Файл: Трушин, В. Н. Механическое оборудование и установки курс лекций.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 161
Скачиваний: 0
Следовательно, высота подачи жидкости эрлифтом пропорцио нальна глубине погружения форсунки и аависит от концентрации
воздуха |
в смеси. |
|
Из |
уравнения (6.1) вытекает, что |
приближение величины т |
_____ |
увеличивает высоту подъема до |
О СМ |
к нулю |
бесконечности. Однако в |
действительности уменьшение объемного веса смеси меньше неко торого критического значения приводит уже не к повышению высо ты подъема жидкости, а к резкому ее уменьшению. Объясняется это прорывом воздушных масс через толщу смеси на поверхность, а также быстрым ростом гидравлических сопротивлений при повы шении скорости излива смеси.
Глубину погружения Нп , необходимую для подачи жидкости на заданную высоту Н , принято выражать в процентах . полной высоты эрлифта
7Т+И~ 100 •
П
Для определения Нп обычно пользуются таблицами, состав ленными по статистическим данным на основе построенных эрлиф тов. Могут быу_ь использованы следующие данные:
Н, м |
40 |
40 - 75 |
90 - 120 |
120 - 180 |
ю л |
70 |
60 |
55 |
45 |
Оп р е д е л е н и е п р о и з в о д и т е л ь н о с т и
ко м п р е с с о р а . Производимая сжатым воздухом в единицу времени полезная работа заключается в подъеме воды в количестве
(?(м3/сѳк) |
на высоту Щ и равна Q H . |
В трубе |
эрлифта в процессе подъема жидкости расходуется |
мощность, затраченная в компрессорной установке на сжатие воз духа. Эта мощность Nн при изотермическом процессе сжатия-опрѳ-
деляется |
по формуле |
|
где pf |
- |
атмосферное давление, тс/м2; |
VJ |
- |
объем воздуха, расходуемый эрлифтом в единицу вре |
мени, приведенный к величине атмосферного давле ния, м8 ;
£ г - давление, по/которым сжатый воздух подводится к форсунке, тс/н^.
II5
Следовательно,
|
f |
|
|
^ |
где |
г)г - гидравлический к.п.д. эрлифта, |
принимавшій равным |
||
0,2 |
- 0,35. |
|
|
|
|
Из выражения (6.2) определим искомый |
объем воздуха |
||
|
ѵ = |
W |
. |
|
’'ЬРЛп ~р
Для работы эрлифта необходимо, чтобы
Р 2 ^ Г Нп ^ Р г Нп+/0-
Тогда
|
|
|
V |
_ѵ' |
н |
|
|
|
|
|
|
иа |
Q |
ю ц ги \ Р ^ - |
’ |
|
|
где |
Ѵуд |
- удельный |
расход воздуха, т.е. объем воздуха при атмо |
|||||
сферном |
давлении, |
требуемый для подъема I м3 воды. |
|
|
||||
|
Производительность компрѳссораѴдля обеспечения подъема Q м3 |
|||||||
воды в |
секунду определяется по формуле |
|
|
|
||||
|
|
V — I,2tfVa |
м3 воздуха/сѳк. |
|
|
|||
Здесь 1,2 - коэффициент запаса. |
|
|
|
|
||||
|
Для пуска эрлифта в работу давление сжатого воздуха (пуско |
|||||||
вое) |
должно быть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pn =0,1(H0+ /O+hs) атм, |
|
|
||
где |
Н0 |
- глубина |
статического |
уровня жидкости в скважине; |
||||
|
hg - сумма потерь давления в воздухопроводе от компрессо |
|||||||
|
|
ра до форсунки, м. |
|
|
|
|
||
|
Во время работы эрлифта давление компрессора должно |
под |
||||||
держиваться равным |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
pK = 0,!(Hn + IO+ hs ) |
атм. |
|
|
|
|
Конструкции эрлифтов |
очень |
просты. Наиболее часто |
встре |
||||
чаются эрлифты с подводом воздуха по центральной |
трубе |
I |
||||||
(рис.6.2а), нижний |
конец которой заканчивается воздухораспре |
|||||||
делительной трубой 2 с отверстиями диаметром 3 - 6 |
мм. |
|
II6
а) |
Ю |
Рис.б.2. Элементы эрлифта:
а) нижний конец трубы эрлифта: I - труба для подвода воз духа; 2 - воздухораспределительная труба; 3 - подъемная труба; б) верхний конец трубы: I - подъемная труба; 2-от-
бойный конус; 3 - воздушная труба
На верхнем конце подъемной трубы (рис.б.26) располагается отбойный конус 2, предотвращающий разбрызгивание поднимаемой воды. Здесь же происходит отделение воздуха.
