Применение водовоздушых струйных насосов в системах глубокого вакуумирования

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 621. 694+532. 529+621. 527
ПРИМЕНЕНИЕ ВОДОВОЗДУШЫХ СТРУЙНЫХ НАСОСОВ В СИСТЕМАХ ГЛУБОКОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ
Е. К. Спиридонов, С.Б. Школин
APPLICATION OF WATER-AIR EJECTOR PUMPS IN THE SYSTEMS OF DEEP VACUUMIZATION
E.K. Spiridonov, S.B. Shkolin
Рассмотрена возможность совершенствования ряда типовых многоступенчатых систем глубокого вакуумирования на основе пароструйных эжекторов, путем замены либо части ступеней, либо всех ступеней на одноступенчатый водовоздушный струйный насос. Для условий реальных установок рассчитаны струйные аппараты, проведено сопоставление затрат энергии для существующих и вновь предлагаемых в данной работе систем.
Ключевые слова: водовоздушый струйный насос, пароструйный эжектор, системы глубокого вакуумирования, экстремальные характеристики, предельные режимы, оптимальный синтез, расчет, проектирование.
The article considers the possibility to upgrade a number of typical multistage systems of deep vacuumization on the basis of steam-jet ejectors by substitution either some stages, or all of them for a single-stage water-air jet pump. For the conditions of real installations the jet devices are rated, and the comparison of energy expenditure for existing and once more introduced systems is done.
Keywords: water-air jet, steam-jet ejector, systems of deep vacuumization, extreme characteristics, limiting behaviour, optimal synthesis, estimation, projecting.
В технике существует целый ряд производств, проведение технологического процесса в которых возможно только при условии применения струйных насосов (эжекторов). Например, в химической промышленности эжекторы служат для удаления газов из вакуум-холодильных и вакуум-кристаллизационных аппаратов при осуществлении процессов дистилляции, процессов сушки и выпарки. Широко применяются струйные аппараты в энергетике при вакуумировании конденсаторов паровых турбин. С развитием вакуумной металлургии возникло новое направление — метод внепечной обработки жидкого металла. Проведение процесса дегазации металла в ковше стало возможным благодаря разработке и применению в промышленных дегазационных установках вакуумных эжекторов большой производительности [1−3].
До последнего времени многие из перечисленных систем создавались без использования водовоздушных струйных насосов (эжекторов, в дальнейшем тексте ВВЭ), на основе пароструйных эжекторов. Это объясняется несовершенством ранее существовавших методов расчета ВВЭ, а также невозможностью их использования для непосредственной откачки газа с давлениями ниже давления насыщенных паров активной жидкости.
Решение проблемы использования ВВЭ, связанной с ограничением величины создаваемого разряжения, относится к вопросам оптимального синтеза установок глубокого вакуумирования. В зависимости от величины требуемого разряжения система может быть сконструирована либо на основе только ВВЭ, либо комбинированной (первая ступень пароструйная, последующие на основе ВВЭ). Ниже разобраны примеры применения того и другого способов.
Ожидаемые выгоды от замены пароструйных эжекторов на ВВЭ заключаются в экономии энергии сжатого пара, а в случаях полной замены всех ступеней на ВВЭ, полном отказе от его использования, а также упрощении конструкции установки (отказ от конденсаторов). При работе ВВЭ пар, содержащийся в откачиваемой смеси, конденсируется на струе активного потока воды [1], поэтому дополнительных устройств для конденсации не требуется. Вертикальные размеры барометрических конденсаторов в большинстве случаев превышают десять метров [2], поэтому
отказ от этих устройств приводит к значительному уменьшению габаритов и массы установки. При отказе от конденсаторов экономится также циркулирующая в них вода, и ее можно использовать в качестве активной среды ВВЭ.
Рассмотрим возможность совершенствования данных систем путем применения в их составе водовоздушных струйных насосов.
В качестве исходного условия зададимся ограничением давления питания ВВЭ рх & lt- 400 кПа, это связано с двумя соображениями:
— во-первых, завышение энергетических параметров потока активной среды делает работу ВВЭ энергетически малоэффективной-
— во-вторых, данное условие позволит использовать для создания активного потока ВВЭ имеющиеся в системах конденсации пара между ступенями совершенствуемых систем центробежные насосы.
