Пароежекторні насоси

Поняття та загальна характеристика вакуумних пароежекторних насосів, їх класифікація та типи. Внутрішній устрій та принцип дії, сфери практичного використання. Головні чинники, що впливають продуктивність пароводяного насоса, їх нормування.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Принцип дії. Вакуумні пароежекторні насоси служать видалення великих потоків газів і парогазових сумішей з різних установок при тиску ……1 Па.

Принцип дії пароежекторного вакуумного насоса заснований на турбулентному захопленні газу струменем робочої пари. Пара, що підводиться під тиском у парову камеру, через спеціальне сопло спливає повітряну камеру. Потенційна енергія тиску пари при цьому перетворюється на кінетичну, і струмінь пари в повітряній камері рухається з надзвуковою швидкістю. Внаслідок турбулентних завихрень у рух захоплюються довколишні шари газу. Струмінь пари і газ потрапляють у звужується частина дифузора, де швидкість руху ще зростає і відбувається більш повне перемішування пари і газу.

Мал. 1 Принципова схема ежектора

Пара під тиском спливає через розширюється сопло 1 з надзвуковою швидкістю у вигляді турбулентного або ламінарного струменя. Внаслідок турбулентного перемішування вихрових мас парового турбулентного струменя з молекулами навколишнього газу або в'язкісного тертя між граничними шарами в'язкісного струменя і прилеглими шарами газу останній захоплюється і захоплюється насадок, що звужується - конфузор 2 (камерузмішування), що служить для забезпечення можливо більш повного перемішування пари з газом; цей процес характеризується рівномірністю значень всіх параметрів суміші (тиску, щільності, швидкості, температури) перерізу потоку. Внаслідок обміну енергіями при змішуванні та виникненні стрибка ущільнення тиск відкачуваного газу зростає, досягає статичного тиску суміші, а швидкість потоку зменшується до звукової. У горловині 3 ежектора завершується вирівнювання значень параметрів суміші, і в насадці-конфузорі 4, що розширюється, відбувається подальший перехід кінетичної енергії суміші в потенційну, що супроводжується зменшенням швидкості і збільшенням тиску суміші до випускного тиску за дифузором.

Пристрій насосів.Як робоче тіло у вакуумних пароежекторних насосах зазвичай використовують водяну пару. Тиск, що створюється вакуумним ежекторним насосом, суттєво залежить від найбільшого випускного тиску. Зазвичай один ступінь пароводяного ежектора стискає газ у 5…10 разів. Як правило, ежектори конструюють на ступінь стиснення не більше 10 з економічних міркувань, пов'язаних із збільшенням витрати пари при великих ступенях стиснення. Таким чином, одноступеневий пароежекторний вакуумний насос із вихлопом в атмосферу дозволяє створювати в повітряній камері розрідження 10,65 - 20кПа (80-150 мм рт. ст.). Для більш низьких тисків необхідно встановлювати ряд щаблів послідовно. При цьому за ежекторним щаблем (1-5) рис. 2 зазвичай встановлюють конденсатори (I-III) у яких конденсується пара; газ відкачується наступним щаблем. Однак у цьому випадку тиск, створюваний першим ступенем, залежить від температури води в конденсаторі, так як тиск на вихлопі не може бути менше тиску насиченої пари охолоджувальної води вконденсатор. При температурі води 25-30° цей тиск становить приблизно 4 кПа (30 мм рт. ст.). Отже, при коефіцієнті стиснення 4-10 тиск на вході не може бути отриманий менше 0,4-1,07 кПа (3-8 мм рт. ст.). Для отримання нижчого тиску за першим щаблем конденсатор не встановлюють, а тиск за нею обумовлюється продуктивністю наступного ступеня. Така установка дозволяє одержувати тиск 66,6-133,3 Па (0,5-1 мм-рт. ст.). Встановлюючи два, три та більше ступенів без конденсації за допомогою п'яти-шестиступінчастих насосів, можна отримувати розрідження до 13,33 мПа. Але відсутність конденсаторів значно збільшує витрата пари.

У пароводяних ежекторних насосах застосовують поверхневі конденсатори, зазвичай трубчастого типу. Тут на відміну від конденсаторів змішування теплообмін відбувається не в результаті безпосереднього контакту парогазової суміші з водою, що охолоджує, а через стінки трубок, усередині яких рухається вода, а зовні-парогазова суміш.

