Kidobó - mi ez? Leírás, eszköz, típusok és jellemzők. Katapult. Működési elve és készülék. Mi az a kidobó. Vízsugár kilökő Kidobó készülékek típusai
Kidobó - mi ez és hogyan működik? A pontos választ erre a kérdésre minden hidraulikus mérnök ismeri, aki érti a kevert sugár energiájának nyomássá alakításának lényegét a csővezetékben. A mérnöki bonyolultságban járatlanok számára elegendő, ha a kútból származó víz fogyasztói megértik azt a tényt, hogy a nyomástartó berendezések ezen csomópontja lehetővé teszi, hogy a szivattyú 15-20 méternél nagyobb mélységből szivattyúzza a vizet. De ha saját kezűleg szeretne egy ejektort összeszerelni, javítva a szivattyút, akkor meg kell értenie ennek az eszköznek a lényegét, valójában mérnöki szinten. És ez a cikk segít kitalálni, mi az ejektor, hogyan működik, és hogyan lehet önállóan összeállítani egy ilyen egységet.
Mi az az ejektor és hogyan működik?
A folyamat fizikája szempontjából az ejektor egy tipikus ejektor, amely nyomást hoz létre a csővezeték csatornájában. Tandemben működik egy szívószivattyúval, amely kútból vagy kútból veszi a vizet.
Az egység működésének lényege, hogy a csővezetékbe vagy a szivattyú munkakamrájába nagy sebességre gyorsított folyadéksugarat dobjon. Ezenkívül a gyorsítás egy simán elvékonyodó szakaszon való áthaladással történik. A főáramlás és a kevert sugár sebességének különbsége miatt a szerelőkamrában ritkítási terület jön létre, ami növeli a szívóerőt a csővezetékben.
A légkidobó, a folyékony közeg kidobója és a gáz-folyadék egység ezen elv szerint működik. A fizikában az ilyen csomópontok működésének mechanikáját Bernoulli törvénye írja le, amelyet a XVIII. Az első működő kidobót azonban csak a 19. században, pontosabban 1858-ban szerelték össze.
Kidobó szivattyú - működési elv és várható előnyök
A modern ejektorok felgyorsítják a nyomást a csővezetékben, és a szivattyúzott áramlás térfogatának körülbelül 12 százalékát fogyasztják. Vagyis ha óránként 1000 liter megy át a csövön, akkor az ejektor hatékony működéséhez óránként 120 liter emisszióra lesz szükség.
A szivattyú a következő működési elvet támogatja:
- A szivattyú mögött egy ágat vágnak a csőbe.
- Ebből a kimenetből a víz az ejektor keringető csövébe kerül.
- Az ejektor szívócsöve a kútba süllyesztett csőhöz, a nyomócső pedig a szivattyú munkakamrájának bemenetéhez csatlakozik.
- A kútba süllyesztett csőre visszacsapó szelepet kell szerelni, amely megakadályozza a víz lefelé mozgását.
- A keringető csőbe bevezetett áramlás nagy sebességgel mozog, vákuumot hozva létre az ejektor szívózónájában. Ennek a ritkaságnak a hatására megnő a szívóerő (vízemelő) és a nyomás a szivattyúhoz csatlakoztatott csővezetékben.
Az ejektorral felszerelt szivattyú elkezd vizet venni egy 7-8 méternél mélyebb kútból. Kidobó nélkül ez a folyamat elvileg lehetetlen. Az ettől az egységtől megfosztott szívó típusú egység csak 5-7 méteres mélységig képes vizet emelni. Az ejektor szivattyú pedig 45 méter mélyről is szivattyúzza a vizet. Ugyanakkor az ilyen nyomástartó berendezések hatékonysága az alkalmazott ejektorok típusától függ.
Kidobók fajtái - hely szerinti osztályozás
Az ejektor, amelynek működési elvét fent leírtuk, csak felületi szivattyúkra van felszerelve. És két telepítési séma van:
- Belső elhelyezésről van szó, ha a kilökőt a szivattyúházba vagy valahol a közelébe építik be.
- Külső elhelyezés - ebben az esetben az ejektort egy kútba szerelik fel, ahol a fő csővezeték mellett keringtető ágat is végeznek.
