Робочий процес ежектора зводиться до наступного. Високонапірний (ежектуючий) газ, що має повний тиск, випливає із сопла в змішувальну камеру. При стаціонарному режимі роботи ежектора у вхідному перерізі змішувальної камери встановлюється статичний тиск який завжди нижчий від повного тиску низьконапірного (щожектується) газу .

Під впливом різниці тисків низьконапірний газ спрямовується в камеру. Відносна витрата цього газу, що називається коефіцієнтом ежекції
залежить від площ сопел, від щільності газів та їх початкових тисків, від режиму роботи ежектора. Незважаючи на те, що швидкість газу, що ежектується у вхідному перерізі зазвичай менше швидкості ежектуючого газу , належним вибором площ сопел і можна отримати скільки завгодно велике значення коефіцієнта ежекції n.

У камеру змішування газ, що ежектує і ежектується, входять у вигляді двох роздільних потоків: у загальному випадку вони можуть відрізнятися за хімічним складом, швидкістю, температурою і тиском. Змішування потоків означає, зрештою, вирівнювання параметрів газів по всьому перерізу камери.

Весь процес змішування можна умовно розділити на два етапи – початковий та основний. Відповідно виділяються дві ділянки змішувальної камери (рис. 5). Течія в початковій ділянці камери змішування з відомим наближенням можна уподібнити турбулентного струменя, що рухається в супутньому потоці. Зважаючи на наявність поперечних пульсаційних компонентів швидкості, властивих турбулентному руху, потоки впроваджуються один в одного, утворюючи зону змішування, що поступово поширюється, - прикордонний шар струменя. У межах прикордонного шару відбувається плавна зміна параметрів газової суміші від значень їх в газі, що ежектує, до значень в газі, що ежектується. Поза прикордонним шаром в початковій ділянці камери змішування є незбурені потоки газів, що ежектуються і ежектують.

У початковій ділянці камери частинки газу, що ежектується, безперервно захоплюються високонапірним струменем і захоплюються нею в зону змішування. Завдяки цьому і підтримується розрідження на вході в камеру змішування, яке забезпечує втікання низьконапірного газу в ежектор.

Залежно відносних розмірів ежектора з віддаленням від сопла послідовно зникають обидві зони незбуреної течії газів; так, на рис. 5 першим ліквідується ядро ​​струменя, що ежектує.

На деякій відстані від сопла, у перерізі Г - Г, званому граничним перерізом, прикордонний шар струменя заповнює весь переріз змішувальної камери. У цьому перерізі вже немає областей незбурених течій, проте параметри газу суттєво різні за радіусом камери. Тому і після граничного перерізу в основному ділянці камери змішувача триває вирівнювання параметрів потоку по перерізу. У кінцевому перерізі камери, що знаходиться в середньому на відстані 8 - 12 діаметрів камери від початкового перерізу, виходить досить однорідна суміш газів, повний тиск якої більше перевищує повний тиск газу, що ежектується , Що менше коефіцієнт ежекції п. Раціональне проектування ежектора зводиться до вибору таких його геометричних розмірів, щоб при заданих початкових параметрах і співвідношенні витрат газів отримати найвище значення повного тиску суміші, або при заданих початкових і кінцевому тиску отримати найбільший коефіцієнт ежекції.

Рис. 5. Зміна поля швидкостей довжиною камери змішування.

Описана схема процесу змішування газів в ежекторі при дозвукових швидкостях принципово нічим не відрізняється від процесу змішування стисливих рідин в рідинному ежекторі. Як буде показано нижче, навіть при великих докритичних відносинах тисків не тільки якісні закономірності, а й багато кількісних залежностей між параметрами газового ежектора практично не відрізняються від відповідних даних рідинного ежектора.

Якісно нова картина течії спостерігається при надкритичних відносинах тисків у соплі. При дозвуковому закінченні тиск газу на виході із сопла дорівнює тиску в навколишньому середовищі, іншими словами, статичні тиски газів на вході в камеру змішування р1 і р2 однакові. При звуковому або надзвуковому закінченні газу, що ежектує газу, тиск на зрізі сопла може істотно відрізнятися від тиску газу, що ежектується.

Якщо сопло газу, що ежектує, виконано нерозширюваним, то при надкритичному відношенні тисків статичний тиск на срезесопла перевищує тиск у навколишньому середовищі - газі, що ежектується.

