Seo-friends.ru

Большая стройка
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Струйный насос для перекачки цемента

Принцип работы и области применения струйных насосов

Струйные насосы являются самыми простыми по принципу действия и конструкции среди напорной техники. Такой агрегат является динамичным, то есть не имеющим в своем составе двигающихся частей. Это плюс такого устройства, поскольку предотвращает его изнашивание.

Первый струйный насос был использован в конце XIX века как инструмент для отсасывания воздуха и воды из пробирок. Затем его стали применять для откачивания воды из шахт. В СССР такие насосы начали широко использоваться только в середине прошлого века.

1 Принцип работы

Конструкция струйного насоса достаточно проста и практически не требует технического обслуживания. При работающем насосе вода, пар или газ движутся по трубе с сужающимся соплом. Благодаря такой конструкции сопла скорость движущейся массы возрастает.

Маленький струйный насос

Внутри подводящей камеры давление воды снижается и становится ниже атмосферного, в результате чего в камере создается вакуум.

Всасывание происходит из трубопровода, соединенного с камерой. В процессе работы рабочая жидкость смешивается с перекачиваемой жидкостью. Затем эта масса попадает в диффузор, а потом в резервуар.

Таким образом, в работе струйного насоса используется принцип нагнетания.
к меню ↑

1.1 Принцип работы (видео)

2 разновидности

В зависимости от типа перекачиваемой и рабочей жидкости, различают три типа струйных насосов. К ним относятся:

  1. Эжектор. Этой вид струйных насосов применяется только для перекачивания жидкости. Механизм работы заключается в отсасывании жидких веществ. Рабочая жидкость – вода.
  2. Инжектор. Работает по принципу нагнетания жидких веществ. Рабочее вещество – пар.
  3. Элеватор. Используется для понижения температуры теплоносителя за счет смешивания с рабочей жидкостью.

В общем, струйные насосы могут перекачивать жидкость, газ и пар. Могут применяться как жидкоструйные агрегаты (для смешивания и транспортировки рабочей и пассивной жидкости с разницей давления) и аэрлифтовые/эрлифтовые (выполняет функцию подъема жидкостей).

Если насос используется только для перекачки воды, его называют водоструйным. Он может иметь две модификации: вакуумный насос (работающий для использования в лабораториях) и гидроэлеватор (используется для скважин с глубиной до 16 метров).
к меню ↑

2.1 Области использования

Насосы струйные широко применяются в разных сферах промышленности. Причем они могут использоваться как самостоятельные установки или вместе с другими насосными установками. Благодаря простоте конструкции и высокой надежности такие агрегаты незаменимы в работе на реакторах, в аварийных ситуациях с отключением воды, при пожаротушении.

Струйный насос дозатор

Такие конструкции часто применяются в сферах, где работа лопастных насосов не может быть эффективной (например, при перекачивании химически агрессивных веществ), или в системе с лопастными насосами для повышения эффективности их работы.

Кроме этого, эти насосы используются в системах кондиционирования, канализации, для водоотлива и водопонижения.

Одним из важнейших показателей для этой техники является коэффициент подсоса. Эта величина являет собой соотношение расхода рабочей жидкости и перекачиваемого вещества.

Несмотря на простоту конструкции и низкий КПД этот тип механизмов часто применяется в случаях, когда невозможно использовать никакой другой тип насосов. Они легко устанавливаются в трубопроводную систему. Часто выпускаются с изменяемым соплом.

Особенности струйных насосов:

  • высокая надежность;
  • отсутствие необходимости в регулярном техобслуживании;
  • широкая сфера применения;
  • простая конструкция.
  • низкий уровень КПД (не более 30%).

2.2 модель для цемента

Данная техника широко применяется для транспортировки цемента. При воздействии сжатого воздуха сыпучие материалы транспортируются из бункеров в машины для перевозки.

Струйный насос для цемента

Механизм действия здесь такой: под большим давлением воздуха частицы цемента рассыпаются настолько, что становятся летучими. В результате воздушные потоки могут перемещать их в заданном направлении.

Следует отметить, что процесс такой перекачки цемента проходит под большим давлением, поэтому расстояние подачи этого материала ограничено в пространстве. Например, максимальное расстояние, на которое механизм подает цемент по вертикальной оси – не более 50 метров. По горизонтальной оси это расстояние не может превышать 400 метров.

Для транспортировки цемента, а также других сыпучих материалов можно использовать струйный насос CH 2 с интенсифицирующей камерой. Для перемещения масс по трубопроводам используется сжатый воздух.

