27. Воздушные водоподъемники

Эрлифт состоит из вертикальной трубы, погружаемой под уровень воды в скважине или в приемном резервуаре. Внутри трубы проходит воздуховод, по которому сжатый воздух подается компрессором и распыляется с помощью форсунки, находящейся на глубине Н_п ниже уровня воды в скважине. Плотность образующейся при этом смеси значительно меньше плотности воды, в результате чего смесь поднимается по трубе над уровнем воды в скважине на высоту Н. Напор Н = Н_п(ρ – ρ_см)/ρ_см.

КПД не превышает 0,3…0,4, а с учетом потерь в компрессоре общий КПД установки составляет обычно 0,15…0,2.

28. Воздуходувки: конструкция, область применения

При необходимости подачи сжатого воздуха в различных технологических процессах в системах водоснабжения и водоотведения используют воздуходувки (менее 0,3МПа) и компрессоры (более 0,3МПа). Воздуходувки – это ц/б насосы, только подача его выражается в нм³/ч – нормальный м³/ч (т.е. при t = 20⁰C и P = 760мм рт. ст.).

По подаче воздуходувки бывают: малые (до 200нм³/мин), средние (до 360нм³/мин), большие (360…750 нм³/мин).

ТВ-175-1,6 - турбовоздуходувка с подачей 175нм³/мин и развиваемым давлением в 1,6МПа.

Характеристики воздуходувок аналогичны характеристикам лопастных насосов, только по оси ординат не напоры, а разность давлений нагнетания и всасывания ΔР. Характеристика ΔР-Q нестабильна. Это может вызвать нестабильную работу воздуходувки – явление помпажа. Для защиты воздуходувки от этого явления устанавливают противопомпажные устройства с выпускным клапаном, к-е обеспечивают сброс избыточного воздуха. Мощность воздуходувки N = α_адQρ/η_мη_адη_об, где αад – работа адиабатического сжатия; Q – подача, нм³/ч; ρ – плотность перекачиваемого воздуха; η_м – механический кпд (0,97…0,99); η_ад – адиабатический кпд, выражающий отношение работы адиабатического сжатия к полной работе (0,6…0,75); η_об – объемные утечки (0,95…0,98).

α_ад = 35000Р₁((P₂/Р₁)^0,29 – 1), где Р₁ и Р₂ – начальное и конечное давления.

29. Водокольцевые насосы. Вакуум-насосы

Водокольцевые насосы используются для удаления газов или воздуха из закрытой системы с целью создания вакууметрического давления (на всасывающих линиях ц/б насосов при заливке их водой перед пуском при положительной высоте всасывания). Главное требование – герметичность. Наибольшее применение получили водокольцевые вакуум-насосы.

Схема вакуум-насоса: рабочее колесо (1), корпус (2), водяное кольцо (3), серповидная полость (4), нагнетательная и всасывающая полость (5) и (6), нагнетательный и всасывающий патрубки (7) и (8). На валу насоса располагается РК с радиальными лопатками эксцентрично по отношению к цилиндрической камере (2), частично заполненной водой. При вращении РК вода засчет ц/б сил отбрасывается к стенке корпуса, образую водяное кольцо (3) и полость (4).

Теоретическая подача вакуум-насоса Q_T = πbn/4((Д₁ – 2а) – zs(l-a)), где Д₁ и Д₂ – диаметр РК и его ступицы, z – число лопаток, l – длина лопатки, а – глубина погружения лопатки в водяное кольцо, s – толщина лопатки, b – ширина лопатки, n – частота вращения ротора (об/с).

Действительный расход подаваемого/откачиваемого воздуха Q_В = η_обQ_Т, где Q_Т = 0,7…0,8.

Водокольцевые насосы могут служить как вакуумные насосы (ВВН – вакуумный водокольцевой насос) или нагнетатели (ВК – водокольцевой компрессор). Промышленность выпускает вакуум-насосы с номинальной подачей Q_н = 0,75…50нм³/мин.