Технические характеристики некоторых промышленных многоступенчатых систем вакуумирования на основе пароструйных эжекторов приведены в табл. 1.
Таблица 1
Технические характеристики многоступенчатых систем вакуумирования
Номер системы 1 2 3 4
Наименование Э П 11×10 42×0,5 ЭПМ 56×175 ЗЭ 1000×40
Число ступеней 3 4 3 3
Рабочее давление, мм рт. ст. (Па) 10 0,5 175 40
(1334,2) (66,71) (23 348) (5337)
Противодавление (абсолютное), кПа 120 101 130 105
Давление пара (абсолютное), МПа Ы 1,1 1,1 1,2
Степень сжатия 89,9 1514 5,6 19,7
Степень расширения 824,5 16 489 47,1 224,9
Количество откачиваемых газов, кг/ч неконденсирующихся 10 21 43 600
конденсирующихся 1 — 12 400
Температура рабочего пара, К 493 493 493 493
Расход пара, кг/ч 140 160 205 4000
Расход воды, м3/с 3,1 • 10~3 0,02 1,7−10~3 0,04
Анализ представленных в табл. 1 технических характеристик свидетельствует, что системы № 3 и № 4 возможно полностью заменить водовоздушными струйными насосами, поскольку давление всасывания р2 выше давления насыщенных паров воды: р2 & lt- рнп, (при температуре воды =25°С рт =3,16кПа).
В системах № 1 и № 2 давление всасывания меньше давления насыщенных паров воды, следовательно, водовоздушным струйным насосом возможно заменить только одну или несколько последних пароструйных ступеней. Для того, чтобы решить после какой ступени возможно применить ВВЭ, рассмотрим степени сжатия и давление на выходе для каждой ступени (табл. 2, 3).
Таблица 2 Таблица 3
Параметры пароструйных ступеней для системы № 1 Параметры пароструйных ступеней для системы № 2
№ ступени Степень сжатия Давление на выходе, кПа
1 7,5 10,01
2 4 40,03
3 3 120
№ ступени Степень сжатия Давление на выходе, кПа
1 8 0,53
2 5,52 2,59
3 5,9 17,38
4 5,73 99,59
Из табл. 2 и 3 видно, что в системе № 1 на ВВЭ можно заменить последние две ступени, и таким образом исключить конденсаторы вообще, так как пар, поступивший после первой ступени, будет конденсироваться на струе воды ВВЭ. В системе № 2 установка ВВЭ возможна лишь на выходе третьей ступени.
Выполним расчет ВВЭ для каждой из представленных систем. Принципиальная схема водовоздушного струйного насоса показана на рис. 1.
N
Рис. 1. Схема водовоздушного струйного насоса с одноструйным соплом: 1 — сопло- 2 — приемная камера-
3 — камера смешения- 4 — диффузор. Сечения: 1−1 подвод активной жидкости- 2−2 подвод пассивного потока газа- 3−3 входное сечение камеры- смешения- 4−4 входное сечение диффузора- 5−5 выходное сечение аппарата
Важнейшим направлением совершенствования методов расчета ВВЭ является выявление предельных потенциальных их возможностей. В данной работе анализ возможностей ВВЭ произведен с помощью экстремальных характеристик, рассчитаны ограничения реализации режимов работы ВВЭ, связанные с предельной структурой двухфазного потока в камере смешения, и учтены дополнительные ограничения на физически достижимые коэффициенты скольжения фаз.
Для расчета ВВЭ использовалась следующие соотношения [5, 6]:
'-42
= 0,5
Є42Х ±
4-с-а1 -Г20з& quot- '-Г
'-42Х
КП4-КТ
'-42Х
-1 + Г • О03 (1 — с ¦ О. 0і),
с = 1 + 0,5 • С34,
(1)
(2)
(3)
є52 +
а2, Г --ЛпЄ'-2 л- Кт 52 2
I о о I 2
I 0 1
1 + -
а-.