Технические характеристики CH 2:

  • производительность: 25 т/ч;
  • масса – 200 кг.
  • подъем в высоту: 25м;
  • протяженность подачи по горизонтали: 150м;
  • давление сжатого воздуха: 0,2-0,3 МПа;
  • расход сжатого воздуха: 3 м³ /мин.

2.3 Бытовые модели

Данные агрегаты, особенно используемые в быту, имеют невысокие производственные характеристики. Установленный в домашней скважине насос перекачивает только 15-17 литров в секунду. Более профессиональный (и соответственно дорогой) аппарат может перекачать 30-50 литров за секунду.

Бытовой струйный насос

Высота подъема воды бытовым струйным насосом колеблется в пределах 15 метров. Некоторые аппараты могут поднять жидкость на 20 метров, но при этом КПД будет соответственно снижаться. Более мощное и профессиональное оборудование может поднять воду из глубины 50 м.
к меню ↑

2.4 для нефтяной промышленности

Струйный насос для добычи нефти состоит из таких частей: канал для подведения рабочей жидкости, активное сопло, канал подвода инжектируемой жидкости, камера смещения и диффузор.

Читать еще:  Житкое стекло для цемента

В данной сфере промышленности такие агрегаты ценятся за простоту устройства, высокую надежность и функционирование даже в экстремальных условиях, таких как высокая концентрация свободных газов или механических соединений в добываемой массе.

Струйные насосы обеспечивают эффективное применение свободных газов, быстрый приток нефти, свободную регуляцию забойного давления, быстрое остывание погружных электродвигателей и др.
к меню ↑

3 Расчет параметров

Эта процедура являет собой поиск оптимальных параметров, при которых коэффициент полезного действия будет иметь максимальное значение. При этом нужно учесть такие параметры как форма сопла, входной участок пассивного потока, представляющий собой поток, который подсасывается к основному, длина смесительного отсека, расстояние между отсеком и соплом, угол раскрытия и расширения диффузора.

Принцип работы струйного аппарата

Расчеты проводятся по формуле:

  • Q3 – подача в камеру диффузора;
  • Q1 – расходное количество рабочей жидкости;
  • Q2 – расходное количество вещества для эжектирования.

Для того, чтобы рассчитать кoличество жидкости для эжектирования, нужно кoличество литров в секунду жидкости для эжектирования разделить на количество литров в секунду рабочей жидкости.

Также при расчетах стоит учитывать вид насосов и область применения, поскольку они могут иметь дополнительные параметры. Например, для насосов, используемых при пожаротушении, учитываются состояния их рабочего материала – пена, вода, газ – и возможная высота струи, необходимая для эффективного пожаротушения. В нефтяной промышленности берутся во внимание вязкость материала, загазованность среды и т.п.

Cтруйный насос – устройство, виды, сферы применения

Среди всей напорной техники струйный насос является самым простым по типу конструкции и принципу действия. За счет простоты конструкции обеспечивается надежность аппаратов, которые могут быть одноступенчатыми или многоступенчатыми, и применяться для различных целей и нужд.

Струйные насосы, как любая техника имеет свою историю. Первый струнный насос в том виде, в котором мы его знаем, использовался англичанином Томпсоном, как лабораторный прибор для исследований (примерно с 1885-го года). С его помощью он отсасывал воду и воздух из пробирок. Затем инженер Нагель применил струйные насосы для откачивания воды из затопленных шахт. Затем струйный насос стал работать как эжектор и инжектор. В Советском Союзе широкое применение струйные насосы получили только в 50-е годы прошлого века.

Виды, устройство и принцип работы струйного насоса

Струйные насосы не имеют в своей конструкции деталей, которые движутся. Это гидравлические аппараты динамического типа, в котором перекачиваемая среда подается при помощи давления через трубку в сопло и затем в камеру (отсек) смешения.

Сопло, сужаясь, передает перекачиваемой среде кинетическую энергию в виде увеличения скорости. А всасывание происходит за счет падения давления в смешивающем отсеке. Затем, рабочая жидкость пропускается сквозь диффузор, давление уменьшается и вещество подается в трубопровод или резервуар.

Струйные насосы бывают:

  • эжекторного типа – то есть отсасывающими;
  • инжекторного типа – нагнетающими.

Аппараты этого типа применяются для:

  • жидкости;
  • газа;
  • пара.

Струйный насос может применяться как аппарат:

  • жидкоструйный (для смешивания и перекачки рабочей и пассивной жидкости с разными уровнями давления);
  • аэрлифтовый или эрлифтовый (работающий, как пневматическое устройства для подъема жидкостей).

