Роторный нагнетатель, струйный нагнетатель, эрлифт

Роторный компрессор пластинчатого типа представлен на (рис.2). При вращении массивного ротора 2, в продольных пазах которого могут свободно перемещаться стальные пластины 3, газ захватывается в межлопастные пространства, переносится от всасывающего патрубка 4 к напорному патрубку 5 и вытесняется в трубопровод. Вал роторного компрессора может соединяться с валом приводного двигателя непосредственно, без редуктора. Это обусловливает компактность и малую массу установки.

Пожалуй, среди всех гидравлических машин струйные насосы можно назвать самыми простыми по конструктивному исполнению. Они не имеют движущихся деталей, которые подвержены износу, просты в эксплуатации и ремонте. Струйные насосы относят к классу гидравлических аппаратов.

Упрощенно схему работы струйного насоса можно объяснить так.

Жидкость, пар, или газ под большим давлением подается по трубе, имеющей сопло, в подводящую камеру. Из-за сужения сопла жидкость обладает большей скоростью, следовательно, и кинетической энергией. В подводящей камере давление падает ниже атмосферного, и из питающего трубопровода, соединенного с этой камерой, происходит всасывание. Обе жидкости попадают в следующую камеру, где смешиваются и обмениваются кинетической энергией. Затем перемешавшееся вещество попадает в диффузор насоса, где теряет часть давления, а оттуда - в напорный трубопровод или сборный резервуар.

В зависимости от назначения рабочая и перекачиваемая среда может быть одной и той же (например, в водоструйных насосах), или различной. Струйные насосы относят к т.н. "динамическим насосам". Главным недостатком таких насосов является низкий коэффициент полезного действия - до 30%.

Примечателен тот факт, что до применения электродвигателей в качестве источника механической энергии, т.е. вплоть до 19-го века, струйные насосы широко применялись как генераторы гидравлической энергии.

Струйные насосы почти никогда не соединяют параллельно - чаще последовательно. Выпускаются насосы с изменяемым соплом, что позволяет изменять характеристики в заданных заводом-изготовителем пределах. Иногда струйные аппараты применяют как вспомогательное оборудование для откачки воздуха в центробежных насосах перед их пуском.

Одним из параметров, характеризующим струйные насосы, является коэффициент подсоса, или безразмерный расход. Определяется он как отношение расхода перекачиваемой жидкости к расходу рабочей. Несмотря на кажущуюся простоту и низкий КПД, струйные насосы незаменимы во многих случаях, например, когда необходимо произвести откачку жидкости из каких-либо резервуаров, а применить насосы другой конструкции не представляется возможным. Широкое применение струйные аппараты получили в пищевой промышленности, где одновременно с функцией перекачивания жидкостей ими выполняется функция смешения различных сред. Струйные насосы легко монтируются в систему трубопроводов, они малогабаритны и иногда используются на стороне высокого давления как дополнительные насосы.

Примером такого применения могут служить канализационные насосные станции, в которых струйные аппараты используют для откачки жидкости из пескоуловителей. Еще одним из ярких примеров применения таких аппаратов могут служить системы пожаротушения, в которых подаваемая вода или раствор огнегасящий раствор используется как рабочая жидкость, в то время, как перекачиваемая отбирается из отдельного пожарного резервуара, чаще - пожарного водоема.

Струйные аппараты иногда применяют с резервуаром высокого давления, в котором содержится рабочая среда. В последнее время струйные насосы рассматривают как часть т.н. "тепловых насосов". Замечено, что расширение пара в сопле сопровождается понижением температуры и, наоборот - при подаче среды под большим давлением в сужающийся диффузор последний подвержен нагреванию. Благодаря такому свойству насосы совместно с компрессорами нашли применение в системах кондиционирования и отопления.

Эрлифт - вид насоса принцип действия которого основан на на физическом законе равновесия жидкостей в сообщающихся сосудах. В трубу, погруженную на определенную глубину в воды, через особое устройство (башмак) подается по трубке воздух. В следствии этого в данной трубе образуется воздушно-водяная смесь, которая значительно легче воды, и поэтому эта смесь поднимается вверх по трубе и сливается на поверхности земли в специальный резервуар. Выходящую из подъемной трубы воздушно-водяную смесь освобождают от воздуха с помощью укрепленного на ней сепаратора зонтичного типа.

Эрлифт, или воздухоподъемник, состоит из вертикальной трубы (1), конец которой на глубину Н_п погружен под уровень воды. По трубке (2) подается сжатый воздух от компрессора и распыляется через отверстие на конце. В результате в трубе образуется воздухо-водяная эмульсия, плотность которой меньше плотности воды.

H_п - глубина погружения трубки

Н - напор создаваемый насосом

Q_в - расход воздуха

Q - расход воды

Из резервуара вода может поступать или непосредственно к месту потребления пли к насосам. Сжатый воздух по трубе (2) подается от специальной установки компрессора. В случае газлифта может быть использовано естественное давление газа.