Є52 '-П5 '- Кт
¦¦ є42 +
а2
Yr
¦ ІП є42 +
Г ¦ О03
1 + -
Є42 '- К-П 4 ' Кт
(1 — С4 $)
П 4
Кг
К
а-, =
Здесь: Г =
0Г2
РЖ '-У-
ж о
— относительное динамическое давление струи, /и =
т,
(4)
массовый,
Г 2
т
ж
а
03
0-ж
_ Д)
А3
объемный коэффициенты эжекции- у/
_ г гъ
жз
коэффициент скольжения фаз-
относительная площадь сопла- П,
'-54
относительная площадь диффузора.
Р1, рп, Тп — давление, плотность газа, температура газа в / -м сечении (см. рис. 1) — Уж — скорость жидкости (активного потока) в / -м сечении (см. рис. 1) — Уп, Уа — скорости газа и жидкостногазовой смеси в / -м сечении- тг — массовый расход газа- тж — массовый расход активной жидкости- ()Г2, Qж — объемные расходы пассивного газа в сечении 2−2 и активной жидкости- А0 и А3 — площади проходных сечений сопла и камеры смешения- А4 и Л5 — площади входного и вы-
ходного проходных сечений диффузора- є42 Р.
степень повышения давления для эжектора
без диффузора- є52 —
степень повышения давления (степень сжатия) — є42х — степень повы-
шения давления в рабочей камере при холостом режиме работы струйного насоса
(тГ ~ 0- а2 =0) —34 — коэффициент сопротивления камеры смешения- Кт -I
нм
вочный коэффициент на давление насыщенных паров жидкости в / -м сечении- Рн г
— попра-давление
насыщенных паров- КТ
Т
поправочный коэффициент на различие температур газа Тг и
ж
жидкости Тж перед их поступлением в эжектор.
Рабочая безразмерная характеристика, выражающаяся зависимостью е52 = /(а2) при фиксированных прочих параметрах, задана системой уравнений (1)-(4). Экстремальная характеристика струйных насосов получена исследованием на максимум функции е52 = /(а2,О. 03, Г) для каждого значения а2 и Г. В результате получается зависимость предельно достижимой степени сжатия от коэффициента эжекции и параметра Г, причем каждому значению а2 и Г соответствует оптимальная относительная площадь сопла Г203ор/ [5,6].
Ограничение по достижимому коэффициенту скольжения фаз заключается в невозможности достижения скоростей газа пассивной среды выше скорости активного потока жидкости. Таким образом, максимальное значение коэффициента скольжения фаз не может принимать значения выше единицы (при турбулентном режиме течения, выше 0,84−0,91). Ограничение вводится при помощи уравнения:
Угз
ЦТ = -- -
Ужз (1 ^оз)
а2°оз & lt-у/ = 0,85.
(5)
Из уравнения (5) находится относительная площадь сопла О03и подставляется в (1)-(4). Кривая полученной зависимости в координатах а2 — ?52 пересекает любую рабочую характеристику в точке, которой соответствует режим при ц/= 0,85. Пример семейства кривых данного предельного режима, совмещенных с соответствующими рабочими характеристиками, представлен на рис. 2.
Ограничение по предельной структуре двухфазного потока вводится уравнением
а2 & lt- а"
у-є.
42 '-
(6)
Зависимость (6) подставляется в исходную систему уравнений вместо уравнения (1). Двум значениям у соответствуют два предельных по структуре потока режима. Значением у = 0,43 задается предельная структура, при заполнении камеры смешения жидкими шариками. Значение у — 2,33 соответствует смыканию пузырьков воздуха в двухфазном потоке [4−6].
Расчет эжекторов осуществляем в следующей последовательности:
1. По исходным данным определим необходимую степень сжатия.
120
Для системы № 1 (ЭП 11×10) е52 — = 11,99 «12, для остальных систем результаты рас-
четов сведены в табл. 4. Для систем № 3 и № 4 степень сжатия равна той, что указана в табл. 1. Степень сжатия для систем № 1 и № 2 определяется как отношение противодавления р5 (см. табл. 1) и давления на выходе предыдущей пароструйной ступени (см. табл. 2 и 3).