A szivattyú belső ejektora 100%-os garanciát ad a szivattyú biztonságos működésére. Ebben az esetben védve van az iszaposodástól és a mechanikai sérülésektől. Ezenkívül a belső telepítés csökkenti a keringtető cső hosszát. Ennek a rendszernek a legnagyobb hátránya a szívási mélység enyhe növekedése. A belső ejektor - mi ez, és milyen előnyökkel jár, már fentebb kifejtettük - lehetővé teszi, hogy a felszíni szivattyú csak 9-10 méter mélységből szivattyúzza a vizet. Itt még csak álmodni sem lehet 15-40 méterről. És kísérteni fogja a víz dobogásának zaja, amelyet a beépített berendezés teste oszt szét.
A külső ejektor olyan előnyökkel kecsegtet, mint a gyakorlatilag hangtalan működés (az ütés forrása a kútban található) és jelentős vákuum létrehozása, amely elegendő a víz kiemelésére akár 45 méter mély kútból. Ennek a rendszernek a sajnálatos hátrányai közé tartozik egyrészt a nyomástartó berendezések hatékonyságának körülbelül egyharmadával való csökkenése, másrészt az áramlási frekvenciát szabályozó elsődleges szűrők felszerelésének szükségessége (az ilyen egység fél az iszaposodástól).
Ha azonban saját kezűleg tervez egy ejektort, akkor a külső csomópont lesz a legolcsóbb lehetőség. Az alábbiakban ezt fogjuk figyelembe venni.
Saját gyártás: lépésről lépésre
Ha úgy dönt, hogy saját kezűleg készít egy kilökőt, nincs szüksége rajzokra, mivel a külső összeállítás egyszerűsített modellje összeállítható szabványos pólókból, szerelvényekből és szerelvényekből, valamint a vízvezeték sarkaiból. Ezenkívül csak két állítható csavarkulcs használható munkaeszközként, és csak a FUM szalag hasznos a fogyóeszközök közül.
A házi készítésű ejektor alkatrészeinek teljes listája a következő:
- Csatlakozó külső menettel és kefével a tömlők rögzítéséhez. Ez egy fúvóka szerepét fogja játszani, amelyből nagy sebességű vízsugár lövell ki.
- Belső menetes póló, amelynek átmérőjének meg kell egyeznie a szerelvény külső menetével. Ezt az elemet testként fogják használni.
- Három sarok menetes és patronos végekkel. Segítségükkel korszerűsítheti a keringető-, szívó- és nyomóvezetékek lefektetését.
- Két vagy három nyomó- vagy kompressziós szerelvény a csővezetékek összekötésére. Sőt, az utóbbi lehetőséghez egy további eszköz - egy krimpelő kulcs - használata szükséges.
Maga az összeszerelési folyamat a szerelvény előkészítésével kezdődik. A menetes vége fölött kiálló hatszöget lecsiszolják róla. Ezután a feldolgozott szerelvényt az átmenő csatorna oldaláról a pólóba csavarják, így megkapják a keringtető cső alapját. Ebben az esetben a kefével ellátott vége (illesztés) nem lépheti túl a póló határait. Ha ez megtörténik, akkor le kell vágni.
A keringető cső pólóba történő beszerelésének befejezéséhez a szerelés után csavarja be a sarkot menetes végekkel, majd egy másik sarkot csavaroznak az elem szabad részéhez, így U-alakú hurkot kapnak egy szerelvényvéggel. Ehhez a szerelvényhez kell rögzíteni a szivattyú keringető csövét.
A következő lépés a nyomóvég előkészítése. Ehhez a póló szabad átmenő végébe egy külső menetes végű idomot és egy befogópatront kell csavarozni (a felszerelt keringető kimenet felett található). Az ejektortól a szivattyúig vezető cső ehhez a befogóhüvelyhez kapcsolódik.
Az utolsó szakasz a szívóvég elrendezése. Ebben az esetben egyszerűen csavarunk be egy külső menetes sarokcsavart, a másik végén pedig egy befogócsavart a póló oldalágába. Ezenkívül a befogópatronnak lefelé, a keringető cső felé kell néznie. És ehhez a szerelvényhez egy, a kút aljára fektetett szívócső csatlakozik.
