Презентация на тему: "Презентация по судовым вспомогательным механизмам. Насосы."

НАСОСЫ 9
Струйные насосы
Составитель Мочалов Ю.Г.

Струйный насос – простейший аппарат, использующий для работы динамику потока жидкости. Является одним из видов нагнетателей. Простой, потому что в своей конструкции не имеет составных частей, которые движутся и трутся во время работы. Поэтому устройство данного типа обладает высокой стойкостью и длительностью эксплуатации.
Впервые струйный насос был применен еще в 19 веке в качестве лабораторного средства для выкачивания воды и избыточного воздуха из пробирочных колб. Немного позже данное устройство нашло применение в шахтах горнодобывающей промышленности для откачки воды.

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)

Схема работы струйного устройства

1- трубопровод подвода рабочей жидкости;
2 – сопло насоса;
3 – трубопровод подвода инжектируемой жидкости (пространство вокруг сопла называется камерой подвода или приемной);
4 – камера смешивания потоков;
5 – выходной диффузор.

Достоинства и недостатки струйных насосов
К основным достоинствам струйных насосов относятся:
- высокая надежность, долговечность и длительность эксплуатации;
- нет необходимости осуществлять регулярное техническое обслуживание;
- очень малая чувствительность к химически агрессивным потокам;
- простота конструкции и монтажа;
- широкая область применения.
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.
К недостаткам можно отнести:
достаточно мал КПД насоса, который не выше 30%;
необходимо подавать достаточно большие объемы жидкости на сопло.

В каких случаях нужен эжектор

Эжектор (или эжекторный насос) представляет собой устройство, в котором энергия движения одной среды, перемещающейся с высокой скоростью, передается другой среде. Таким образом, у эжекторной насосной станции принцип работы основан на законе Бернулли: если в сужающемся сечении трубопровода создается пониженное давление одной среды, это вызовет подсос в формируемый поток другой среды и ее перенос от места всасывания.

Применение эжекторов
Эжекторы применяются, как правило, для автономного осушения форпика и балластных цистерн в носовой оконечности судна. Это обусловлено тем, что проводка балластных и осушительных магистралей в носовую оконечность из МО увеличивает массу системы не только за счет длины труб, но и из-за необходимости увеличения диаметра этих труб для снижения гидравлического сопротивления и обеспечения работоспособности системы.
Эжектор удобен еще тем, что к нему не требуется подводка электроэнер­гии со всеми сложными и дорогими сопутствующими атрибутами (кабель, электрощит управления, сигнализация и пр.). Он не требует обслуживания, так как в нем нет движущихся частей. Эжектор действует за счет энергии т.н. «рабочей воды», поступающей из пожарной магистрали.
РРР допускает использование эжектора как средства осушения речного судна, дополнительного к основному осушительному насосу, а РМРС разрешает такое использование эжектора только для морских транспортных судов длиной менее 91.5 м, а также барж без собственного источника энергии.

Способность эжектора перекачивать жидкость вместе с механическими примесями используется на рыбопромысловых судах для его работы в качестве рыбонасоса или гидроэлеватора, обеспечивающего перегрузку рыбы из орудий лова на судно, с добывающих судов на перерабатывающие, а также для подачи рыбы к технологическому оборудованию.
Основными недостатками водоструйных рыбонасосных установок, ограничивающими их применение, являются низкий КПД (не выше 10–15 %) и необходимость подачи рабочей жидкости центробежными насосами под значительным давлением и в большом количестве.
Для подъема и перемещения жидкостей в рыбонасосных установках широко используются пневматические подъемники, называемые аэрлифтами, которые работают на сжатом воздухе или техническом газе. Они характеризуются исключительной простотой устройства и обслуживания, надежностью, малым износом и возможностью поднимать жидкости с различными примесями и рыбой (пульпу).
Струйный насос на промысловых судах