Таблица 4
Потребные степени сжатия ВВЭ
Номер системы 1 2 3 4
Наименование Э П 11×10 42×0,5 ЭПМ 56×175 ЗЭ 1000×40
Давление всасывания р2, кПа 10,01 17,38 23,35 5,337
Противодавление р5, кПа 120 101 130 105
Степень сжатия ВВЭ е52 12,0 5,7 5,6 19,7
2. Определяем поправочные коэффициенты.
Ввиду того, что определить КП4, не зная всех основных параметров, невозможно, первоначально принимаем КПА = 0,95. Данное значение требует проверки после расчета.
Для системы № 1 (ЭП 11×10): Кпз = 1 — Рнп = 1 --- 6 = 0,684 (при 054 = 4,25- ?34 = 0,4 —
Р 2 10,01
?. 5=0,3- Кт= 1- Кп з=1- Кп& lt- = 1- *Я5=1), КП5 = 1 = 1 = 0,974,
5
= ^& gt- = 273 + 30 =
Тж 273 + 25
Результаты расчетов по остальным системам сведем в табл. 5.
Таблица 5
К расчету поправочных коэффициентов на давление насыщенных паров жидкости и на разность температур жидкости и газа
Номер системы 1 2 3 4
Наименование Э П 11×10 42×0,5 ЭПМ 56×175 ЗЭ 1000×40
Температура откачиваемого газа, °С 30 30 30 30
Температура воды, °С 25 25 25 25
Поправочный коэффициент на различие температур жидкости и газа Кт 1,016 1,016 1,016 1,016
Давление всасывания р2, кПа 10,01 17,38 23,35 5,337
Поправочные коэффициенты на давление насыщенных паров на входе в камеру смешения Кпз 0,684 0,818 0,865 0,408
Противодавление р5, кПа 120 101 130 105
Поправочные коэффициенты на давление насыщенных паров на выходе из ВВЭ/^Л5 0,974 0,969 0,976 0,970
3. По требуемой степени сжатия с графика семейства экстремальных характеристик ВВЭ и кривых предельных по коэффициенту скольжения (см. рис. 2) определяется параметр Г, по точке с координатой а2 = 2…3. Такая величина коэффициента эжекции в данном случае принята из условия минимизации давления питания, поскольку при повышении а2 параметр Г существенно увеличивается (см. рис. 2). При этом давление питания находится практически в прямой зависимости от величины Г.
Для системы № 1 принимаем Г = 65 (на диаграмме рис. 2 а2 = 2,5). Такая величина обеспечивает некоторый запас по степени сжатия. В данном случае это оправдано низким значением коэффициента Кпз (кривые на рис. 2 рассчитаны при единичных значениях поправочных коэффициентов).
Г
4. Определяем степень расширения по формуле еп = -- +1, где (р = 0,95 — коэффициент
2 (р~
скорости сопла.
5. Определяем необходимое давление активной жидкости р} = еп ¦ р2 ¦ Для систем № 3, 4 в качестве р2 берется непосредственно рабочее давление, для систем № 1,2 давление р2 принимается равным давлению на выходе предыдущей пароэжекторной ступени.
Результаты расчетов по пунктам 3−5 сведены в табл. 6.
6. Для фиксированных прочих параметров строим семейство рабочих характеристик для нескольких относительных площадей Ооз, используя систему уравнений (1)-(4) [5, 6].
1. Дополняем рабочие характеристики кривой предельного режима по коэффициенту скольжения. Характеристика получается введением в зависимости (1)-(4) ограничения на величину коэффициента скольжения у/* = 0,85. А также дополняем рабочую характеристику кривыми режимов предельных по структуре двухфазного потока [5,6].
Таблица 6
К расчету потребного давления активной жидкости ВВЭ
Номер системы 1 2 3 4
Наименование Э П 11×10 42×0,5 ЭПМ 56×175 ЗЭ 1000×40
Безразмерное давление активной струи ВВЭ Г 65 30 30 100
Давление всасывания р2, кПа 10,01 17,38 23,348 5,337
Степень расширения ВВЭ ех2 36,6 17,3 17,6 56,2
Давление питания ВВЭ р, кПа 366 300 410 300
8. Выбираем рабочую характеристику, обеспечивающую требуемую степень сжатия, при наибольшем возможном коэффициенте эжекции. При необходимости выбираем уточненный параметр Г и повторяем расчет.