К преимуществам эрлифта следует отнести: отсутствие тру щихся деталей, возможность пропуска загрязненных вод и исполь зования искривленных скважин, простота устройства, обслуживания и надежность в работе.
Недостатками эрлифта являются: невысокий к.п.д., необходи мость наличия компрессорной установки и, в некоторых случаях, необходимость заглубления скважин значительно ниже водоносного слоя.
§ 6.2. СТРУЙНЫЕ НАСОСЫ
Насосы, которые работают путем непосредственной передачи энергии от струи рабочего тела к перекачиваемой жидкости, на зываются струйными.
Независимо от конструктивных особенностей струйный насос (рис.б.З) имеет сопло I, в котором потенциальная энергия ра бочего тела преобразуется в кинетическую энергию; приемную ка меру 2, в которую благодаря создаваемому вакууму подсасывается перекачиваемая жидкость; камеру смешения 3, где энергия частиц потока рабочего тела передается частицам перекачиваемой жид-
II?
пости,которая при этой |
|
||||||
вовлекается |
в |
движе |
|
||||
ние; |
диффузор |
4, |
слу |
|
|||
жащий |
для преобразо |
|
|||||
вания |
|
кинетической |
|
|
|||
энергии потоков |
рабо |
|
|||||
чего |
тела |
и перекачи |
|
||||
ваемой жидкости в энер |
|
||||||
гию давления. |
|
|
|
|
|||
Таким |
образом, |
в |
|
||||
струйном |
насосе не тре |
Рис.6.3. Принципиальная схема |
|||||
буются движущиеся час |
|||||||
струйного насоса: |
|||||||
ти, а |
следовательно, |
и |
|||||
I-сопло; г - приемная камера; |
|||||||
смазка. |
Большие |
ско |
3 - камера смешения; 4 - диффузор |
||||
|
рости как рабочего тела, так и смеси его с перекачиваемой жид костью, обеспечивают небольшие габариты насосов при перемеще нии больших объемов перекачиваемой жидкости.
Эти насосы могут работать в любой среде, например, в за топленном помещении. Струйные насосы легко управляются как ди
станционно, так и автоматически. К недостаткам этих насосов от носятся низкий к.п.д. и зависи мость от источника, сообщающего энергию рабочему телу.
|
Рассмотрим |
действие струй |
|
|
ного насоса. В водоструйных на |
||
|
сосах вода под давлением Н +h |
||
|
из питательного |
|
резервуара |
|
(.рис.6.4) подается по трубе I |
||
|
через сопло в насос 3. |
||
|
Согласно уравнению Бѳрнул- |
||
___ |
ли, вследствие |
резкого увели |
|
|
чения скорости истечения жид- |
||
Рис.6.4. Схема водоструйной |
кости из сопла, |
ее давление в |
|
I - питательнаяВтруба; 2 -на- смесительной камере (рис.6.3) |
|||
порная труба; 3 - насос; |
становится меньше |
атмосферного. |
|
4 - всасывающая труба |
Тогда по трубе |
4 |
(рис.6.4) жид |
|
кость из заборного источника будет поступать в насос 3. Далее по трубопроводу 2 объединенный поток рабочей и перекачиваемой жидкости поступает в приемный резервуар.
II8
Полезная мощность струйного насоса равна
Затраченная мощность будет
^ а т = ^ , Г -
Следовательно, к.п.д. насоса равен
QaH
I - Ло
ЧQ,h
где ?/ - количество рабочей жидкости, м3/сѳк;
- производительность насоса, м3/сек;
Н- полная геометрическая высота подъема;
Л- рабочий напор, м;
Отношение |
-f- = d |
называется коэффициентом |
эжекці» |
|
Отношение |
- ^ = jS |
называется коэффициентом |
напора. |
|
Следовательно, можно написать |
|
|||
Из этого уравнения следует, что к.п.д. струйного насоса за |
||||
висит от коэффициентов |
зжекции и напора. |
|
||
Характеристика насоса Н = f ( d ) показана на рис.б.5. |
||||
Водоструйные насосы, приме |
|
|||
няемые для подъема воды из сква |
|
|||
жин, имеют производитѳльнось от |
|
|||
4 до 20 |
м3/час |
при |
напорах |
|
ІО - 60 |
м. |
|
|
|
При |
откачке воды |
струйный |
|
Рис.б.6. Схема соединения водоструйного насоса с цен
тробежным:
I - водоструйный насос; 2- центробежный насос
насос опускается в скважину и последовательно соединяется с цен тробежным насосом,установленным на поверхности земли (рис.б.б).