Статья Виды применяемых эжекторов

Чурсин Сергей Сергеевич

Магистрант 2 курса направления подготовки «Агроинженерия» ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет», г. Орел

komrad.312serega@yandex.ru

Гайдук Евгений Валерьевич

Магистрант 2 курса направления подготовки «Агроинженерия» ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет», г. Орел

sinner0000@mail.ru

Виды применяемых в промышленности эжекторов

В условиях широкого распространения эжекторов в газовой, нефтяной, водоканальной, авиационной, машиностроительной и сельскохозяйственной промышленности, а также в пожарной технике большое значение имеет разработка методики расчета, позволяющей быстро и просто получать значения параметров потока в выходном сечении применяемого эжектора заданной геометрии при заданных параметрах активного и пассивного потоков; определять области реальных и критических режимов работы эжектора, а также решать обратную задачу подбора геометрических характеристик эжектора под требуемые параметры потоков и создаваемой конструкции.

Эжектором называется классический струйный аппарат, в котором давление одного (пассивного) потока увеличивается за счет его смешения с другим (активным) потоком, имеющим более высокое давление.[1]

Такая конструкция эжектора предназначена для создания технического вакуума, откачивания и перекачивания газообразных сред, парогазовых и водогазовых смесей, сыпучих материалов и тд.

Принцип работы эжектора заключается на законе Бернулли: там, где скорость течения жидкости больше, там давление меньше и, наоборот, где скорость течения жидкости меньше там давление больше.

Эжектор, работающий по этому закону, в узком сечении понижает давление одной среды, вызывая тем самым подсос другой среды, которая после этого переносится и выбрасывается из места всасывания благодаря энергии первой среды.

В конструкцию классического эжектора входят сопло, всасывающая камера, диффузор. [2]

В настоящее время разработаны разнообразные их конструкции. При анализе существующих эжекторных конструкций в разных областях их применения были выделены следующие основные виды.

Широкое применение получили струйные эжекторы (схема 1). [3] Которые разрабатываются для перекачивания сред в разных агрегатных состояниях. Струйные эжекторы могут быть: жидкостные, газовые и совмещённые. Совмещённые в свою очередь могут работать, как: жидкость - газ, газ - жидкость, газ - газ, жидкость - жидкость.

Струйные эжекторы изготавливаются разных типов, конструкций, в зависимости от перекачиваемой среды, заданных параметров, назначения и применения и служат для перекачивания растворов солей, кислот, щелочей, загрязненных жидкостей с растворенными агрессивными примесями, с взвешенными абразивными частицами. Так же служат для смешивания разных жидкостей, с разной плотностью и агрегатными состояниями. Применяется как гидротранспорт сыпучих, абразивных материалов по трубопроводам.

Преимуществами струйных эжекторов служат: отсутствие движущихся деталей, малые габаритные размеры и масса, простота обслуживания.

К недостаткам можно отнести, что для установки в каждую конкретную технологическую схему требуется индивидуальная подгонка параметров.

Струйные эжекторы широко используют при изготовлении струйных насосов (жидкостно-ртутных, водоструйных, паромасляных, парортутных).

Существуют паровой и пароструйный эжекторы.

Паровой эжектор - это струйный насос (аппарат), предназначенный для отсоса газов из замкнутого пространства и поддержания разрежения. Паровой эжектор применяют в различных видах технических устройств (схема 2). [4]

Пароструйный эжектор - аппарат, использующий энергию струи пара для отсасывания жидкости, параили газа из замкнутого пространства. Пар, выходящий из сопла с большой скоростью, увлекает через кольцевое

сечение вокруг сопла перемещаемое вещество (схема 3). [4]

Области применения паровых и пароструйных эжекторов огромна: создание вакуума и удаление неконденсирующихся газов из конденсаторов паровых турбин; удаление протечек пара и присосов воздуха из лабиринтовых уплотнений паровых турбин; создание вакуума в деаэраторах промышленных энергетических установок; создание вакуума в ректификационных колоннах, реакторах, откачка загрязненных, замазученных сред, жидкостей с растворенными агрессивными примесями; создание вакуума в системах вакуумной фильтрации, дистилляции, стерилизации, централизованных системах вакуумирования и тд.

Большое распространение получили газоструйные эжекторы (схема 4). [1] Область применения газоструйных эжекторов также очень большая: откачивание горячих, запыленных, взрывоопасных, радиоактивных, биологически опасных газов и воздуха с летучими эфирными, спиртовыми, фенольными и т.п., вентилирование замкнутых помещений, глухих забоев, колодцев, коллекторов; организация экстренной воздухоподачи, подача высокотемпературных дымовых газов в сушильные установки; загрузка, выгрузка и пневмотранспорт угольной пыли, золы, цемента, гипса, древесной стружки, зерна, муки, сахарной пудры, сухого молока, концентратов, сорбентов, иных сыпучих сред и тд.

Водоструйные насосы - это струйные насосы, в котором одна жидкая среда перемещается внешним потоком другой жидкой среды (схема 5).[1] Областью применения водоструйных (гидроструйных) эжекторов является: создание и поддержание вакуума в вакуумных деаэраторах, конденсаторах паровых турбин, конденсация выхлопа пароструйных эжекторов, турбин, иного энергетического оборудования, отсос воздуха и газа из металлургических литейных форм и тд.

Известно также, что образовавшиеся при работе двигателя отработанные газы (ОГ) содержат не только углекислый газ (СО₂) и воду (Н₂О), но и побочные токсичные продукты сгорания (окислы азота, содержащегося в воздухе; сернистые соединения, присутствующие в топливе и маслах нефтяного происхождения; химические элементы, например, свинец и барий, входящие в состав топлива и масла), для нейтрализации этих соединений применяются эжекторы в картере автомобиля (схема 6).[6]

Также существуют вакуумные одноступенчатые и многоступенчатые эжекторы, базовые и линейные эжекторы, компактные эжекторы.[5] Это вакуумные генераторы без управляющих клапанов и системы мониторинга с высоким максимальным уровнем мониторинга (85% вакуума) и с несколькими камерами. Они используются в основном для перемещения воздухонепроницаемых и пористых изделий, таких как картон, ДСП, МДФ и тд. Используются в автоматизированных системах (автопромыш -ленности и тд.)

Преимуществами выше перечисленных эжекторов являются: отсутствие движущихся деталей, простота обслуживания, высокая надежность и простота конструкции низкая эксплуатационная стоимость низкий уровень шума и вибрации, незначительный эрозионный и коррозионный износ, отсутствие срывов работы при изменении плотности откачиваемой (перекачиваемой) среды меньший расход активной среды по сравнению с традиционными аналогами.

К недостаткам можно отнести, что для установки в каждую конкретную технологическую схему требуется индивидуальная подгонка параметров, малые габаритные размеры и масса, большие габаритные размеры и масса. Но основным на сегодняшний день недостатком является их высокая стоимость.

Схема 1 Схема 2 Схема 3

Схема 4 Схема 5 Схема 6

Рисунок 1 конструкций эжекторов

По результатам анализа наблюдаем большое разнообразие видов эжекторов и области их применения. На Сегодняшний день появилось множество новых компактных, производительных, лёгких и универсальных конструкций эжекторов. Но всё же большинство из них имеют большие габариты, массу и высокую цену, которые влияют на их высокую распространенность и применяемость.

Список литературы:

1) Пароструйные, газоструйные, водоструйные эжекторы "КВАРК" // Эжекторы Паро- Газо- Водоструйные / kwark.ru URL: www.kwark.ru/струйные-аппараты/эжекторы [дата обращения: 26.10.2015]

2) Что такое эжектор // Что такое эжектор | «Стройпарк» | Область применения URL: www.stpark.ru/Poleznye_sovety_po_stroitelstvu</<font face="Times New Roman, serif">- i_remontu/CHto_takoe_ezhektor [дата обращения: 26.10.2015]

3) Cтруйные эжекторы (струйные насосы). // Области применения струйных эжекторов. URL: d-snab.com/content/струйные-эжекторы-струйные-насосы [дата обращения: 26.10.2015].

4) Что такое эжектор? // Что такое эжектор? URL: mashintop.ru/term.php?id=964 [дата обращения: 20.01.2016]

5) Вакуумные эжекторы // Вакуумные эжекторы - купить по выгодным ценам! URL: www.pneumax.ru/products/vakuumnaya-tekhnika/vakuumnye-generatory/vakuumnye-ezhektory/ [дата обращения: 20.01.2016]

6) Самодельное устройство для очистки картерных газов // Самодельное устройство для очистки картерных газов URL: avtomotoklyb.ru/ustroistvo-dlya-ochistki-karternyh-gazov.html [дата обращения: 21.01.2016]