Если аппарат используется только для воды, то он называется водоструйным и может быть всего двух модификаций:

  • вакуумный – лабораторный инструмент;
  • гидроэлеватор – для колодцев или скважин глубиной не более 16 метров, в которых нет возможности установить погружную технику.

Расчет струйного насоса

Для расчетов используется методика расчета оптимальных параметров, при которых будет реализовываться максимально возможное значение коэффициента полезного действия. Для этого нужно учесть: форму сопла, входной участок пассивного потока (это поток, который подсасывается к основному), длину смесительного отсека и расстояние от отсека до сопла, угол раскрытия и расширения диффузора.

Формула для расчета аппаратуры следующая: Q3=Q1+Q2. Q3(подача в камеру диффузора)=Q1(расходное количество рабочего вещества)+Q2(расходное количество вещества для эжектирования).

При этом чтобы рассчитать количество жидкости для эжектирования нужно Q2: Q1, т.е. разделить количество литров в секунду жидкости для эжектирования на количество литров в секунду подаваемой рабочей жидкости.

Но, стоит учесть, что для каждого конкретного вида напорной техники для различных нужд есть еще и специфические статьи расчетов. Например, в нефтепромышленности нужно рассчитывать дополнительно вязкость материала, загазованность среды, глубину залегания пласта.

В пожарном деле расчеты проводятся исходя их состояний рабочего материала (вода, пена, газ) и высоты струи, нужной для эффективного тушения пожара. Цементные аппараты учитывают дисперсность частиц и изначальную влажность.

Принцип работы струйного насоса (видео)

Сферы применения струйной техники

Установки на основе струйных агрегатов нашли свое законное место в пожаротушении, строительстве, нефтедобывающей промышленности. Практически все технические средства для тушения пожаров, гидроэлеваторы и пеногенераторы, стволы для пены и воздуха, вакуумно-газоструйная аппаратура отрядов МЧС спасли немало жизней.

Напорная техника для цемента

Насосы для цемента применяются, чтобы транспортировать сыпучие материалы по трубопроводам при помощи воздействия на них сжатого воздуха из бункеров или хранилищ в машины для перевозки или непосредственно на производственные линии заводов.

Читать еще:  Состав бетона с цементом марки 400

Перемещение твердых частиц в этих конструкциях происходит за счет того, что под большим давлением воздуха частички цементных смесей разрежаются настолько, что становятся летучими, и воздушная струя может перемещать их в нужном направлении.

Из-за того, что процесс должен проходить с участием высокого давления, расстояние действия аппаратуры для цемента ограничено. Максимальное расстояние на которое техника может подать цемент по вертикальной оси не превышает пятидесяти метров. По горизонтали же максимальное расстояние транспортировки не должно быть больше, чем четыреста метров.

Например, струйный насос СН2 может выдавать уровень производительности до 25-ти тонн в час, при максимальных расходах сжатого воздуха до 10-ти кубометров в минуту при уровне давления всего в 0.3 Мпа. Максимальное расстояние горизонтальной подачи материалов происходит на отрезках до 150-ти метров, а в вертикальных режимах до 25-ти метров.

Конструкция аппарата состоит из патрубка для загрузки, обратного клапана, интенсифицирующей камеры, лотка, конфузора, диффузора, аэроднища, трубопровода и аэрирующего устройства.

УСН для нефтепромышленности

Установки струйных насосов для перекачки нефти – это добывающее оборудование, которое за счет удобной конструкции применяют для подъема нефти из месторождений. Здесь используют установки с приводами наземного или погружного типа, которые делятся на стационарные и сбрасываемые (вставные).

Установки с приводами наземного типа по количеству рабочих элементов могут быть однотрубными или двухтрубными. В однотрубных установках всегда используется паркер. Паркер предназначен для разделения всасывающей линии от нагнетательной.

Кроме того, в нефтепромышленности все чаще стали применять так называемую УЭЦН – установку погружного электрического центробежного насоса. Она служит силовым приводом для обычного струйного аппарата. Два различных аппарата, работающие как единая конструкция получили название тандемных установок.

Благодаря тандемным установкам стала возможной регулировка давления в забое и уровень нефти в скважине, и контролировать всю схему работы по добыче нефти из пластов. Кроме того, стало достаточно легко отделять свободные газы от нефти путем прямой сепарации прямо в насосную трубу компрессора.

