На чем основано действие водоструйного насоса

Струйный насос

Струйный насос — устройство для нагнетания (инжектор) или отсасывания (эжектор) жидких или газообразных веществ, транспортирования гидросмесей (гидроэлеватор), действие которого основано на увлечении нагнетаемого (откачиваемого) вещества струёй жидкости, пара или газа (соответственно различают жидкоструйные, пароструйные и газоструйные насосы).

Струйные насосы делятся на:

  • жидкостноструйные
  • эрлифты (аэрлифты)

Содержание

Водоструйные

Водоструйный вакуумный насос

Применяется в лабораториях для получения небольшого вакуума с помощью воды из водопровода [1] .

Гидроэлеватор

Принцип действия водоструйного насоса или гидроэлеватора основан на передаче кинетической энергии рабочей жидкостью перекачиваемой жидкости. Рабочая жидкость обладает большим запасом кинетической энергии по сравнению с запасом энергии перекачиваемой жидкости. Достоинство гидроэлеваторов — простота устройства, небольшие габариты, надёжность работы; недостатки — низкий КПД и затраты большого количества вспомогательной воды под давлением.

Гидроэлеватор применяется, если необходимо поднять воду из колодца или скважины с глубины более, чем 8 м, но нет возможности применить погружной насос. В этом случае насос, установленный на поверхности, направляет часть выкачиваемой воды в водоструйный насос, расположенный в глубине скважины. На поверхность поднимается большее количество воды, чем было использовано. Таким образом, вода играет роль промежуточного энергоносителя и рабочего агента.

Из-за падения КПД с ростом глубины, такой насос не применяется для глубин более 16 м.

Эрлифты

Для подачи воды из глубинных скважин нашли применения пневматические подъёмники или эрлифты; они также удобны для подачи кислот и других химических жидкостей и смесей жидкостей с твёрдыми частицами (пульпы). Принцип работы заключается в том, что в водоподъёмную трубу, заключённую в обсадной трубе, через форсунку подается сжатый воздух от компрессора, в трубе при этом образуется смесь воздуха и воды. Движение водовоздушной смеси вверх происходит вследствие подъёмного действия пузырьков воздуха, которые опережают движение воды, проскальзывая через движущийся поток, увлекая за собой воду.

См. также

В этой статье не хватает ссылок на источники информации.

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Струйный насос» в других словарях:

СТРУЙНЫЙ НАСОС — насос, использующий для перемещения жидкости, пара или газа энергию струи пара или жидкости. Пар или жидкость, вытекающие из сопла с большой скоростью, увлекают через кольцевое сечение вокруг сопла перемещаемое вещество и подают его в… … Морской словарь

СТРУЙНЫЙ НАСОС — устройство для нагнетания (инжектор) или отсасывания (эжектор) жидких или газообразных веществ, транспортирования гидросмесей (гидроэлеватор), действие которого основано на увлечении нагнетаемого (откачиваемого) вещества струей жидкости, пара или … Большой Энциклопедический словарь

струйный насос — [jet pump] насос, принцип действия которого основан на использовании кинетической энергии струи одной рабочей среды для подсасывания другой. В паро жидкостном струйном насосе инжекторе, в качестве рабочей среды используют водяной пар, в… … Энциклопедический словарь по металлургии

струйный насос — čiurkšlinis siurblys statusas T sritis chemija apibrėžtis Įrenginys, siurbiantis ir gabenantis skystį arba dujas darbinės medžiagos čiurkšlės kinetine energija. atitikmenys: angl. jet pump; jet type pump rus. впрыскивающий насос; инжектор;… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Читайте также:  Как чистить бачок расширительный

струйный насос — устройство для нагнетания (инжектор) или отсасывания (эжектор) жидких или газообразных веществ, транспортирования гидросмесей (гидроэлеватор), действие которого основано на увлечении нагнетаемого (откачиваемого) вещества струёй жидкости, пара или … Энциклопедический словарь

струйный насос — čiurkšlinis siurblys statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. jet pump vok. Strahlpumpe, f rus. струйный насос, m pranc. pompe à jet, f … Automatikos terminų žodynas

струйный насос — čiurkšlinis siurblys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. jet pump vok. Strahlpumpe, f rus. струйный насос, m pranc. pompe à jet, f … Fizikos terminų žodynas

струйный насос — čiurkšlinis siurblys statusas T sritis Energetika apibrėžtis Trinties principu veikiantis siurblys, kuriame skystis arba dujos priverčiamos tekėti dėl kito srauto (skysčio arba dujų) poveikio pirmajam. Šio tipo siurbliai neturi judančių detalių,… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

СТРУЙНЫЙ НАСОС — насос трения, в к ром жидкость (газ) перемещается, увлекаемая потоком (струёй) жидкой или газообразной среды (см. рис.). В зависимости от вида струи различают жидкоструйные (напр., водоструйные), газо и пароструйные насосы. С. н. для нагнетания… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Струйный насос — см. в ст. Насос … Большая советская энциклопедия

Источник

Гидроэлеваторы

Действие гидроэлеваторов, или струйных насосов, основано на непосредственной передаче энергии одного потока, называемого рабочим, другому — всасываемому потоку, обладающему меньшим запасом энергии.