Схема аэрлифта
К подъемной трубе 6 из компрессора 3 по трубе 5 подводится сжатый воздух. Поднимающаяся  воздушно-жидкостная смесь при входе в бак 2 направляется в отбойный конус 1, где воздух отделяется, а жидкость отводится по трубе 4.
Действие эрлифта основано на разнице уровней h1 и h2 в двух сообщающихся сосудах, наполненных жидкостными смесями с различной плотностью ρ1 и ρ2. Высота подъема определится из уравнения h1/h2 = ρ2/ρ1. С увеличением количества подаваемого воздуха уменьшается плотность ρ2 смеси в подъемной трубе и увеличивается высота подъема h2.

Инжектором называется струйный насос, способный создавать давление, превышающее давление рабочего пара. Рабочим телом в инжекторе является только пар и перекачивается только вода. Инжектор присоединяется к обслуживаемому объекту нагнетательным патрубком.
Способность инжектора создавать давление выше рабочего объясняется конденсацией рабочего пара в смесительной камере. В результате конденсации объем конденсата становится намного меньше объема пара, значительно сокращается расход энергии на сжатие смеси и энергии этой смеси оказывается достаточно для создания высокого напора инжектора. Чем полнее будет происходить конденсация рабочего пара, тем лучше будет работать инжектор. Температура перекачиваемой воды должна быть как можно ниже и не превышать 40° С.
Инжекторы применяются обычно в качестве питательных средств паровых котлов.
Судовые инжекторы

Конструкция инжектора
1 — сопло; 2 — смесительный конус; 3 — нагнетательный конус

Самовсасывающий инжектор, способный самовосстанавливать работу в случае кратковременного прекращения подачи воды из-за попадания воздуха во всасывающую водяную магистраль
Три конуса инжектора – паровой 3, смесительный 2 и нагнетательный 1 – монтируются в корпусе на резьбе. Смесительный конус состоит из двух частей – верхней и нижней.
Подводимый по трубе 4 свежий пар проходит через паровой конус и, вытекая из него с большой скоростью, отсасывает воздух из приемного трубопровода 5. Паровоздушная смесь через зазор между частями смесительного конуса выходит в вестовую трубу 6 и из нее через невозвратный клапан (на рисунке не показан) уходит в атмосферу.

По мере создаваемого в приемной трубе разрежения вода начинает подниматься, достигает смесительного конуса и через кольцевой зазор увлекается внутрь конуса. При этом вода встречается с быстро истекающей струей пара, что сопровождается передачей кинетической энергии пара воде и одновременной конденсацией рабочего пара.

ОБСЛУЖИВАНИЕ СТРУЙНЫХ НАСОСОВ

Для приведения в действие струйного насоса достаточно лишь приготовить трубопроводы системы и подать к соплу рабочую жидкость. Многоступенчатые паровоздушные эжекторы вводят в действие последовательно, начиная с последней ступени, работающей в атмосферу. О нормальной работе ступени и всего эжектора судят по показаниям вакуумметров. Срыв в работе одной из ступеней сжатия приводит к срыву в работе всего эжектора. Срыв в работе может произойти из-за нарушения режима охлаждения конденсаторов, а чаще из-за засорения сопел окалиной, грязью, отложением солей.
Водоструйные эжекторы системы осушения откачивают воду за борт через невозвратно-управляемые клапаны. При вводе эжектора в работу вместе с рабочей водой в первый период за борт удаляется воздух из всасывающей магистрали, на отливе наблюдается прерывистая струя молочного цвета. В дальнейшем о нормальной работе эжектора судят по положению рычага отливного клапана, который должен находиться в открытом положении и слегка вибрировать. Снижение подачи эжектора может произойти при засорении приемных фильтров (сеток) на всасывающем трубопроводе. У всех струйных насосов снижение подачи и неустойчивая работа (вплоть до срыва) наблюдаются при уменьшении давления рабочей жидкости или при нарушении герметичности всасывающего трубопровода (вследствие подсоса воздуха).