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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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).