0 2 4 6
Объемный коэффициент эжекции 0,2
Рис. 2. Экстремальные характеристики ВВЭ дополненные кривыми предельными по коэффициенту скольжения при различных значениях параметра Г
На рис. 3 представлено семейство рабочих характеристик ВВЭ (штриховые линии), рассчитанного для замены последних ступеней установки ЭП 11×10, в поле экстремальной характеристики и кривой предельного по коэффициенту скольжения режима при Г = 65, Г254 = 4,25 ,
34 =0,4,45 =0,3.
и
а
X
о»
ч
09
03
е*
?
?
3
3
оз
о
с
л
0 12 3 4
Объемный коэффициент эжекции а. 2
Рис. 3. Рабочие характеристики ВВЭ системы № 1 (ЭП 11×10), при различных П03 в поле экстремальной характеристики и кривой предельного режима
При выборе относительной площади сопла следует учитывать, что могут быть реализованы режимы, принадлежащие точкам рабочих характеристик левее кривой предельного режима.
Выбираем рабочую характеристику, построенную для О03 = 0,23, которая на графике проведена толстой линией, поскольку точка с потребной степенью сжатия (е52 = 12) и максимально возможным коэффициентом эжекции принадлежит этой кривой. Таким образом, достижимый объемный коэффициент эжекции а2- 2.
Подобным образом производим подбор Г203 и определение достижимого коэффициента эжекции для остальных систем (графики не приводятся), результаты сведем в табл. 7.
Выбор относительной площади сопла и определение коэффициента эжекции
Таблица 7
Номер системы 1 2 3 4
Наименование Э П 11×10 42×0,5 ЭПМ 56×175 ЗЭ 1000×40
Безразмерное давление активной струи ВВЭ Г 65 30 30 100
Относительная площадь сопла О03 0,23 0,22 0,22 0,25
Степень сжатия ВВЭ ?52 12 5,7 5,6 19,7
Объемный коэффициент эжекции а2 2 2,2 2,21 1
9. Определяем массовый коэффициент эжекции
М = а2-~^----------(7)
Тг * Рж
Для системы № 1 (ЭП 11×10): /и = 2 ---------1Д01_-------_, 1 о-4.
287-(273 + 25)-1000
Шг
10. Определяем потребное количество активной воды для ВВЭ: тж = -------------массовый рас-
М
щ
ход воды для ВВЭ, = -- - объемный расход воды для ВВЭ. Для системы № 1
Рж
10 42 735 2
т = 42 735,22кг/ч- а =вж= -
2,34−10~4 1000−60−60
11. Определяем потребную мощность насоса, создающего активный поток воды ВВЭ (без учета КПД насоса): N ввэ = (рх — рат) • ??, (кВт).
Для системы № 1 (ЭП 11×10): Иввэ = (366−103 -Ю5) — 0,0119 = 3,16 кВт.
Для остальных систем расчеты по пунктам 9−11 сведены в табл. 8.
Таблица 8
Определение потребного количества воды и потребной мощности активного потока воды
(ЭП 11×10): тж = = 42 735,22кг/ч- Q~Qж-т^ГT^~7^ = 0,0119 м3/с = 712 л/мин.
Номер системы 1 2 3 4
Наименование Э П 11×10 42×0,5 ЭПМ 56×175 ЗЭ 1000×40
Объемный коэффициент эжекции а2 2 2,2 2,21 1
Массовый коэффициент эжекции р. 2,34−10−4 4,47 • 10−4 6,03−10& quot-4 6,24−10& quot-4
Потребный массовый расход воды ВВЭ тж, кг/ч 42 735,22 46 970,24 71 271,41 961 5424,97
Потребный объемный расход воды 0,0119 0,013 0,0198 2,67
ВВЭ бж, м3/с (л/мин) (712) (783) (1188) (160 257)
Мощность активного потока ВВЭ Nввэ, кВт 3,16 2,61 6,14 534
Сопоставим энергетические затраты на работу систем с применением ВВЭ с таковыми для систем на основе пароструйных эжекторов.