Рис. 6. Схема течії в початковій ділянці камери змішування при надкритичному відношенні тисків у сопі

Тому після виходу з сопла А струмінь ежектітірующего газу В (рис. 6), що рухається зі швидкістю звуку
, продовжує розширюватися, швидкість її стає надзвуковою, а площа перерізу - більшою, ніж площа вихідного перерізу сопла.

Так само поводиться надзвуковий струмок, що ежектує, що випливає з сопла Лаваля, якщо в ежекторі застосовано надзвукове сопло з неповним розширенням. В цьому випадку швидкість газу на зрізі сопла відповідає
, де
-Розрахункова величина швидкості для даного сопла Лаваля, що визначається ставленням площ вихідного та критичногоперетинів.

Таким чином, при відносинах тисків, великих розрахункового для даного сопла, газ, що ежектує, в початковій ділянці змішувальної камери являє собою розширюється надзвуковий струмінь. Потік газу, що ежектується, на цій ділянці рухається між кордоном струменя і стінками камери. Так як швидкість потоку, що ежектується в початковій ділянці дозвукова, то при течії по звужується «каналу» потік прискорюється, і статичний тиск в ньому падає.

При дозвуковому закінченні струменя, що ежектує, найбільше розрідження, і максимальні швидкості потоків досягалися у вхідному перерізі камери. У даному випадку мінімальна величина статичного тиску, і максимальна швидкість ежектируемого потоку досягаються в перерізі 1", що знаходиться на деякій відстані від сопла, там, де площа розширюється надзвукового струменя стає найбільшою. Цей переріз прийнято називати перетином замикання.

Особливістю надзвукового струменя є те, що змішання її з навколишнім потоком на цій ділянці проходить значно менш інтенсивно, ніж змішування дозвукових потоків. Це пов'язано з тим, що надзвуковий струмінь має підвищену стійкість порівняно з дозвуковим струменем, і розмивання меж такого струменя відбувається слабше. Фізичні основи цього явища легко усвідомити на прикладі (рис. 7).

Рис. 7. Схема силового впливу газу на тіло, що викривляє межу дозвукового (а) та надзвукового (б) потоків.

Якщо межа дозвукового потоку через будь-яку причину (наприклад, вплив частинок газу супутнього потоку) викривлена, то в цьому місці через зменшення площі перерізу зменшується статичний тиск і виникає сила зовнішнього тиску, що збільшує початкову деформацію кордону: при взаємодії з навколишнім середовищем дозвуковий струмінь «втягує» частинки зовнішнього потоку і межа її швидко розмивається. У надзвуковому (щодо зовнішнього середовища) потоці аналогічне викривлення кордону та зменшення перерізу призводить до зростання тиску; Сила, що виникає, спрямована не всередину, а назовні потоку і прагне відновити вихідне положення кордону струменя, виштовхуючи частинки зовнішнього середовища.

Цікаво відзначити, що цю відмінність у властивостях дозвукового та надзвукового струменя можна спостерігати буквально на дотик. Дозвуковий струмінь втягує всередину піднесений до кордону легкий предмет, надзвуковий струмінь на відстані кількох калібрів від сопла має "жорсткий" кордон; при спробі ввести в струмінь ззовні будь-який предмет відчувається помітний опір різко вираженої межі струменя.

Рис. 8. Шлірен - фотографія потоку в камері змішування плоского ежектора при режимі дозвуковому витікання газу з сопла;
,
р 1 = р 2 .

Рис. 9. Шлірен – фотографія потоку в камері змішування плоского ежектора при надкритичному відношенні тисків у соплі П 0 =3,4.

На рис. 8 і 9 наведені фотографії течії в початковій ділянці змішувальної камери при дозвуковому та надзвуковому закінченні струму, що ежектує. Фотографії отримані на плоскій моделі ежектора, режим змінювався шляхом збільшення повного тиску газу, що ежектує, перед соплом при постійному тиску газу, що ежектується, і постійному тиску на виході з камери.

На фотографіях видно різницю між двома розглянутими режимами течії початковій ділянці камери.