С появлением в нефтепромышленности тандемных установок добытая нефть больше не фонтанирует из-за пробок парафина и различных гидратов, которые могли образовываться в пространстве вне трубопроводов.

Принцип работы струйного насоса: технические характеристики

Принцип действия струйного насоса

Струйный насос представляет собой несложное устройство, который придает движение потоку воды.

Данный тип агрегата используется, как нагнетатель. В составе конструкции не содержит детали, движущиеся, соприкасающиеся при работе. От этого насос имеет высокую устойчивость, долгий срок службы.

Данный насос появился в XIX веке, как лабораторное средство, чтобы выкачивать лишнюю воду с воздухом из колб. Далее устройство стали применять в горной промышленности, чтобы выкачивать воду из шахт.

Общие сведения

Выделяют три модификации насосного оборудования:

-элеватор, который можно устанавливать в домах с отоплением, имеющим смесители.

-инжектор применяют для теплофикационного типа приборов в энергетике.

-эжектор для жидкостей.

Особенности действия агрегата

Струйные насосные аппараты помогают передвигать вещества при разном агрегатном состоянии по трубам, оснащенным соплом, имеющем суженное строение. При том, что устройство сужается, скорость потока увеличивается. Энергия, с которой двигается жидкость, преобразуется в кинетическую.

Жидкий носитель всасывается из трубы, соединяющаяся с пространством в смесительном отсеке. Затем среды в текучем состоянии смешиваются, двигаясь далее к точкам потребления по диффузору, преобразуя энергию в обратном порядке.

Такой тип оборудования не является стандартным нагнетательным устройством, так как не дает сильный напор в области трубопроката нагнетательного типа. В насосном аппарате происходит двойное энергетическое преобразование потока.

Основы работы устройства

В сторону сужающегося сопла движется жидкая среда под влиянием давления. Вытекающий из сопла поток делает показатель давления ниже в смесительном отсеке, чем в атмосфере. Другой поток, обрабатываемой среды, перемешивается с жидкостью, и она течет в рабочий отсек.

Когда смешивается рабочий тип жидкости с инжектируемым, то значения давления со скоростью потока выравниваются. Тщательно смешанные среды перетекают в диффузор для выхода. В нем кинетическая энергия среды снижается, увеличивается потенциальная. На выходе из диффузора объем потенциального типа энергии становится таким, что может поступать к узлу потребления, к примеру, в емкость, где собирается жидкость.

Подробности

Схема, по которой работают струйные насосы

Насос состоит из определенных конструкционных частей, не вращающихся. Все элементы направлены обеспечить смешение рабочей жидкости с инжектируемой. К ним относят:

1.трубопровод, по которому доставляется вода.

3.трубопровод, чтобы подводить инжектируемую жидкость.

4.камера, где смешиваются потоки.

В основе технических характеристик струйных насосов лежит показатель коэффициента эжекции, по – другому его название «подсос». Значение коэффициента находят при соотношении объема рабочей жидкости и объема передвигающейся смешанной жидкости.

Эти насосы имеют небольшой коэффициент полезного действия, но в некоторых ситуациях без них невозможно обойтись. Их обязательно устанавливают при транспортировке газов химического типа, либо жидкостей, когда невозможно использовать центробежные лопастные нагнетатели.

Читать еще:  Реологические характеристики цементного раствора

Иногда схема содержит несколько устройств, последовательно соединенные. В этой ситуации насосные агрегаты имеют разный размер сопла для того, чтобы регулировать давление и скорость движения жидкости в рабочем режиме всех включенных аппаратов.

Внимание! Насадки сопла в насосах могут иметь разные характеристики, это зависит от типа перекачиваемой жидкости, ее свойств.

Плюсы и минусы насосов

Насосные аппараты струйного типа имеют положительные и отрицательные свойства. К положительным характеристикам относят:

1.высокую надежность, износостойкость, большой срок службы.

2.не нуждается в проведении постоянных обслуживающих мероприятиях.

3.имеют небольшую чувствительность к агрессивным средам.

4.имеют простую конструкцию, легкий монтаж.

5.применяют в различных сферах.

Насосы имеют преимущества перед другими аппаратами, потому что не содержат движущиеся детали. Данные агрегаты имеют небольшие габариты, оптимальную массу. Не затратные при эксплуатации, что делает более привлекательным их применение.

К отрицательным характеристикам относят:

1.малый показатель КПД оборудования, не превышающий тридцати процентов.

2.требуется подавать большое количество транспортируемой среды на сопло.