A siker titkai - hogyan lehet növelni a házi készítésű design hatékonyságát
Először is, a keringető cső átmérőjének kétszer kisebbnek kell lennie, mint a nyomó- és szívóvezetékek mérete. Ennek köszönhetően az áramlás nagy sebességet kap a fúvókát helyettesítő szerelvény felé vezető úton is.
Másodszor, jobb, ha nem engedi le a szívócsövet a kút aljára - legalább egy méterrel távolabb kell lennie. És még jobb - 1,5 méter távolságra az aljától. Így elkerülhető az iszaposodás.
Harmadszor, egy visszacsapó szelepet kell csavarni a szívócső végére, amely megszakítja a víz lefolyását, és hasznos lesz egy durva szűrőt tenni a szelep mögé. Ez növeli az ejektorok hatékonyságát és csökkenti a szerkezet feliszapolódásának kockázatát.
Ejekciós effektus-1. Bármely két közeg keverésének folyamata, amelyben az egyik közeg nyomás alatt áll a másikra, és azt a kívánt irányba viszi. 2. a víznyomás mesterséges helyreállítása áradások és hosszú árvizek idején a turbinák normál működése érdekében A fizikai folyamat sajátossága - az áramlások keveredése a kilökő (aktív) áramlás nagy sebességénél megy végbe.
Hatás alkalmazása. A kilépő áramlás nyomásának növelését közvetlen mechanikai energia nélkül alkalmazzák sugárhajtású eszközök , amelyeket a technológia különböző ágaiban használnak:
erőművekben tüzelőberendezésekben(gázbefecskendező égők);
gőzkazánok áramellátó rendszerében (antikavitáció vízsugárszivattyúk);
hogy növelje a nyomást a turbina kiválasztásakor ( gőzsugaras kompresszorok);
levegő elszívásához a kondenzátorból ( gőzsugár és vízsugár kidobók);
· generátorok léghűtési rendszereiben;
fűtési rendszerekben;
· fűtővíz keverőként;
az ipari hőtechnikában - tüzelőanyag-ellátó, égés- és levegőellátó rendszerekben kemencékhez, próbapadi berendezésekhez motorok teszteléséhez;
· szellőztető berendezésekben - folyamatos légáram létrehozására csatornákon és helyiségeken keresztül;
vízvezeték-szerelésben - mély kutakból történő víz emelésére;
· szilárd ömlesztett anyagok és folyadékok szállítására.
giroszkóp(vagy felső) egy masszív szimmetrikus test, amely nagy sebességgel forog a szimmetriatengely körül .
Giroszkópos hatás - megőrzés, mint általában, irányokat forgástengelyek szabadon és gyorsan forgó testek, bizonyos körülmények között kísérve, mint precesszió
(egy tengely mozgása körkúpos felület mentén), és görcsös fejbiccentés
(a forgástengely oszcilláló mozgásai (remegés);
Centrifugális erő- az az erő, amely amikor egy test egy görbe vonal mentén mozog, a test elhagyja a görbét, és annak érintőlegesen halad tovább. A centripetális erő ellentétes a centripetális erővel, és egy görbe mentén mozgó testet a középpont megközelítésére kényszerít; e két erő kölcsönhatásából a test görbe vonalú mozgást kap.
Doppler effektus - a vevő által rögzített frekvencia és hullámhossz változás, amelyet a forrás mozgása és/vagy a vevő mozgása okoz.
Alkalmazása: a tárgy távolságának, a tárgy sebességének, a tárgy hőmérsékletének meghatározása.
Diffúzió- a szomszédos anyagok kölcsönös behatolása az anyag részecskéinek hőmozgása miatt. A diffúzió gázokban, folyadékokban és szilárd anyagokban megy végbe.
Alkalmazás: a kémiai reakciók szabályozására szolgáló kémiai kinetikában és technológiában, párolgási és kondenzációs folyamatokban, anyagok megkötésére.
hidrosztatikus nyomás a nyomás a nyugalmi folyadék bármely pontján. Ez egyenlő a szabad felületre (atmoszférikus) ható nyomás és a vizsgált pont felett elhelyezkedő folyadékoszlop nyomásának összegével. Minden irányban ugyanaz (Pascal törvénye). Meghatározza a hajó hidrosztatikus erejét (felhajtóerő, támasztóerő).