При аналізі процесів та розрахунку параметрів ежектора на надкритичних відносинах тисків у соплі будемо вважати, що до перетину замикання (рис. 6) потоки, що ежектують і ежектуються, течуть окремо, не змішуючись, а інтенсивне змішування відбувається за цим перетином. Це дуже близько до дійсної картини явища. Перетин замикання є характерним перерізом початкової ділянки змішування, а параметри потоків у ньому, як буде показано нижче, суттєво впливають на робочий процес та параметри ежектора.

З видаленням від сопла межа між потоками розмивається, надзвукове ядро ​​струменя, що ежектує, зменшується, відбувається поступове вирівнювання параметрів газу по перерізу камери.

Характер змішування газів в основному ділянці змішувальної камери практично такий самий, як і при докритичних відносинах тисків в сопі, швидкість суміші газів у широкому діапазоні початкових параметрів газів залишається меншою швидкість звуку. Однак при збільшенні відношення початкових тисків газів понад деяку певну для кожного ежектора величини потік суміші в основному ділянці камери стає надзвуковим і може залишитися надзвуковим до кінця змішувальної камери. Умови переходу від дозвукового до надзвукового режиму перебігу суміші газів, як показано нижче, тісно пов'язані з режимом перебігу газів у перерізі замикання.

Такі особливості перебігу процесу змішування газів при надкритичних відносинах тисків газів в соклі, що ежектує. Зауважимо, що під ставленням тисків у соплі ми маємо на увазі відношення повного тиску газу, що ежектує до статичного тиску потоку, що ежектується вхідному перерізі змішувальної камери , яке залежить від повного тиску та наведеної швидкості .

Чим більше тим більше (при постійному відношенні повних тисків газів) відношення тисків у соплі:

Тут
- Відома газодинамічна функція.

Таким чином, надкритичний режим закінчення газу, що ежектує, з сопла може існувати і тоді, коли відношення початкових повних тисків газів.
нижче критичного значення.

Незалежно від особливостей перебігу газів при змішуванні відбувається вирівнювання швидкості газів по перерізу камери шляхом обміну імпульсами між частинками, що рухаються з більшою та меншою швидкістю. Цей процес супроводжується втратами. Крім звичайних гідравлічних втрат на тертя об стінки сопел і камери змішування, для робочого процесу ежектори характерні втрати, пов'язані з самою істотою процесу змішування.

Визначимо зміну кінетичної енергії, що відбувається при змішуванні двох газових потоків, секундна масова витрата і початкова швидкість яких рівні відповідно G 1 , G 2 , і . Якщо припустити, що змішання потоків відбувається при постійному тиску (це можливо або при спеціальному профілюванні камери, або при змішуванні вільних струменів), то кількість руху суміші повинна дорівнювати сумі початкових кількостей руху потоків:

Кінетична енергія суміші газів дорівнює

Легко переконатися, що ця величина менша за суму кінетичних енергій потоків до змішування, що дорівнює

на величину

. (2)

Величина
є втрати кінетичної енергії, пов'язані з процесом змішування потоків. Ці втрати аналогічні втрат енергії при ударі непружних тіл. Незалежно від температури, щільності та інших параметрів потоків втрати, як показує формула (2), тим більше, чим більше різниця швидкостей потоків, що змішуються. Звідси можна зробити висновок, що при заданій швидкості газу, що ежектує, і заданому відносному витраті газу, що ежектується.
(Коефіцієнт ежекції) для отримання найменших втрат, тобто найбільшої величини повного тиску суміші газів, бажано збільшувати так, щоб можливо більше наблизити швидкість газу, що ежектується, до швидкості ежектуючого газу при вході в камеру змішування. Як побачимо нижче, це справді призводить до найвигіднішого перебігу процесу змішування.

Рис. 10. Зміна статичного тиску по довжині камери змішування при дозвуковому перебігу газів.

При змішуванні газів в циліндричній камері змішувача ежектора статичний тиск газів не залишається постійним. Для того щоб визначити характер зміни статичного тиску в циліндричній змішувальній камері, порівняємо параметри потоку в двох довільних перерізах камери 1 і 2, що знаходяться на різній відстані від початку камери (рис. 10). Очевидно, що в перерізі 2, що знаходиться на більшій відстані від вхідного перерізу камери, поле швидкостей рівномірніше, ніж у перерізі 1. Якщо прийняти, що для обох перерізів
(для основної ділянки камери, де статичний тиск змінюється незначно, це наближено відповідає дійсності), то з умови рівності секундних витрат газу

слід, що у перерізах 1 і 2 зберігає постійне значення середня за площею величина швидкості потоку

.(3)

. (4)

Легко переконатися, що при
, тобто. у разі рівномірного поля швидкості в перерізі F, величина дорівнює одиниці. У всіх інших випадках чисельник у (4) більше знаменника та
.