Принцип действия водоструйного насоса заключается в следующем (рис.31). Рабочий поток, проходя через сопло, приобретает высокую кинетическую энергию. В результате уменьшается потенциальная энергия давления в струе жидкости, вытекающей из сопла. Из-за падения давления и перемешивания рабочей струи с окружающей жидкостью, последняя подсасывается (инжектируется) в рабочую камеру и движется с рабочей струей, образуя смешанный поток.

Серийные водоструйные насосы предназначены для проведения откачек из скважин, оборудованных фильтровыми колоннами диаметрами 89, 108, 146 и 168 мм. Эти насосы позволяют реализовать дебит откачки до 10 л/с при глубине динамического уровня до 70 м. Водоструйные насосы обеспечивают производство откачек при содержании твердых частиц в воде до 30%. [1]

Рис. 31. Схема водоструйного насоса.

1 – рабочее сопло; 2 – конфузор (сопло) смесительной камеры;

3 – смесительная камера (горловина);

4 – диффузор смесительной камеры;

Qн, Qр, Qс инжектируемый, рабочий и сжатый (смешанный) потоки соответственно; Рн, Рр, Рс – абсолютные давления инжектируемого, рабочего и смешанного потоков соответственно.

Водоструйные насосы (рис. 32) обязательно включают в себя гидравлический пакер.

Рис. 32. Схема оборудования для проведения временных откачек воды.

1 – водоподъемная колонна; 2 – нагнетательные трубы; 3 – насос водоструйный; 4 – фильтр; 5 – пьезометрические трубы;
6 – промежуточная емкость; 7 – всасывающий шланг;

8 – нагнетательный шланг; 9 – мерная емкость; 10 – буровой насос

Гидравлический пакер служит для изоляции ствола фильтровой колонны и удерживает столб воды, расположенный выше пакера, от проникновения в водоносный горизонт и вторичного подсасывания насосом.

В пакере имеются два отверстия, благодаря которым при работе водоструйного насоса внутри пакера создается давление 2 – 3 МПа, равное перепаду давления на насадке насоса, что позволяет последнему удерживать столб воды не менее 150 м.

Спуск аппаратов с пакером в скважину и подъем их на поверхность осуществляют на бурильных трубах, по которым вода насосом подается к струйному аппарату.

Читайте также:  С какого металла сделана ванна

Откачиваемая из скважины и нагнетаемая рабочая жидкость поднимаются на поверхность по кольцевому пространству между бурильной и обсадной колоннами. [1]

Использование высоконапорных струйных аппаратов дает возможность одновременно с пробной откачкой воздействовать на призабойную зону скважин импульсами гидродинамического давления, при этом быстро восстанавливается проницаемость закольматированных фильтров и прилегающих к фильтрам водоносных пород.

Видео-гайд: На чем основано действие водоструйного насоса


Импульсы гидродинамического давления возникают в силу неравномерной подачи поршневыми буровыми насосами рабочей жидкости к струйным аппаратам.

При резких остановках поршневых насосов и соответственно струйных аппаратов давление нагнетания падает, пакер сжимается, раскрывая перекрытое кольцевое пространство между бурильной и обсадной колоннами, и весь столб жидкости, заполняющей скважину, передает давление на забой, создавая в фильтровой зоне резкий скачок давления, содействующий более полной и быстрой декольматации скважин.

Это явление используется при пробных откачках и освоении скважин путем периодических резких остановок поршневых насосов.

Для проведения откачек и освоения скважин струйными аппаратами не требуется предварительная замена в скважине глинистого раствора на воду. Струйные аппараты можно спускать в скважины, заполненные глинистым раствором практически любой концентрации.

К недостатком струйных насосов можно отнести низкий к.п.д. до 30%.

Источник

Струйные насосы: устройство и принцип работы.

Первое применение струйного насоса датировано ещё XIX веком. В то время такое оборудование использовалось в лабораториях для откачивания воды и воздуха из колб. Потом струйные насосы применялись в горнодобывающей промышленности для откачивания воды из шахт.

В бытовом обиходе струйный насос часто используется в водяных скважинах, а также для перекачивания канализационных стоков с песком и илом.

Содержание статьи

Современные модификации струйных насосов делятся на три категории

Эжектор — применяется для перекачивания жидкости. Механизм работы заключается в отсасывании жидких веществ.

Инжектор — работает по принципу нагнетания жидких веществ. Рабочее вещество – пар.

Элеватор — используется для понижения температуры теплоносителя за счет смешивания с рабочей жидкостью.

Принцип работы струйного насоса

Принцип работы струйного насоса основан на перемещении среды различного агрегатного состояния по трубопроводу с вмонтированным в него соплом. Такое сопло изготавливается суженным. Благодаря сужению скорость жидкости при движении увеличивается.