Затраты на вакуумирование систем с пароструйными эжекторами складываются из затрат на получение пара под давлением и перекачку воды для использования в барометрических конденсаторах смешивающего типа.
Тепловая энергия, необходимая для получения 1 кг пара:
г = и& quot--и'- + р (3& quot--Э'-), (8)
где и" -V = Су ¦ (Т2 — Г,) — теплота, затраченная на изменение внутренней энергии пара-
р{9& quot- - & amp-'-) — теплота, потраченная на работу расширения-
Су -1415 Дж/(кг • К) — изохорная теплоемкость водяного пара-
Т2 = 493 К, Г, = 293 К — рабочая и начальная температуры активного пара-
9'- - 0,001 м3/кг — удельный объем воды при температуре Г, = 293 К —
І? * Т 470 * 493
9& quot- = --- = --------- = 0,232 м3/кг — удельный объем пара при температуре Т2 = 493 К-
рп 10−10
Яп — 470 Дж/(кг • К) — газовая постоянная водяного пара-
рп = 10 -105 Па — избыточное давление активного пара.
Для пароструйного эжектора системы № 1 (ЭП 11×10):
г = 1415 — (493 — 293) +10 • 105 • (0,232 — 0,001) = 513 710 Дж/кг.
Мощность, затрачиваемая на создание потока пара под давлением (без учета КПД котла и потерь в трубопроводе),
Ип = г ¦ тп, где тп — массовый расход рабочего пара, кг/с.
Для системы № 1 (ЭП 11×10): Ып =г-тп =513 710 0,0194 = 9,9кВт.
Мощность, затрачиваемая на подачу воды в конденсаторы,
вк = (2бк '- Рб & gt-
гДе Обк ~ расход воды через барометрические смешивающие конденсаторы системы (см. табл. 1) — рБ = 2,5 кгс/см2 — потребное в насосе водоснабжения давление (избыточное).
Для системы № 1 (ЭП 11×10): Nвк = 0,001 • 2,5 ¦ 105 = 0,25 кВт.
Суммарная мощность системы с пароструйными эжекторами Nпс = Nп + NБК, кВт. Для системы № 1 (ЭП 11×10): Мпс = 9,9 + 0,25 =10,24 кВт.
Результаты расчетов мощности, затрачиваемой на создание потоков пара и воды, для остальных систем сведены в табл. 9. (расход пара и воды в табл. 9: для системы № 1 — расход первой ступени- для системы № 2 -расходы первых трех ступеней).
Таблица 9
Определение затрачиваемой мощности многоступенчатых систем вакуумирования на основе пароструйных эжекторов
Номер системы 1 2 3 4
Наименование Э П 11×10 42×0,5 ЭПМ 56×175 ЗЭ 1000×40
Тепловая энергия г, Дж/кг 513 710 513 710 513 710 513 610
Массовый расход пара тп, кг/с 0,0194 0,01 0,06 1,11
Мощность потока пара Ып, кВт 9,9 5,71 7,31 670,68
Расход воды через конденсатор & lt-2т, м3/с (л/мин) 0,0031 (183,3) 0,02 (1083) 0,0017 (100) 0,042 (2500)
Мощность потока воды через конденсатор Nвк, кВт 0,25 1,5 0,14 10,42
Суммарная мощность системы с пароструйными эжекторами Nпс, кВт 10,24 7,21 7,5 581,1
В табл. 10 представлено сопоставление мощностей исходных и усовершенствованных систем.
Таблица 10
Сравнение затрат мощности систем вакуумирования с пароструйными эжекторами и с ВВЭ
Номер системы 1 2 3 4
Наименование Э П 11×10 42×0,5 ЭПМ 56×175 ЗЭ 1000×40
Мощность активного потока ВВЭ Nввэ, кВт 3,16 2,61 6,14 534
Суммарная мощность системы с пароструйными эжекторами Ыпс, кВт 10,24 7,21 7,5 581,1
Экономия мощности АЫ, кВт 7,08 4,6 1,36 47,1
Экономия мощности ДІУ, % 69,14 63,8 18,13 8,1
Анализ затрат мощности свидетельствует:
1. Во всех рассмотренных случаях замена пароструйных эжекторов на ВВЭ энергетически выгодна. Кроме экономии мощности, применение ВВЭ позволяет отказаться от громоздких (10−15 м) конденсаторов, при этом размеры установки определяются, в основном, размерами самого струйного насоса.