Мал. 2 Схематичне зображення п'ятиступінчастого пароежекторного вакуумного насоса 1 - 5 - відповідні ступені відкачування; I-III - проміжні конденсатори

Конденсатори вказаних типів мають переваги та недоліки з урахуванням яких вибирають конденсатор для конкретних умов роботи насоса.

У високопродуктивних пароежекторних насосах найчастіше застосовують барометричні конденсатори змішування завдяки простоті пристрою відносно невисокої вартості. Економічності експлуатації та високої надійності. Низькорівневі системи конденсаторів змішування, що мають меншу надійність, застосовують, коли обмежені розміри приміщення. Поверхневі конденсатори зазвичай використовують у пароежекторних насосах невеликої продуктивності, коли обмежені габаритні.розміри насоса або неприпустиме розведення конденсату водою, наприклад, при необхідності уловлювання з конденсату отруйних, корозійних або радіоактивних компонентів.

Для отримання нижчого тиску використовують багатоступінчасті ежекторні насоси, в яких за першим щаблем немає конденсатора, і, отже, тиск за нею обумовлено тільки продуктивністю наступного ступеня. Так шестиступінчастий насос із трьома першими ступенями без конденсаторів забезпечує граничний залишковий тиск близько 0,5 Па.

Конструкція пароводяного ежектора істотно залежить від його розмірів та матеріалу. Зазвичай ежекторні насоси виготовляють з тих же матеріалів, що і апаратуру, що відкачується. Так, для виготовлення насосів, що експлуатуються на хімічних виробництвах, рекомендовано такі матеріали:

При виготовленні ежектора приділяють велику увагу обробки внутрішніх поверхонь проточної частини. Особливо ретельно обробляють сопло, внутрішню поверхню якого рекомендується полірувати. Усі кути проточної частини (особливо переходи від конічних поверхонь до циліндричних у соплі та дифузорі) повинні бути округлені.

Мал. 3. Литий чавунний ежектор: 1-сопло; 2-приймальна камера; 3-дифузор з камерою змішування

Пароводяні ежекторні насоси поширені у різних галузях промисловості. Їх застосовують для відкачування вакуумних дугових та індукційних печей установок позапечного знегажування рідких металів, дистиляційних установок різного роду, випарних апаратів, вакуумних кристалізаторів, деараторів, парових конденсаторів турбін, дегідратів, вакуумних фільтрів, вакуумних просочувальних установок та ін.

Основні параметри нормалізованого ряду промислових пароежекторних насосів з поверхневими конденсаторами наведені втабл. 1

Основні характеристики.Основну характеристику пароежекторних насосів зображують зазвичай графічно як залежність впускного тиску від продуктивності (або зовнішнього навантаження) Qн (рис. 4)

Мал. 4. Характеристика пароежекторного насосу

Характеристика має дві ділянки: пологу - робочу ділянку I і круту - ділянку I I навантаження. На ділянці I значні зміни навантаження мало впливають на впускний тиск, на ділянці I I малі зміни навантаження призводять до різкого підвищення тиску впуску. Насос завжди розраховують для роботи на робочій ділянці характеристики.

Залежність швидкості дії насоса від впускного тиску має вигляд кривої з максимумом, що відповідає робочій точці. (Мал. 5)

Мал. 5 Залежність швидкості дії пароежекторного насоса від впускного тиску

Граничний залишковий тиск для пароежекторних насосів зазвичай є другорядною характеристикою, так як основне призначення насоса - робота в області максимальної продуктивності.

Поряд із звичайними для вакуумних пароструминних насосів параметрами (продуктивністю, швидкістю дії, граничним залишковим тиском та найбільшим випускним тиском) пароежекторні насоси характеризуються ще одним важливим параметром - коефіцієнтом ежекції. Коефіцієнт ежекції визначається як відношення масових витрат (кг/год) газу, що відкачується, і робочої пари, що витікає з сопла:

Характеристики багатоступінчастих пароводяних ежекторних насосів, побудованих як залежність впускного тиску від відносної продуктивності Q/Qp (Qp - розрахункова продуктивність) наведено на рис. 6.

Мал. 6. Характеристики чотирьох (лінія-1), п'яти (лінія-2) та шестиступінчастих (лінія-3) пароводяних ежекторних насосів (тискпара 0,7 МПа; температура охолоджувальної води в конденсаторах 303К)

Продуктивність пароводяного насоса значно зростає зі збільшенням молярної маси газу, що відкачується (рис. 7) і частки Сп пар пароповітряної суміші (рис. 8). Характеристика пароежекторного насоса істотно залежить від тиску робочої пари, що подається в сопло ежектора: зі збільшенням тиску пари продуктивність зростає, а впускний тиск зменшується (рис. 9)

Мал. 7. Залежність відношення продуктивності Q пароежекторного насоса до продуктивності Qвоз повітрям від молярної маси відкачуваного газу

Мал. 8. Характеристика пароводяного ежекторного насоса при відкачуванні пароповітряної суміші

Мал. 9. Залежність впускного тиску пароежекторного насоса від відносної продуктивності (Qp-розрахункова продуктивність) при різних тисках пари (розрахунковий тиск пари 0,7 Мпа)

пароежекторний пароводяний насос вакуумний

Найважливіші параметри, що характеризують роботу пароводяних ежекторних насосів, - витрати пари (кг/год) та охолоджувальної води (/год), віднесені до 1 кг/год повітря, що відкачується. Ці питомі характеристики, що визначають ефективність роботи насосів, істотно залежать від впускного тиску, зростаючи з його зменшенням (рис. 10)

Мал. 10. Залежність витрати пари на 1 кг/год сухого повітря, що відкачується, від впускного тиску в розрахунковій точці (Tводи=303K, тиск пари 0,7 Мпа)

Для пароводяних ежекторних насосів іноді важлива швидкість дифузіі пари з насоса в систему, що відкачується, залежить від конструкції насоса, режиму його роботи, створюваного тиску і зовнішнього газового навантаження. Вже при потоці газу, що становить 10% номінальної продуктивності насоса, дифузія пари зменшується на кілька порядків. Якщо насос працюєбез зовнішнього газового навантаження, зменшення дифузії пари слід спеціально напускати трохи осушеного повітря (близько 10% номінальної продуктивності).

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

Класифікація насосів за принципом дії. Пристрій та принцип дії зворотно-поступальних насосів (поршневі, плунжерні, діафрагмові, гвинтові, шестеренні). Електроприводний насос поршневий, обчислення робочого об'єму пластинчастого насоса.

Основні типи насосів та гідродвигунів, їх призначення, класифікація та сфера застосування. Параметри гідромашин. Пристрій принцип дії шестеренного насоса. Класифікація гідродвигунів. Пластинчасті насоси одноразової та дворазової дії.

Насоси – гідравлічні машини, призначені для переміщення рідин. Принцип дії насосів. Відцентрові насоси. Об'ємні насоси. Монтаж вертикальних насосів. Випробовування насосів. Використання насосів різних конструкцій. Лопатеві насоси.

Поняття та функціональні особливості мережевих насосів, сфери їх практичного застосування, внутрішній пристрій та взаємозв'язок елементів. Розрахунок подачі та напору робочого колеса, коефіцієнт швидкохідності. Визначення коефіцієнта корисної дії.

Насоси-гідравлічні машини призначені для переміщення рідин. Технологія монтажу відцентрового насосу. Монтаж відцентрового насосу. Принцип насоса. Монтаж горизонтальних насосів Монтаж вертикальних насосів. Випробовування насосів.

Пристрій, переваги та особливості застосування поршневих насосів у промисловості. Теоретична секундна подача об'ємного насоса. Визначення висоти всмоктування поршневого насоса. Заходи з техніки безпеки під час використання насоса.

Принцип дії, пристрій,схема вихрового насоса, його характеристики Робоче колесо вихрового насосу. Рух рідини у проточних каналах. Здатність до сухого всмоктування. Напір та характеристики вихрових насосів. Гідравлічна радіальна сила.

Поняття та класифікація гідравлічних машин, їх різновиди та функціональні особливості. Загальна характеристика та властивості насосів, параметри та фактори, що на них впливають. Основне рівняння турбомашин. Характеристики відцентрового насосу.

Поняття та класифікація вантажних машин, їх різновиди та функції, особливості та умови практичного застосування. Буронавантажувальні машини: типи та внутрішній устрій, сфери використання на сьогодні. Вантажно-транспортні машини.

Відцентрові насоси та їх застосування. Основні елементи відцентрового насосу. Призначення, влаштування та технічна характеристика насосів. Капітальний ремонт відцентрових насосів типу "НМ". Вказівки щодо дефектації деталей. Обточування робочого колеса.

Роботи в архівах красиво оформлені згідно з вимогами ВНЗ та містять малюнки, діаграми, формули і т.д. PPT, PPTX та PDF-файли представлені тільки в архівах. Рекомендуємо завантажити роботу.