва да бъде разположена на поне метър разстояние. И още по -добре - на разстояние 1,5 метра от дъното. Така че зацапването може да се избегне.

Трето, възвратният вентил трябва да се завинтва в края на смукателната тръба, което прекъсва оттичането на водата надолу и ще бъде полезно да се постави филтър с груба мрежа зад клапана. Това увеличава ефективността на ежекторите и намалява риска от замърсяване на конструкцията.

Ново в сайта

>

Най - известен