2. Наиболее выгодным оказывается применение ВВЭ после пароструйной ступени установки. Поскольку, во-первых, это позволяет создавать разряжение ниже давления насыщенного пара, во-вторых, позволяет повысить давление всасывания ВВЭ р2 ¦ Повышение давления всасыва-
ния ВВЭ позволяет реализовать режимы с низкими степенями расширения, и, следовательно, понизить давление активного потока, а также реализовать режимы с низкими степенями сжатия. Работа при низких степенях сжатия е52 & lt- 6 соответствует максимуму эффективности работы ВВЭ [7]. Это видно на примере систем № 1 и № 2: экономия мощности для них достигает 69%.
3. При использовании ВВЭ в качестве одноступенчатой системы вакуумирования экономия мощности в сравнении с ранее рассмотренными системами уменьшается. Это объясняется тем, что в данных случаях давление всасывания низкое, что требует высоких параметров активного потока (высоких Г). Эжекторы, работающие на подобных режимах, обеспечивают небольшие коэффициенты эжекции, а значит, возрастает расход активной среды. Кроме того, данный вариант системы может быть реализован только при необходимости создания сравнительно небольших разряжений (выше давления насыщенных паров жидкости).
Литература
1. Соколов, Е. Я. Струйные аппараты /Е.Я. Соколов, Н. М. Зингер. — 3-е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 352 с.
2. Успенский, В. А. Струйные вакуумные насосы / В. А. Успенский, Ю. М. Кузнецов. — М.: «Машиностроение», 1973. — 141 с.
3. Цейнтлин, А. Б. Пароструйные вакуумные насосы / А. Б. Цейнтлин. — М., Л.: Издательство «Энергия», 1965. — 400с.
4. Спиридонов, Е. К. Энергетический анализ жидкостногазовых течений / Е. К. Спиридонов //ВестникЮУрГУ. Серия «Машиностроение». -2003. -Вып. 3. -№ 1(17). -С. 141−150.
5. Спиридонов, Е. К. Исследование экстремальных характеристик водовоздушного эжектора / Е. К. Спиридонов, В. К Темное //Динамика пневмогидравлических систем: тематич. сб. научн. тр. — Челябинск ЧПИ, 1983. — С. 62−75.
6. Спиридонов, Е. К. Предельные режимы работы двухфазного струйного эжектора / Спиридонов Е. К, Школин С. Б //Динамика машин и рабочих процессов: сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. — С. 167−172.
7. Спиридонов, Е. К. Анализ эффективности работы жидкостногазового эжектора в системах глубокого вакууирования / Е. К. Спиридонов, В. К. Темное, А. Б. Шпитов // Автоматизация энергосистем и энергоустановок промышленных предприятий: тематич. сб. научн. трудов -Челябинск: ЧПИ, 1989. — С. 135−140.
Поступила в редакцию 22 сентября 2008 г.
Спиридонов Евгений Константинович. Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Гидравлика и гидропневмосистемы», декан Аэрокосмического факультета Южно-Уральского государственного университета. Область научных интересов — прикладная гидромеханика и гидравлика, струйные аппараты, лопастные насосы и напорные гидросистемы.
Evgeny К. Spiridonov. The doctor of engineering science, professor, the Head of «Hydraulics and hydropnevmosystems» department, Dean of Aerospace faculty of South Urals State University. Professional interests: applied hydromechanics and hydraulics, stream devices, lobe pumps and pressure head hydraulic-circuit systems.
Школин Сергей Борисович. Аспирант кафедры «Гидравлика и гидропневмосистемы» Юж-но-Уральского государственного университета. Область научных интересов — прикладная гидромеханика и гидравлика, струйные аппараты.
Sergey В. Shkolin. Post-graduate student of «Hydraulics and hydropnevmosystems» department of South Urals State University. Professional interests: applied hydromechanics and hydraulics, stream devices.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой