ежектування
Ежектування - це приведення в рух пари або газу шляхом розрядки середовища, яка створюється іншим, що рухається з більшою швидкістю, робочим потоком. Потік, що рухається під напором, створює розрядження і називається ежектірующее (активним потоком), а приводиться в рух суміш є ежектіруемой (пасивної сумішшю). В результаті їх змішання, при ежектування, пасивна суміш передає енергію активного потоку, внаслідок чого швидкості та інші показники вирівнюються. Як потоку може використовуватися як газ, так і рідина, а також пар різного характеру. Ежектування лежить в основі роботи всіх пароструминних апаратів, до яких відносяться ежектори і інжектори. За своєю будовою, а так само за принципом дії багато інжектори і ежектори дуже схожі. Однак у кожного в принципі роботи є відмінні риси. Так само в історії згадується про їх одночасне відкриття французьким вченим Анрі Жиффар в 1852 році. Запатентована в 1858 році конструкція інжектора принципово не має відмінностей із сучасною. Винайдена конструкція інжектора знайшла своє широке застосування в паровозостроении, в парових котелень, на пароплавах, а також застосовувалася для дезінфекції армійських мундирів. Однак згадка про застосування пароструйного апарату для цілей підтримки вакууму в паровій турбіні було лише в 1903 році. Такий апарат на трубостроітельном заводі вперше застосував англійський інженер Чарльз Альдежрнон Парсонс. Він за допомогою цього апарату, відомого в наші дні під назвою «ежектор», видаляв з конденсатора парової турбіни паровоздушную суміш. А необхідно йому це було для підтримки вакууму в системі турбіни. Таким чином, відомий вже 1852 році ежектор, тільки в 1903 році отримав своє широке застосування. Пов'язано це було з тим, що не були описані на той час деякі закони фізики. Відсутні закони, що описують розширення пара були виведені до 1900 років. Винайдений в 1880 році двигун внутрішнього згоряння тільки до 1900 року досяг свого апогею. Винахід поклало початок «війні моторів». Кораблі перестали залежати від сили вітру, а значить від стихії, літаки піднялися в небо, танки, субмарини стали ударною силою армії. Тепер не тільки в повітрі і під водою розвивалися військові дії. Військові конфлікти стали ще й промисловими, той сильніше у кого техніка на висоті.
Шведський інженер Карл Густав де Лаваль в 1889 році вперше застосував сопло, розширене на виході. Таке сопло дозволило отримати великі швидкості пара. Швидкість обертання ротора в турбінах збільшилася. А застосування в 1903 році Парсонсом прототипу ежектора і напрацювання його шведського колеги наблизили ежектор до пристроїв підвищеної потужності.
Ежектори видаляють гази або рідини з робочого простору, і характеризується даний пристрій коефіцієнтом ежекції:
Ежекторне обладнання знайшло своє широке застосування в ежекційних системах охолодження двигунів, в паротурбінних установках, в ексгаустер, в кондиціонерах і навіть в простих пульверизатора. Ежектори використовуються для вентиляції приміщень, для відкачування гарячих газів, для виведення з численних установок відпрацьованих газів, для всмоктування атмосферного повітря через радіатор, для розпилення масел і мазуту в форсунках. Ежекторні пристрої застосовуються для вентилювання приміщень рухомих об'єктів, якими є вагони поїздів, салони автомобілів, каюти кораблів. У разі рухомих об'єктів в конструкції ежектора застосовується конфузор, який має зворотні диффузер параметри і деякі конструктивні відмінності. Потік повітря, що рухається назустріч ежектору, має швидкість руху транспорту. При цьому русі в конфузор ежектора потрапляє невелика маса повітря. Частина ежектора створюється тиск нижче, ніж в приміщенні. Відповідно повітря з приміщення спрямовується по відвідної трубці, де його підхоплює струмінь ежектірующего потоку, яка в подальшому виводить його назовні. Чим вище швидкість руху транспорту, тим ефективніше працює система ежектора. Пристрій може працювати при наявності вітрового навантаження і в стаціонарному режимі.
Мал. 1. Многосопельний ежектор
Ежектор застосовується для транспортування рідин за рахунок кінетичної енергії рухомого потоку повітря. Побелочние пристрою і пульверизатори, в яких використовується ежектор, працюють так: потік повітря, що нагнітається додатковим пристроєм в циліндричну трубку, створює розрядження в відсмоктує трубці і рідина піднімається по трубці, після чого на виході розпорошується повітряним потоком. У нафтовій промисловості ежектор щільно зайняв свою нішу. Ежекторний-насосні системи використовуються для переробки низьконапірних нафтових газів. У промисловості, пов'язаної з переробкою і видобутком нафти і газу часто використовується рідинно-газовий ежектор. Принцип роботи такого ежектора зводиться до того, що насос, що виробляє забір робочої рідини з сепаратора, подає її на ежектор. Він в свою чергу відкачує рідину і компріміруется газ. Газ відбирається з сировинних ємностей, з системи переробки нафти або з кінцевих ділянок сепарації, а так само з очисного резервуара, призначеного для очищення стічних вод. Освічена газом і рідиною суміш з ежектора направляється в сепаратор, там відбувається її відділення від газу. Газ, що пройшов процедуру сепарації під необхідним тиском для споживача подається в систему газосбора. Насосом з сепаратора рідина знову відкачується і подається до ежектору. Таким способом використовувана рідина постійно циркулює по замкнутому контуру, здійснюючи тим самим відкачування, компримування і транспортування газу. В якості робочих рідин використовують різні водні та нафтові розчини, а так само просто технічну воду.
У порівнянні, з компресорними станціями ежекторне компримування має безліч переваг. таких як:
- висока надійність при експлуатації;
- відсутність рухомих елементів;
- мінімальні вкладення при введенні в експлуатацію.
Значна перевага перед компресором ежекторний сепаратор має в тому, що додатково переробляє газовий конденсат. Так само ежектори успішно використовуються в олійно-жировій промисловості. У цій галузі ежектори переважно застосовуються в складі пароежекторних вакуумних насосів. Пароструминні ежектори розташовані за конденсаторами, мають багатоступеневу структуру, а так само включаються послідовно в ежектіруемой середовищі. У конденсаторах відбувається конденсування пара, а в ежекторах підвищується тиск пасивної середовища. У пароежекторних вакуумних насосах витрата пара значно знижується, це відбувається через те, що вони не всю що виходить суміш з попередніх ежекторів стискають. Ця суміш утворена Несконденсировавшиеся газами і деякою частиною водяної пари. Пароежекторние вакуумні насоси з конденсаторами змішувального типу саме в олійно-жировій промисловості активно використовуються і пов'язано це з тим, що саме там необхідно конденсування на струменях і краплях води, що охолоджує. А так же приємним установки, дезодоруючі масло, працюють при низьких значеннях тиску, великих обсягах подач і мають високі температури робочих середовищ.