Значення величини може бути характеристикою ступеня нерівномірності поля швидкостей у цьому перерізі: чим нерівномірніше поле , тим більше . Будемо називати величину коефіцієнт поля.

Повертаючись до мал. 10, тепер неважко зробити висновок, що величина коефіцієнта поля у перерізі 1 більше, ніж у перерізі 2. Кількості руху у перерізах 1 та 2 визначаються інтегралами

Так як
, то звідси випливає

(5)

Отже, кількість руху в потоці при вирівнюванні поля швидкостей у процесі змішування зменшується, незважаючи на те, що сумарна витрата та середня за площею швидкість
залишаються незмінними.

Запишемо тепер рівняння імпульсів для потоку між перерізами 1 та 2:

.

З нерівності (5) ліва частина даного рівняння завжди позитивна. Звідси слідує що
т. е. вирівнювання поля швидкостей в циліндричній змішувальній камері супроводжується зростанням статичного тиску; у вхідному перерізі камери існує знижений тиск у порівнянні з тиском на виході з камери. Ця властивість процесу безпосередньо використовується в найпростіших ежекторах, що складаються з сопла та однієї циліндричної камери змішування, як, наприклад, показано на рис. 10. Завдяки наявності розрідження на вході в камеру, цей ежектор підсмоктує з атмосфери повітря, а потім суміш викидається знову в атмосферу. На рис. 10 також показано зміну статичного тиску довжиною камери ежектора.

Отриманий якісний висновок справедливий у тих випадках, коли зміна щільності газу в ділянці процесу змішування, що розглядається, незначна, внаслідок чого можна наближено вважати
. Однак у деяких випадках при змішуванні газів істотно різної температури, коли є велика нерівномірність щільності по перерізу, а також при надзвукових швидкостях в основному ділянці змішування, коли щільність помітно змінюється по довжині камери, можливі режими роботи ежектора, при яких статичний тиск газу в процесі змішування не зростає, а знижується.

Якщо змішувальна камера не циліндрична, як передбачалося вище, а має змінну по довжині площу перерізу, можна отримати довільну зміну статичного тиску по довжині.

Основним геометричним параметром ежектора з циліндричною змішувальною камерою є відношення площ вихідних перерізів сопел для газів, що ежектують і ежектуються.

,

де F 3 - площа перерізу циліндричної камери змішувача.

Ежектор з великим значенням , Т. е. з відносно малоюплощею камери, є високонапірним, але не може працювати з великими коефіцієнтами ежекції; ежектор з малим дозволяє підсмоктувати велику кількість газу, але мало підвищує його тиск.

Другим характерним геометричним параметром ежектора є ступінь розширення дифузора
- Відношення площі перерізу на виході з дифузора до площі на вході в нього. Якщо ежектор працює при заданому статичному тиску на виході з дифузора, наприклад при вихлопі в атмосферу або резервуар з постійним тиском газу, то ступінь розширення дифузора f істотно впливає на всі параметри ежектора. Зі збільшенням fв цьому випадку знижується статичний тиск у камері змішування, зростає швидкість ежектування і коефіцієнт ежекції при не дуже значній зміні повного тиску суміші. Зрозуміло, це справедливо лише доти, коли у якомусь перерізі ежектора буде досягнуто швидкість звуку.

Третій геометричний параметр ежектора – відносна довжина камери змішування
- До звичайних методів розрахунку ежектора не входить, хоча і істотно впливає на параметри ежектора, визначаючи повноту вирівнювання параметрів суміші по перерізу. Нижче думати, що довжина камери досить велика
та коефіцієнт поля у її вихідному перерізі близький до одиниці.

