ЧИТАТЬ СТАТЬЮ

Экспериментальная оценка эффективности рабочего процесса струйных
насосов, работающих в газо-жидкостном режиме, и перспективы их использования в природоохранном оборудовании
Experimental estimate(estimation) of efficiency of a working process of jet pumps working in the gas liquid mode, and perspective of their usage in nature protection equipment
Калачев Владислав Викторович,
инженер, Россия, г. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана
Аннотация: Приведены результаты анализа технологических процессов, реализуе-мых в различном природоохранном оборудовании, и используемых для этого гидравличе-ских систем, показывает, что применение струйных насосов (СН), работающих в газо-жидкостном режиме, не только повышает их надежность, но и позволяет интенсифицировать сами процессы.
Применение сжатого воздуха в качестве активного потока в таких насосах обеспечи-вает не только перекачку жидкости, но и увеличивает в ней количество растворенного кис-лорода, что позволяет использовать полученную аэрацию в системах водоснабжения для очистки питьевой воды от растворенного железа и марганца и для очистки промышленных и бытовых стоков.
Кроме того, СН, работающие в газо-жидкостном режиме могут быть использованы для очистки от вредных веществ не только жидких, но и паро-газообразных сред. Так как на поверхности раздела жидкость – газ образуется существенный градиент скоростей и давле-ния, происходит дробление пассивного потока. В результате этого совершается не только подача жидкого реагента, но и его тонкодисперсное распыление в пространство газоочист-ных комплексов. В этих условиях СН фактически расширяет перспективы использования пневматических форсунок эжекционного типа.
Для решения этой задачи экспериментальной отработкой натурных образцов полу-чены соотношения между параметрами, задающими геометрию проточной части СН.
Абсолютная надежность, низкая стоимости и простота конструкции СН обеспечи-вают высокую эффективность работы гидросистем аварийной откачки стоков.
Экспериментальные исследования, проведенные при варьировании геометрических и режимных параметров насоса и таких систем, выявили ряд особенностей перекачки жидко-сти сверхзвуковой газовой струей при наличии вертикального напорного трубопровода СН. В этих условиях реализуются два процесса: эжектирование и эрлифтирование, воздействие которого проявляется при заглублении СН под уровень жидкости.
В результате обработки опытных данных определены оптимальные соотношения между параметрами СН, при которых достигается наивысшая относительная производитель-ность откачки или ее минимальное время.
Приводятся рекомендации по дальнейшему совершенствованию СН, работающих газо-жидкостном режиме.
Предложена конструкция CН универсального действия с соплом внешнего расшире-ния активного потока, обеспечивающим эффективное эжектирование как газовой, так и жид-костной струей, что существенно улучшает эксплуатационные характеристики СН.
Ключевые слова: Струйный насос, оптимизация, эжекция жидкости газовой струей, эрлифт, очистка жидкости и воздуха, природоохранное оборудование.
Abstract: The results of the analysis of technological processes implemented in various environmental equipment and the hydraulic systems used for this are shown. It shows that the use of jet pumps operating in gas-liquid mode not only increases their reliability, but also allows them to intensify the processes themselves.
The use of compressed air as an active flow in such pumps provides not only pumping liq-uid, but also increases the amount of dissolved oxygen in it, which makes it possible to use the ob-tained aeration in water supply systems to purify drinking water from dissolved iron and manganese and to purify industrial and domestic sinks.
In addition, HF operating in the gas-liquid mode can be used for purification from harmful substances not only of liquid, but also of vapor-gaseous media. Since a significant gradient of ve-locities and pressure forms on the liquid-gas interface, the passive flow is fragmented. As a result, not only the supply of liquid reagent, but also its finely dispersed dispersion into the space of gas cleaning complexes is accomplished. In these conditions, SN actually expands the prospects for us-ing pneumatic nozzles of ejection type.
For solution of this task by experimental testing full-scale is model the relations between geometrical parameters of a jet pump are obtained.
Absolute reliability, low cost and simplicity of a construction of jet pumps provide high working efficiency of hydraulic-circuit systems of crash rollout of drains.
Experimental studies carried out by varying the geometric and regime parameters of the pump and such systems revealed a number of peculiarities of pumping-over liquid by a supersonic
gas jet in the presence of a vertical pressure pipeline JP. Under these conditions, two processes are realized: ejection and airlifting, the effect of which is manifested when the JP is buried below the liquid level. As a result of the processing of the test datas, optimal relationships between the param-eters of the JP are determined, at which one the best relative productivity of rollout or its minimum time is reached.
Recommendations are given for further improvement of JP operating in gas-liquid mode.
The design of a universal jet pump with a nozzle of external expansion of the active flow, providing an efficient ejection of both gas and liquid stream, is proposed, which significantly im-proves the operating characteristics of the JP.
Keywords:  jet pump, optimization, ejection of a fluid by a gas jet, air-lift, cleaning of a fluid and air, nature protection equipment.