Воздушная система

Основными элементами воздушной системы КУ являются пароструйный воздушный эжектор и его охладитель. В пароструйном эжекторе рабочей средой является редуцированный пар с начальным давлением 1—2 МПа и температурой 250—320 ^oС. Выходя из сопла в виде конической струи, рабочий пар устремляется в диффузор, эжектируя паровоздушную смесь из конденсатора. Эта смесь со скоростью 50—100 м/с поступает в приемную камеру эжектора. В результате обмена масс и импульсов в диффузоре смешиваются потоки рабочего пара и эжектируемой паровоздушной смеси, что сопровождается увеличением массы смешанного потока и уменьшением его средней скорости.

Увеличение массы смешанного потока заканчивается, как правило, в сходящейся части диффузора или, реже, на его цилиндрическом участке (горле диффузора) в первом из поперечных сечений, которое поток занимает полностью.
Благодаря кинетической энергии смешанного потока в диффузоре повышается давление паровоздушной смеси и одновременно уменьшаются ее скорость и удельный объем. Удельный объем смеси уменьшается быстрее, чем снижается ее скорость, все еще превышающая критическое значение. При дальнейшем сжатии смеси, когда скорость ее становится меньше критической, удельный объем уменьшается медленнее, чем скорость. Наименьшее поперечное сечение имеет горло диффузора, где устанавливаются критическое давление и критическая скорость паровоздушной смеси, несколько превышающая скорость звука в среде с теми же параметрами.
Сопла рабочего пара эжекторов выполняют из нержавеющей стали, а диффузоры из латуни или чугуна, корпуса охладителей — из стали, трубные доски — из стали или латуни, трубы — из мельхиора или латуни, а крышки водяных камер — из чугуна, стали или силумина.
Подачу эжектора назначают исходя из количества сухого воздуха в удаляемой из конденсатора паровоздушной смеси. Расход рабочего пара на двухступенчатый эжектор обычно в 4—5 раз превышает расход удаляемой эжектором паровоздушной смеси.
На сжатие паровоздушной смеси в эжекторе затрачивается лишь 2—4% кинетической энергии струи выходящего из сопла рабочего пара, поэтому КПД пароструйных эжекторов имеет очень малые значения. Вместе с тем затраты теплоты на работу эжектора составляют только 0,2—0,3% общего расхода теплоты на ПТУ, так как расход рабочего пара невелик, а теплота его конденсации в охладителях эжектора используется для подогрева конденсата. Простота конструкции, отсутствие движущихся частей, возможность достижения глубоких разрежений, а также высокая эксплуатационная надежность объясняют широкое применение пароструйных воздушных эжекторов в КУ.