Жидкостно-струйные насосы

Принцип действия жидкостно-струйного насоса следующий (рис. 3). Рабочая жидкость в виде турбулентной струи с большой скоростью под давлением истекает через суживающееся сопло 1 в приемную камеру 2. В результате турбулентного перемешивания и вязкостного трения струя захватывает и увлекает в камеру смешения 3 фрагменты окружающей среды. В камере смешения давления рабочей жидкости и откачиваемой среды выравниваются (давление откачиваемой среды увеличивается). Дальнейшее повышение давления откачиваемой среды до выпускного происходит в расширяющемся насадке – диффузоре 4.

Жидкостно-струйные насосы могут откачивать любые газы, пары и парогазовые смеси. Рабочая жидкость также может быть любой, но на практике распространены в основном водоструйные насосы, благодаря возможности использования в качестве жидкости (струи) обычной водопроводной воды.

Основные характеристики жидкостно-струйных насосов – предельное остаточное давление, производительность и быстрота действия.

Предельное остаточное давление, создаваемое жидкостно-струйным насосом, определяется давлением насыщенного пара рабочей жидкости и зависит от ее температуры. Парциальное остаточное давление воздуха (газа) в откачиваемом объеме при этом существенно меньше..

Производительность жидкостно-струйного насоса зависит от расхода и давления рабочей жидкости. На рис.4 приведена зависимость производительности промышленного водоструйного насоса от впускного давления при различном давлении воды.

Быстрота действия жидкостно-струйного насоса определяет его производительность по откачиваемому газу и также увеличивается при повышении расхода и давления рабочей жидкости (Р_ж). Так как жидкостно-струйный насос откачивает парогазовую смесь, состоящую из откачиваемого газа и насыщенного пара рабочей жидкости, то его быстрота действия зависит от температуры рабочей жидкости, а следовательно и от давления насыщенного пара жидкости.

Дополнительная характеристика жидкостно-струйного насоса – объемный коэффициент эжекции n = S/Q_ж, где Q_ж – объемный расход рабочей жидкости.

При определенных условиях в жидкостно-струйном насосе может возникнуть кавитационный режим. Такой режим наступает тогда, когда в одном из сечений струйного насоса давление снижается до давления насыщения рабочей жидкости.

Взаимосвязь геометрических и гидравлических характеристик жидкостно-струйного насоса показывает, что при заданном n, перепад давлений, создаваемый струйным насосом DР_с, прямо пропорционален располагаемому перепаду давлений рабочего потока DР_р. Отношение DР_с/DР_р называется относительным перепадом давлений.