Nagy sebességgel mozgó, nagyobb nyomású áramlásba való bevonódás, alacsony nyomású közegbenÉlénkség
Leírás
A kilökődés hatása az, hogy a nagy sebességgel mozgó nagynyomású áramlás kisnyomású közeget húz magával. A magával ragadott áramlást kilököttnek nevezzük. Két közeg keverésének folyamata során a sebességek kiegyenlítődnek, általában nyomásnövekedés kíséretében.
A fizikai folyamat fő jellemzője, hogy az áramlások keveredése a kilökő (aktív) áramlás nagy sebességénél megy végbe.
Mivel a koaxiális fúvókák nem terjednek állandó nyomású atmoszférában, hanem csatornafalak vagy keverőkamrák korlátozzák őket, a tömegáramra átlagolt átlagos tengelyirányú impulzus nem marad állandó, és a statikus nyomás az x- mentén változhat. tengely. Mindaddig, amíg a kilökő áramlás sebessége nagyobb, mint a kilökött áramlás sebessége egy állandó sugarú keverőkamrában, addig x irányú nyomásnövekedés következik be, ahol az atommagok a gyors keveredés következtében elnyelődnek. nyírórétegek (a mag a közvetlen áramlás azon része, amely belép a csatornába).
Az áramlások keverési folyamatát a kilökőkamrában vázlatosan szemlélteti a 1. ábra. 1.
A keverés az ejektorkamrában folyik
Rizs. 1
A keverőkamra kezdetével egybeeső 0 - 0 szakaszban a munka (kidobó) áramlás V E és a szívó (kidobott) áramlás V EJ átlagsebessége kezdeti. E szakasz mögött található az áramlások keverésének kezdeti szakasza, ahol a munkafolyamat sebességének magja a keverési folyamat által nem lefedett középen tárolódik. A magon belül az áramlási sebességek állandóak és megegyeznek a V E fúvókából való átlagos kiáramlási sebességgel.
Hasonló állandó sebességű mag figyelhető meg a bemeneti áramlás által lefedett gyűrűs tartományban. Ezen állandó sebességű területek között van egy turbulens csere zóna, ahol az áramlási sebességek folyamatosan változnak a munkaáram magjában lévő V E-től a szívó áramlási zónában lévő V EJ-ig. A kezdeti szakasz az igazításnál ér véget, ahol a munkafolyamat magja kiékelődik.
Ha az üzemi áramlási sebességű mag és a szívó áramlási sebességű mag kiékelt pontjai nem esnek egybe, akkor a kezdeti és a fő szakasz között átmeneti szakasz jelenik meg, amelyen belül csak egy állandó sebességű zóna található.
Az áramlások keveredését a kilökőkamrában az átlagos nyomás változása kíséri az áramlási út mentén. Ahogy az áramlási sebességek keresztirányú eloszlásának profilja kiegyenlődik, és a teljes áramlás átlagos sebessége szakaszról szakaszra csökken, a nyomás nő.
A nyomásnövekedés egy állandó sugarú csatorna keverési zónájában a fal felületi súrlódásának figyelembevétele nélkül a következő képlettel határozható meg:
,
ahol p 0 - nyomás a szakaszban 0-0;
p 1 - nyomás az 1-1 szakaszban (1. ábra);
r az anyag sűrűsége;
V E - a munkafolyamat sebessége;
V A - szívó áramlási sebesség;
E pedig a fúvóka és a kamra területének aránya (relatív tágulás).
A hatás például egy hengeres csőben nyilvánul meg legalább két különböző sebességű sugársugár jelenlétében.
Az anyagáramlás egy csatorna vagy egy kamra formáját ölti, amelyben az áramlások keverednek.
Időzítés
Kezdési idő (log -1-től 1-ig);
Élettartam (log tc 1-9);
Lebomlási idő (log td -1-től 1-ig);
Optimális fejlesztési idő (log tk 1-6).
Diagram:
A hatás technikai megvalósításai
A kilökődési hatás technikai megvalósítása
A kilökődési hatás műszaki megvalósításához elegendő egy otthoni porszívóból a levegőáramot az ábrán látható rendszer szívócsövébe irányítani. 2.