Схема работы струйного насоса выглядит следующим образом.

Поток жидкости проходит через сопло 1. Сечение сопла по длине уменьшается, поэтому постепенно увеличивается скорость потока. Кинетическая энергия потока при этом возрастает, достигая наивысшего значения на выходе его из сопла в камеру 2.

Повышение кинетической энергии обуславливает понижение давления в камере 2. Под влиянием разности атмосферного давления и давления в камере 2 жидкость поднимается от уровня 3 в камеру 2, где она захватывается струёй рабочей жидкости, вытекающей с большой скоростью из сопла 1.

Смесь рабочей и перемещаемой жидкостей поступает в расширяющийся патрубок 4 и далее по трубопроводу в бак на высоту Нг.

Объективно, струйный насос сложно отнести к нагнетательным устройствам в классическом понимании, так как он не обеспечивает избыточный напор на стороне нагнетания потока. Цилиндрический насадок как струйный насос в практике не используется, что объясняется большими потерями энергии в нем. Конструктивная схема струйного компрессора, применяемого в промышленности выглядит следующим образом

Рабочая жидкость вытекает с высокой скоростью через сопло 1 в приемную камеру 2. Струя рабочей жидкости в приемной камере соприкасается с перемещаемой жидкостью, поступающей по трубе 3. Благодаря трению и импульсному обмену на поверхности струи в приемной камере происходит захватывание и перемещение жидкости, поступающей по трубе 3 в камеру смешения 4 и далее в конический диффузор 5.

Читайте также:  Микролен мойки что это

В камере смешения происходит обмен импульсами между рабочей и перемещаемой жидкостями. В диффузоре протекает процесс превращения кинетической энергии в потенциальную. Из диффузора жидкость поступает в напорный трубопровод.

В промышленности распространены два типа струйных аппаратов: водоструйные и пароструйные компрессоры. В водоструйных насосах рабочей жидкостью является вода, а в пароструйных – пар. Способ работы водоструйных насосов и пароструйных компрессоров по существу одинаков; в рабочем процессе их имеется различие вследствие разницы в свойствах рабочих жидкостей.

Основными параметрами струйного насоса являются расход рабочей жидкости Gр, расход перемещаемой насосом жидкости Gн (подача насоса), давление рабочей жидкости Рр, давление перемещаемой жидкости Рн перед насосом и давление смешанной жидкости за насосом Рс.

Коэффициент полезного действия струйных насосов низок, но простота конструкции их и отсутствие движущихся частей привели к их широкому применению.

Очень часто принципиальные схемы включения струйных насосов компонуются в последовательное соединение нескольких агрегатов. В таком случае насосы конструируются с разными диаметрами сопла, что позволяет регулировать характеристику нагнетаемого потока в рабочем диапазоне включенных последовательно агрегатов.

Устройство струйного насоса

Конструкция струйного насоса не включает в себя движущихся частей. В зависимости от назначения в его состав входит:
сопло агрегата;
камера приема;
камера смешения;
выходной диффузор;
насадки для подачи инжектируемой и рабочей жидкостей(двухфазного потока).

Разнообразные модели агрегатов данного типа в зависимости от области своего применения оборудуются разными по характеристикам суживающимися насадками – соплами. Выбор сопла в каждом конкретном случае зависит от вида перекачиваемой среды и ее гидравлических особенностей.

Преимущества и недостатки струйных насосов

Как и у каждого оборудования у струйных насосов есть свои преимущества и свои недостатки. Попробуем обобщить основные критерии по каждой из категорий.

К основным достоинствам струйных насосов относятся:
высокая надежность и возможность продолжительной эксплуатации без ремонта;
отсутствует необходимость осуществлять регулярное техническое обслуживание;
низкая чувствительность к химически агрессивным потокам;
простота конструкции и простота монтажа;
обширная область использования (в быту и промышленности).

Конечно, большинство перечисленных преимуществ данного типа насосов перед другими исходит из тог, что в них отсутствуют движущиеся составные элементы. Струйные насосы выделяются относительно небольшими габаритными размерами и массой. Они малотребовательны к расходам на эксплуатацию, что является очень весомым фактором их применения.

Основными недостатками этого типа агрегатов являются:
очень низкий коэффициент полезного действия насоса – не более 30%;
необходимость подавать большие объемы жидкости на сопло.

С помощью струйных устройств сжимают газообразные вещества, создают давление ниже атмосферного — вакуум, перекачивают жидкие среды, транспортируют твердые сыпучие вещества, смешивают различного рода газы и жидкости.

Видеоматериалы

Достаточно широкого применения струйные насосные устройства нашли в пожарной технике, в качестве смесителей, для получения пены для тушения пожаров.

В энергетических паротурбинных установках струйные аппараты являются неотъемлемой частью конструкции для удаления пара из уплотнений вала турбоагрегата.

В химической индустрии данные насосы служат для перекачки кислотных и щелочных растворов.

Источник

Поделиться с друзьями
СервисКлимат