Струйные аппараты - Соколов Е.Я.
ISBN 5-283-00079-6
Скачать (прямая ссылка):
и ......
ApJApp . . Дрс, кПа .
О 1 2 3 4 5 6 7
0,0987 0,0903 0,0798 0,06704 0,0520 0,035 0,016 —0,0061
79 72 64 54 41,6 28 12,8 —5
Дл'я сравнения иа рис. 5.5 иаиесеиа также характеристика Ap3IApp = = f (и) струйного насоса без диффузора при том же отношении сечеиий I3Ifpi = = 17,2. Характеристика построена по (5.11).
Пример 5.2. Для тех же исходных данных, что и в примере 5.1, определить оптимальное отношение сечеиий I3Ifpi, достижимый перепад давлений и построить характеристику для струйного насоса без диффузора. На основе данных [зависимостьі (/з//р1)опт и и от и для диффузориых иасосов] оптимальное от-
Рис. 5.4. Статическое давление инжектируемой и смешанной среды в проточной части струйного иасоса
0,10
¦ч
\орв
я
г opk
о. %№ ¦ч
/fP1= 17,1
-7е Зиф фузорами I l
I - j J3Zfp1=JS
\
Без ЗиффузороО\ і і I \ ' ¦
7 8 и
Рис. 5.5. Сопоставление характеристик струйных насосов с диффузорами ApJhpp = / (и) и без диффузоров Ap3IApc = f (и)
ношение сечений f3lfpi = 38; п = /3//н2 = 1,03. Достижимый относительный перепад давлений определяется по (5.20):
Дрз
0,95^ 0,9752
App
2(.+4)- _ (г.0.975—1.03-4=
— 0,023;
Ap3 = 0,023 0,8 = 0,0187 МПа = 18,7 кПа ж 19 кПа.
Рассчитываем характеристику иасоса по (5.11). Предварительно находим
0,02632
fpilh = 0,02632; IplIfm =
Ap3
App
1—0,02632
= 0,952-0,02632 |^2 - 0,975 — (V 0,975 X 0,02703 и2 — 2 0,02632-(1 + и)2]
¦ = 0,02703; 1
0,9252
)*
Результаты расчета приведены иа рис. 5.5 и ниже:
и ....................... 0 1 2 3 4 5 6
Ap3IApp ................. 0,045 0,04 0,037 0,031 0,023 0,014 0,003
Ap3, кПа 36 34 30 25 18 11 2,4
183
Для сравнения на рис. 5.5 нанесена также характеристика Арс/Арр = f (и) струйного насоса с диффузором при том же отношении сечений f3//pi = 38. Характеристика построена по (5.5).
Как видно из рис. 5.5, характеристики струйных насосов ApcZApp = f (и) или Арз/Арр = f (и) зависят от геометрического параметра насоса fa/fvl.
С увеличением геометрического параметра /3//Р1 характеристики струйных насосов протекают более полого. При этом возрастает предельный коэффициент 'инжекции, т. ё. значение иАрс=0 или иДрз=0, но снижается предельный перепад давлений, т. е. значение АрСи=0 или aPsu=O-
Характеристики бездиффузорных насосов Ap3ZApp = f (и) протекают круче характеристик ApcZApp = f (и) струйных насосов с диффузорами.
При одном и том же геометрическом параметре /3//р х = idem и одном и том же коэффициенте инжекции и = idem струйный насос без диффузора развивает меньший относительный перепад давлений по сравнению со струйным насосом с диффузором Ap3/App <Арс/Арр.
5.3. Расчет геометрических размеров струйных насосов
Метод расчета оптимального отношения сечений струйных насосов изложен в § 5.2.
Выходное сечение рабочего сопла, мг, определяется по формуле
где Gp — расход, KrZc; App — перепад давлений в сопле, Па; t>p— удельный объем рабочей среды, M8ZKr.
3 тех случаях, когда сечение fP1 известно, а искомой величиной является перепад давлений в~ 'рабочем сопле, пользуются формулой
Осевые размеры струйных насосов, а именно расстояние сопла от камеры смешения /с и длина камеры смешения /к, определяются по тем же формулам (2.54) — (2.60), что и для газоструйных компрессоров.
По данным ВТИ опытная константа свободной струи для водоструйных насосов а = 0,16. В водоструйных насосах оптимальное расстояние выходного сечения рабочего сопла от входного сечення цилиндрической камеры смещения удовлетворительно описывается формулой
(5.30)
App = GpPp/(q>i2/^i).
(5.31)
Ic = (I +1,5) Cl8. W
(5.32)
В некоторых случаях, когда речь Идет о выборе размера серийного струйного насоса, более удобно непосредственно определить сечение или диаметр камеры смешения насоса, поскольку определяющим размером для выбора номера серийного насоса обычно является диаметр камеры смешения ds. В частности, так обычно поступают при подборе по заданному коэффициенту инжекции (смешения) и перепаду давлений серийных водоструйных насосов-элеваторов, используемых в качестве смесительных аппаратов в узлах присоединения отопительных установок к водяным тепловым сетям.
Из совместного решения (5.16), (5.21) и (5.30) выводится формула для расчета оптимального сечения камеры смешения струйного насоса, м2,
где UH, Vc — удельные объемы инжектируемой и смешанной среды, м3/кг; s — сопротивление системы, в которой струйный насос создает циркуляцию жидкости, Нас2/мв:
где Apc — перепад давлений, создаваемый струйным насосом, Па Vc — объемная подача струйного насоса, м3/с; Gc — массовая подача струйного насоса, кг/с.
При рекомендованных выше коэффициентах скорости и работе на холодной воде vs = Ve = 0,001 м3/кг
Уравнение (5.336) показывает, что оптимальное сечение камеры смешения струйного насоса обратно пропорционально корню квадратному из сопротивления системы, на которую он работает.
При коэффициентах инжекции и — 1,0 -т-3,0, охватывающих весь практически важный диапазон использования водоструйных смесительных насосов в системах централизованного теплоснабжения, оптимальное значение /з изменяется в пределах от 21,5I^s до 19,0/ ^st т, е. всего на 13 %. Поэтому в первом приближении можно считать оптимальное сечение камеры смешения не зависящим от коэффициента инжекции, а зависящим только от сопротивления отопительной системы.