A legegyszerűbb kidobórendszer
Rizs. 2
A szovjet háztartási porszívók csomagjában a legegyszerűbb kilökőrendszer található
1- cső légárammal;
2 - elágazó cső a kifújt folyadék ellátására;
3 - tartály kilökött folyadékkal;
4 - légáramlás;
5 - a kifújt folyadék permetezőkúpja.
A légáramban lévő Bernoulli ritkítás folyadékot (vizes színű oldatot) szív ki a tartályból, és a légáram a bemeneti cső végéről cseppeket leválasztva porlasztja azt. A tartályban lévő folyadékszint és a permetezési pont (a cső vége) közötti magasságkülönbség 10 - 15 cm. A cső belső átmérője a gázárammal 30 - 40 mm, a bevezető cső 2 - 3 mm.
Hatás alkalmazása
A kilépő áramlás nyomásának növelését közvetlen mechanikai energia nélkül alkalmazzák a különböző technológiai ágakban használt sugárhajtóművekben: erőművekben - tüzelőanyag-tüzelő berendezésekben (gázbefecskendező égők); gőzkazánok áramellátó rendszerében (antikavitációs vízsugárszivattyúk); a turbinás elszívásból származó nyomás növelésére (gőzsugárkompresszorok); levegő elszívásához a kondenzátorból (gőzsugár és vízsugár kidobók); generátorok léghűtő rendszereiben; fűtési rendszerekben; keverőként vízmelegítéshez; ipari hőtechnikában - tüzelőanyag-ellátó rendszerekben, kemencék égetésében és levegőellátásában, motorok tesztelésére szolgáló próbapadi berendezésekben; szellőztető berendezésekben - folyamatos légáramlás létrehozása csatornákon és helyiségeken keresztül; vízvezeték-szerelésben - mély kutakból történő víz emelésére; szilárd ömlesztett anyagok és folyadékok szállítására.
Irodalom
1. Fizika. Big Encyclopedic Dictionary.- M.: Big Russian Encyclopedia, 1999.- P.90, 460.
2. Új politechnikai szótár.- M.: Nagy Orosz Enciklopédia, 2000.- S.20, 231, 460.
Kulcsszavak
- kilökődés
- elfog
- folyam
- áramlási sebesség
- turbulens határréteg
- keverés
- nyomás
Természettudományi szekciók:
Az ejektor olyan eszköz, amelyben a mozgási energia az egyik nagyobb sebességgel mozgó közegből a másikba kerül.
A szivattyú egy működtető szerkezet, amely a motor (hajtás) mechanikai energiáját a folyadékáramlás hidraulikus energiájává alakítja. A motor által meghajtott szivattyú két csővezetéken keresztül kommunikál a tartályokkal: szívó (befogadó) és nyomó (kiáramlás).
A működési elv szerint a tengeri szivattyúkat három csoportra osztják: térfogati (elmozdulás), lapátos és sugárszivattyús. A sugárszivattyúknak nincs mozgó alkatrésze, és nyomáskülönbséget hoznak létre egy munkaközeg segítségével: folyadék, gőz vagy gáz, amelyet nyomás alatt juttatnak a szivattyúba. Ezek a szivattyúk ejektorokat és injektorokat tartalmaznak.
A karbantartott objektumhoz szívócsővel csatlakoztatott sugárszivattyúkat ejektoroknak nevezzük. Az ejektorokban az üzemi nyomás nagyobb, mint a hasznos, azaz. Az ejektorok vízre vannak osztva - szárításra, gőzre - levegő szívására és vákuum létrehozására a kondenzátorokban, elpárologtatókban stb.
A karbantartott objektumhoz nyomócsővel csatlakoztatott sugárszivattyúkat injektoroknak nevezzük. Az injektorok ellentétes nyomásarányúak, vagyis a hasznos nyomás nagyobb, mint a működő. Az injektorok gőzsugaras szivattyúk a gőzfejlesztők tápvízellátására.
Az 1. ábrán egy VEZH típusú vízsugaras vízleeresztő ejektor látható.
