knopka_shop-03.png     +38 (057) 732-44-72
     +38 (050) 301-38-63
     +7 (472) 220 55-58 
       

Струйные насосы

 10.01.2010

Струйные насосы относятся к группе насосов-аппаратов, т. е. устройств, не имеющих движущихся частей. В струйном насосе перекачиваемая среда (жидкость, газ или смесь жидкости с газом или твердыми включениями) перемещается внешним потоком (струей) рабочей жидкости. При этом передача энергии от одного потока к другому осуществляется непосредственно без промежуточных узлов.

Струйный насос состоит из следующих основных элементов: рабочего сопла, камеры смешения (горловины), диффузора, входного участка горловины (конфузора). Полость, куда поступает перекачиваемая жидкость, обычно называют рабочей или всасывающей камерой. Рабочее сопло (насадок) в основном располагают соосно с камерой смешения или по периферии камеры смешения в виде кольца. Реже применяют комбинированное расположение рабочего сопла или многоструйные аппараты. Выходная часть (плоскость среза) рабочего сопла должна находиться во входном участке камеры смешения на некотором расстоянии (один-три калибра сопла) перед ним.

Принцип действия струйного насоса следующий. В сопле жидкость за счет сужения поперечного сечения приобретает большую скорость, кинетическая энергия ее возрастает, а потенциальная, следовательно, уменьшается. При этом давление снижается и при определенной скорости становится меньше атмосферного, т.е. во всасывающей камере возникает вакуум. Под действием вакуума жидкость из приемного резервуара по всасывающей трубе поступает во всасывающую камеру и далее в камеру смешения. В камере смешения происходит перемешивание потока рабочей жидкости, при этом рабочая жидкость отдает часть энергии перекачиваемой жидкости, поступившей из приемного резервуара.

Пройдя камеру смешения, поток поступает в диффузор, где его скорость постепенно уменьшается, а статический напор увеличивается. Далее по напорному трубопроводу жидкость попадает в сборный резервуар.

Пренебрегая потерями напора на трение и преодоление местных сопротивлений, можно определить мощность, затраченную на перекачивание жидкости,

Nз =ρgQpHp  

и полезную мощность

Nп =ρgQпHп.  

Тогда КПД струйного насоса

η = QпHп/QрHр,

где Qп – подача струйного насоса, м3/с; Нп – высота подъема перекачиваемой жидкости, м; Qр – расход рабочей жидкости, м3/с; Нр – рабочий напор, м.

Отношение расхода перекачиваемой жидкости к расходу рабочей называется коэффициентом подсоса или безразмерным расходом

u = Qп/Qр,

а отношение высоты подъема жидкости к полному напору – безразмерным напором

h = Hп/(Hр Hп).

В зависимости от значения коэффициента подсоса и относительного напора значения КПД струйных насосов лежат в пределах 0,15-0,25.

Расчет струйных насосов при заданных Qп, Qр, Hп и Hр сводится к нахождению оптимального диаметра отверстия сопла, диаметра и длины камеры смешения, а также размеров диффузора. Приближенно расход рабочей жидкости, который необходимо подать к соплу струйного насоса, можно определить по формуле

Qр = QпHп/η(Hр - Hп).

Струйные насосы используются для подъема воды из артезианских скважин, для водоотлива и водопонижения при производстве строительных работ, для подмешивания горячей воды в системах отопления. На канализационных сооружениях их используют, например, для удаления осадка из песколовок и перемешивания ила в метантенках. Струйные насосы можно применять также для откачивания воздуха из центробежных насосов перед их пуском.

Достоинствами струйных насосов являются простота конструкции, надежность в работе, небольшие габариты и не высокая стоимость. К недостаткам можно отнести низкий КПД и необходимость подачи к соплу относительно больших объемов жидкости под высоким давлением.

По материалам книги П. В. Лобачева "Насосы и насосные станции"


К списку