Эффективность использования струйного насоса

Жолдасов С.К., Сарбасова Г.А., Касымова А.,Т., Сарбасов Д.Н

Таразский государственный университет им.М.Х.Дулати

Водоструйный насос, предназначенный для перекачки жидкостей, и может быть использован в нефтедобывающей, химической и других отраслях промышленности.

Техническим результатом исследования является увеличение поверхности соприкосновения активной среды с пассивной и повышение эффективности использования энергии рабочей жидкости.

Это достигается тем, что в струйном насосе, содержащем смесительную камеру, напорный трубопровод с рабочим соплом, горловину, диффузор и всасывающий трубопровод, всасывающий трубопровод расположен тангенциально относительно смесительной камеры, а внутри напорного трубо провода с рабочим соплом соосно установлена камера всасывания, имеющая вид кольцевого канала с тангенциально расположенным патрубком подвода пассивной среды.

Увеличение поверхности соприкосновения активной среды с пассивной позволяет повысить коэффициент эжекции насоса и его производительность.

Известен струйный насос, содержащий распределительную камеру, установленное в ней многоствольное активное сопло со стволами, выполненными в виде концентрично размещенных двухстенных патрубков с щелевыми выходными отверстиями, расположенных относительно друг друга с образованием кольцевых каналов для подвода пассивной среды, сообщающихся между собой радиальными патрубками, и камеру смещения с горловиной (а. с.СССР № 1201556, кл. F04F 5/02, 1985).

Недостатком этого насоса является сложность монтажа и низкая производительность работы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту можно считать водоструйный насос, состоящий из смесительной камеры, напорной трубы с соплом, горловины, диффузора и всасывающего трубопровода (Рычагов В.В., Флоринский М.М. Насосы и насосные станции. М.: Колос, 1975). Однако данный водоструйный насос также обладает недостатками, в частности, наряду с малой производительностью, он имеет низкий коэффициент эжекции всасываемой жидкости.

Задачей исследования является увеличение коэффициента эжекции и производительности насоса путем повышения эффективности использования энергии рабочей жидкости за счет увеличения поверхности соприкосновения активной среды с пассивной.

Тангенциальное расположение всасывающего трубопровода относительно смесительной камеры позволяет увеличить поверхность соприкосновения активной струи с пассивной, эффективно использовать энергию активного потока, и получить закрученный спутный поток.

В спутном потоке в результате эффективного взаимодействия происходит интенсивная передача энергии активного потока пассивному и активный массообмен частиц спутного потока, благодаря чему достигается значительное увеличение коэффициента эжекции насоса.

Снабжение напорного трубопровода, выполненного с рабочим соплом, камерой всасывания с тангенциальным вводом пассивной среды, за счет подвода пассивной среды сквозь активную, используя внутреннюю поверхность активной струи, позволяет увеличить поверхность соприкосновения активного потока с пассивным и вовлечь в смесительную камеру дополнительное количество пассивной среды, повысив тем самым производительность насоса.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства с местным разрезом, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг.1, на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1.

Струйный насос состоит из смесительной камеры 1, напорного трубопровода 2 с рабочим соплом 3, внутри которого соосно установлена камера всасывания 4, выполненная в виде кольцеобразного канала, с тангенциально присоединенным к ней патрубком подвода пассивной среды 5, дополнительно образованного канала подвода активной среды 6 с центральным соплом 7, горловины 8, диффузора 9 и всасывающего трубопровода 10, расположенного тангенциально относительно смесительной камеры 1.

Активная среда из напорного трубопровода 2 одновременно подается к рабочему соплу 3, образуя кольцевую струю, и через дополнительный канал 6 к центральному соплу 7. Истекая из сопел, она попадает в смесительную камеру 1. На поверхности струи за рабочим 3 и центральным 7 соплами возникает зона повышенной турбулентности с интенсивным вихреобразованием. Струя активной среды увлекает сначала из смесительной камеры 1 воздух, а затем создает в ней разряжение - вакуум.

Благодаря вакууму, образовавшемуся в смесительной камере 1, происходит засасывание жидкости во всасывающий трубопровод 10 и патрубок подвода пассивной среды 5. Далее смесь напорной и всасываемой жидкости, смешиваясь в горловине 8, в диффузоре 9 теряет часть своей энергии, которая преобразуется в потенциальную и подается потребителю.