A rézlemezből hegesztett ejektor 3 teste diffúzor alakú, szögletes 7 szívócsővel, melynek nyílása láncos 6 kupakkal van lezárva. A bal oldalon egy sárgaréz fúvóka 2 van behelyezve a testbe, konvergáló fúvóka formájában egy „storz” félanyával 1 egy rugalmas tömlő csatlakoztatásához, amelyen keresztül a munkavíz a kidobóhoz kerül. A kimeneti tömlőnek az ejektorhoz való csatlakoztatásához a 4 redőny félanyáját használják, amely az 5 nyomócső kimeneti végén található. Ez a csatlakozás biztosítja a hordozható kidobók működését, amelyeket a fedélzeti perselyek menetére szerelnek fel. csövek segítségével kommunikáljon azokkal a rekeszekkel vagy rakterekkel, amelyek vízelvezetést igényelnek.
Rizs. 1 VESH típusú vízsugár kidobó
Az ejektor a következőképpen működik: a munkavíz általában a tűzoltó vezetékből kerül nyomás alatt a fúvókába. A fúvóka kilépő szűk szakaszából a víz nagy sebességgel jut be az úgynevezett keverőkamrába, miközben a nyomás csökken. A diffúzor keskeny szakaszán („torokon”) áthaladva a víz magával ragadja a levegőt, és vákuumot hoz létre a keverőkamrában, amely biztosítja a folyadék áramlását a 7. szívócsőből. A súrlódás és a csere következtében impulzusok hatására a szívóvíz keveredik, felfogja és együtt mozog a működő vízzel. A keverék bejut a diffúzor táguló részébe, ahol a kinetikus energia (sebesség) csökken, és ennek következtében megnő a statikus fej, ami hozzájárul a folyékony keverék befecskendezéséhez az 5 fúvókán keresztül a nyomócsőbe és a fedélzetre. Az ejektor áramlása a fúvóka be- vagy kicsavarásával állítható.
A 2. ábrán a gőzkazánok betáplálására használt gőzsugaras befecskendező látható.
A kazánból a munkagőz a befecskendező szelep 1. leágazó csövébe kerül. A 2 szelepet a 10 fogantyú elfordításával nyitjuk. A 9 gőzfúvókán áthaladó gőz a nyomáscsökkenés miatt nagyobb sebességre tesz szert. Ugyanakkor magával ragadja a levegőrészecskéket és vákuumot hoz létre, amely biztosítja, hogy a tápvíz a 3. csövön keresztül bejusson a szivattyúba. A beáramló víz gőzzel keveredve kondenzálja azt. A térfogat csökkentése növeli a vákuumot a 4 keverőkamrában, ami biztosítja a tápvíz folyamatos beszívását az injektorba. A 6 befúvón keresztül kondenzvíz és víz keveréke áramlik az 5 visszacsapó szelephez, amely lefedi a kazán betápláló vezetékének bemenetét. A keverék kinetikus energiájának egy részének nyomásba történő átvitele következtében a szelep kinyílik, és a forró víz belép a gőzkazánba. 
Rizs. 2 Gőzsugár befecskendező
Ha az 5. szelep előtti nyomónyomás kisebb, mint a kazánban, a szelep nem nyílik ki. Ebben az esetben a 7 kamrában lévő vízkeverék összenyomja a szelepet, és a 8 lyukon keresztül kifolyik.
Amikor a nyomás elegendő lesz az 5 szelep kinyitásához, a 7 kamrában a nyomás csökken, és a szelep a rugó hatására bezárul, megakadályozva a víz kifelé áramlását. A gőzbefecskendezők egyszerű szerkezettel rendelkeznek, és meleg vizet szolgáltatnak a gőzkazánhoz, de nem hatékonyak és gazdaságtalanok.
A mozgó alkatrészek hiánya a sugárszivattyúban biztosítja a különféle mechanikai zárványokkal rendelkező folyadékok szivattyúzását, amelyet a halászati ipar hajóin használnak cellulóz szivattyúzására, vagyis a halak vízzel való keverékét légi szállító szivattyúkkal vagy hidraulikus liftekkel. Ellentétben a centrifugális halszivattyúkkal, az airlift nem károsítja a halat a pép pumpálásakor, a légi szállításnál munkaközegként sűrített levegőt használnak, amely vízzel keveredve csökkentett sűrűséget hoz létre számára.
A sugárszivattyúk fő hátránya az alacsony hatásfok, amely általában nem haladja meg a légi szállításokét.