Внимание! Применяя струйные агрегаты, возможно сжать газообразную среду, создать давление меньше, чем в атмосфере, то есть сделать вакуум, транспортировать жидкости, твердые среды сыпучего типа, смешать газы с жидкостями.

Область применения насосов

Данные насосы широко применяются в пожарной отрасли, как смесители в технике, чтобы получать пену, которой тушат пожары. Струйные аппараты применяют для работы паротурбинных установок в энергетике. Они удаляют пар из мест уплотнений турбоагрегатных валов. В химической промышленности с помощью насосов перекачивают кислоты, щелочи. В быту струйный насос можно применять в обустройстве скважин на воду, при строительстве канализации, по которой перемещаются стоки, содержащие песок, ил.

Струйные насосы ВСН

Струйные аппараты «КВАРК» Струйные насосы марки ВСН предназначены для перекачивания пассивной жидкости с помощью кинетической энергии активной жидкости и являются водоструйными насосами смешивающего типа.

В струйных насосах и рабочая (активная), и перекачиваемая среды являются жидкостями (вода, нефть, дизтопливо, растворы кислот, щелочей и т.д.).

Струйные насосы применяются в случаях, когда использование обычных лопастных насосов затруднительно или неэффективно по технологическим либо эксплуатационным причинам, при перекачивании агрессивных или загрязненных сред, а также совместно с лопастными насосами для улучшения их рабочих характеристик.

Струйные насосы «КВАРК» в зависимости от области применения подразделяются на следующие типы:

• ВСН(Т) – струйные насосы технологические
• ВСН(Х) – струйные насосы химические
• ВСН(Д) — струйные насосы дренажные
• ВСН(Г) – струйные насосы для гидротранспорта
• ВСН(С) – струйные насосы смесители потоков

Принцип действия струйных насосов ВСН

Поток рабочей (активной) жидкости, выходящий с высокой скоростью через осевое или кольцевое сопло, эжектирует (всасывает) пассивный жидкостный поток, передавая ему свою кинетическую энергию и увеличивая его скорость. В диффузоре происходит преобразование скорости смешанного потока в статическое давление. Давление смеси на выходе из струйного насоса ВСН превышает давление пассивной среды на входе в струйный насос на заданную расчетную величину.

Расход активной среды зависит от соотношения давлений сред на входе в струйный насос ВСН и от требуемого давления на выходе из струйного насоса.

Струйные насосы ВСН широко применяются в системах водоснабжения, водоподготовки, водопонижения, водоотведения; в различных технологических схемах пищевой, химической, нефтехимической промышленности, энергетики, жилищно-коммунального хозяйства.

Области применения струйных насосов ВСН

• откачивание и перекачивание растворов солей, кислот, щелочей, загрязненных, замазученных сред, жидкостей с растворенными агрессивными примесями;
• дозированное смешивание, растворение жидких, твердых, газообразных сред;
• откачивание и перекачивание гидросмесей с твердыми, газообразными, масляными, мазутными, иными дисперсными включениями;
• аварийное водоснабжение промышленных и энергообъектов при отключении электроснабжения;
• предотвращение кавитации центробежного насоса при значительных высотах всасывания, а также при перекачивании перегретых, легкокипящих жидкостей;
• увеличение глубины всасывания лопастного насоса, расположенного выше отметки всасывания;
• откачивание жидкостей из технологического оборудования, находящегося под вакуумом;
• гидротранспортирование сыпучих материалов по трубопроводам, гидроперегрузка материалов из силосов и бункеров;
• гидрозагрузка и гидровыгрузка фильтров, реакторов, иного технологического оборудования;
• периодическая очистка резервуаров от загрязненных вод и шламового осадка;
• откачка подземных емкостей;
• смешение потоков жидких сред с различными технологическими параметрами.

Преимущества струйных насосов ВСН

отсутствие движущихся деталей;
• малые габаритные размеры и масса;
• простота обслуживания;
• минимальные эксплуатационные затраты;
• высокая надежность;
• долгий срок службы;

Общие технические характеристики струйных насосов ВСН:
(при заказе выбираются в пределах указанного диапазона значений)

Производительность: 0,1-1500 т/час
• Давление рабочей жидкости: 0,1-35 МПа
• Высота всасывания: 0,1-10 м.в.ст.
• Создаваемый напор: 0,1-15 МПа
• Стандартные материалы изготовления: Ст20, 09Г2С, аустенитная нержавеющая сталь, титан
• Материал футеровки проточной части: фторопласт, полипропилен

Для подбора струйного насоса и расчета его стоимости, пожалуйста, заполните Техническое Задание:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector