Другие        458         0

Cтруйный насос: устройство, виды, сферы применения

Содержание   

  1. Виды, устройство и принцип работы струйного насоса
    1. Расчет струйного насоса
    2. Принцип работы струйного насоса (видео)
  2. Сферы применения струйной техники
    1. Напорная техника для цемента
    2. УСН для нефтепромышленности

Среди всей напорной техники струйные насосы самые простые по типу конструкции и принципу действия. За счет простоты конструкции обеспечивается надежность аппаратов, которые могут быть одноступенчатыми или многоступенчатыми, и применяться для различных целей и нужд.

Струйные насосы, как любая техника имеет свою историю. Первый струнный насос в том виде, в котором мы его знаем, использовался англичанином Томпсоном, как лабораторный прибор для исследований (примерно с 1885-го года).  С его помощью он отсасывал воду и воздух из пробирок. Затем инженер Нагель применил струйные насосы для откачивания воды из затопленных шахт. Затем струйный насос стал работать как эжектор и инжектор.  В Советском Союзе широкое применение струйные насосы получили только в 50-е годы прошлого века.

1 Виды, устройство и принцип работы струйного насоса

Струйные насосы не имеют в своей конструкции деталей, которые движутся. Это гидравлические аппараты динамического типа, в котором перекачиваемая среда подается при помощи давления через трубку в сопло и затем в камеру (отсек) смешения.

Сопло, сужаясь, передает перекачиваемой среде кинетическую энергию в виде увеличения скорости. А всасывание происходит за счет падения давления в смешивающем отсеке. Затем, рабочая жидкость пропускается сквозь диффузор, давление уменьшается и вещество подается в трубопровод или резервуар.

Струйные насосы бывают:

Общая схема устройства струйных насосов

Общая схема устройства струйных насосов

Аппараты этого типа применяются для:

  • жидкости;
  • газа;
  • пара.

Струйный насос может применяться как аппарат:

  • жидкоструйный (для смешивания и перекачки рабочей и пассивной жидкости с разными уровнями давления);
  • аэрлифтовый или эрлифтовый  (работающий, как пневматическое устройства для подъема жидкостей).

Если аппарат используется только для воды, то он называется водоструйным и может быть всего двух модификаций:

  • вакуумный — лабораторный инструмент;
  • гидроэлеватор – для колодцев или скважин глубиной не более 16 метров, в которых нет возможности установить погружную технику.

к меню ↑

1.1 Расчет струйного насоса

Для расчетов используется методика расчета оптимальных параметров, при которых будет реализовываться максимально возможное значение коэффициента полезного действия. Для этого нужно учесть: форму сопла, входной участок пассивного потока (это поток, который подсасывается к основному), длину смесительного отсека и расстояние от отсека до сопла, угол раскрытия и расширения диффузора.

Схема рассчета струйного насоса

Схема рассчета струйного насоса

Формула для расчета аппаратуры следующая: Q3=Q1+Q2. Q3(подача в камеру диффузора)=Q1(расходное количество рабочего вещества)+Q2(расходное количество вещества для эжектирования).

При этом чтобы рассчитать количество жидкости для эжектирования нужно Q2: Q1, т.е. разделить количество литров в секунду жидкости для эжектирования на количество литров в секунду подаваемой рабочей жидкости.

Но, стоит учесть, что для каждого конкретного вида напорной техники для различных нужд есть еще и специфические статьи расчетов. Например, в нефтепромышленности нужно рассчитывать дополнительно вязкость материала, загазованность среды, глубину залегания пласта.

В пожарном деле расчеты проводятся исходя их состояний рабочего материала (вода, пена, газ) и высоты струи, нужной для эффективного тушения пожара.  Цементные аппараты учитывают дисперсность частиц  и изначальную влажность.
к меню ↑

1.2 Принцип работы струйного насоса (видео)


к меню ↑

2 Сферы применения струйной техники

Установки на основе струйных агрегатов нашли свое законное место  в пожаротушении, строительстве, нефтедобывающей промышленности. Практически все технические средства для тушения пожаров,  гидроэлеваторы и пеногенераторы, стволы для пены и воздуха, вакуумно-газоструйная аппаратура отрядов МЧС спасли немало жизней.
к меню ↑

2.1 Напорная техника для цемента

Насосы для цемента применяются, чтобы транспортировать сыпучие материалы по трубопроводам при помощи воздействия на них сжатого воздуха из бункеров или хранилищ в машины для перевозки или непосредственно на производственные линии заводов.

Перемещение твердых частиц в этих конструкциях происходит за счет того, что под большим давлением воздуха частички цементных смесей разрежаются настолько, что становятся летучими, и воздушная струя может перемещать их  в нужном направлении.

Из-за того, что процесс должен проходить с участием высокого давления, расстояние действия аппаратуры для цемента ограничено. Максимальное расстояние на которое техника может подать цемент по вертикальной оси не превышает пятидесяти метров. По горизонтали же максимальное расстояние транспортировки не должно быть больше, чем четыреста метров.

Струйный насос для цемента

Струйный насос для цемента

Например, струйный насос СН2 может выдавать уровень производительности до 25-ти тонн в час, при максимальных расходах сжатого воздуха до 10-ти кубометров в минуту при уровне давления всего в 0.3 Мпа. Максимальное расстояние горизонтальной подачи материалов происходит на отрезках до 150-ти метров, а в вертикальных режимах до 25-ти метров.

Конструкция аппарата состоит из патрубка для загрузки, обратного клапана, интенсифицирующей камеры, лотка, конфузора, диффузора, аэроднища, трубопровода и аэрирующего устройства.
к меню ↑

2.2 УСН для нефтепромышленности

Установки струйных насосов для перекачки нефти – это добывающее оборудование, которое за счет удобной конструкции применяют для подъема нефти из месторождений. Здесь используют установки с приводами наземного или погружного типа, которые делятся на стационарные и сбрасываемые (вставные).

Установки с приводами наземного типа по количеству рабочих элементов могут быть однотрубными или двухтрубными.  В однотрубных установках всегда используется паркер. Паркер предназначен для разделения всасывающей линии от нагнетательной.

Струйные насосы на нефтепроводе

Струйные насосы на нефтепроводе

Кроме того, в нефтепромышленности все чаще стали применять так называемую УЭЦН – установку погружного электрического центробежного насоса. Она служит силовым приводом для обычного струйного аппарата. Два различных аппарата, работающие как единая конструкция получили название тандемных установок. 

Благодаря тандемным установкам стала возможной регулировка давления в забое и уровень нефти в скважине, и контролировать всю схему работы по добыче нефти из пластов. Кроме того, стало достаточно легко отделять свободные газы от нефти путем прямой сепарации прямо в насосную трубу компрессора.

С появлением в нефтепромышленности тандемных установок добытая нефть больше не фонтанирует из-за пробок парафина и различных гидратов, которые могли образовываться в пространстве вне трубопроводов.

Похожие и рекомендуемые статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.