Ежектор – що це таке та як це працює? Точну відповідь на це питання знає будь-який інженер гідравлік, який розуміє суть перетворення енергії струменя, що підмішується, в тиск у трубопроводі. Непосвяченим у тонкощі інженерної справи споживачам води із свердловини достатньо розуміння того факту, що цей вузол напірного обладнання дозволяє насосу качати воду з глибин понад 15-20 метрів. Але якщо ви хочете зібрати ежектор власноруч, удосконаливши свій насос, то вам знадобиться розуміння суті цього приладу фактично на інженерному рівні. І ця стаття допоможемо вам розібратися з тим, що є ежектором, як він працює і як зібрати подібний вузол своїми силами.

Що таке ежектор і як він працює?

З погляду фізики процесу ежектор – це типовий викидач, що нагнітає тиск у каналі трубопроводу. Він працює в парі з насосом, що відсмоктує, що відбирає воду зі свердловини або колодязя.

Суть роботи даного вузла полягає у вкиданні в трубопровід або робочу камеру насоса струменя рідини, що розганяється до високої швидкості. Причому розгін здійснюється за рахунок проходження по ділянці, що плавно звужується. Завдяки різниці швидкостей руху основного потоку і струменя, що підмішується в камері вузла створюється область розрідження, що підвищує силу всмоктування в трубопроводі.

За цим принципом працює і повітряний ежектор, і викидач рідинного середовища, і газо-рідинний вузол. У фізиці механіку роботи подібних вузлів описує закон Бернуллі, сформульований у 18 столітті. Однак перший робочий ежектор вдалося зібрати лише у 19 столітті, а точніше у 1858 році.

Ежекторний насос – принцип дії та очікувана вигода

Сучасні викидачі розганяють тиск у трубопроводі, споживаючи близько 12 відсотків обсягу потоку, що прокачується. Тобто, якщо трубою піде 1000 літрів на годину, то для ефективної роботи ежектора буде потрібно викид на рівні 120 л/год.

У насосі підтримується наступний принцип роботи ежектора:

• У трубу за насосом врізають відведення.
• Воду з цього відведення подають на циркуляційний патрубок ежектора.
• Всмоктуючий патрубок ежектора з'єднують із трубою, опущеною в колодязь, а напірний патрубок – з входом до робочої камери насоса.
• На опущену в колодязь трубу обов'язково монтують Зворотній клапан, що блокує рух води вниз.
• Потік, що подається на циркуляційний патрубок, рухається з великою швидкістю, створюючи розрідження в зоні всмоктування ежектора. Під дією цього розрідження збільшується сила всмоктування (підйому води) та тиск у трубопроводі, що підключається до насоса.

Насос, що оснащується ежектором, починає відбирати воду з колодязя глибиною більше 7-8 метрів. Без викидувача цей процес неможливий у принципі. Позбавлений цього вузла агрегат відсмоктувального типу здатний піднімати воду лише в глибини 5-7 метрів. А ежекторний насос качає воду навіть із глибини 45 метрів. При цьому ефективність роботи напірного обладнання залежить від різновидів застосованих викидачів.

Різновиди ежекторів - класифікація за місцем розташування

Ежектор, принцип дії якого описано вище, монтується тільки на поверхневі насоси. Існує дві схеми монтажу:

• Внутрішнє розміщення – це коли викидувач вбудовується у кожух насоса або десь поблизу.
• Зовнішнє розміщення – у цьому випадку викидач монтується в колодязі, куди, крім основного трубопроводу, проводиться ще й циркуляційна гілка.

Внутрішній ежектор для насоса дає 100% гарантію безпечної експлуатації викидувача. У цьому випадку він захищений від замулювання та механічних пошкоджень. З іншого боку, внутрішній монтаж скорочує довжину циркуляційного трубопроводу. Найбільший недолік цієї схеми – незначний приріст глибини всмоктування. Внутрішній ежектор – що це таке і які дає вигоди, ми вже пояснили вище – дозволяє поверхневому насосу качати воду тільки з глибини 9-10 метрів. Про жодні 15-40 метрів тут можна і не мріяти. А ще вас переслідуватиме шум биття води, що розповсюджується корпусом вбудованого обладнання.

Зовнішній ежектор обіцяє такі вигоди, як практично безшумну роботу (джерело биття знаходиться в свердловині) і генерацію значного розрідження, достатнього для підйому води зі свердловини глибиною до 45 метрів. До прикрих недоліків даної схеми відносяться, по-перше, падіння ефективності роботи напірного обладнання приблизно на третину, по-друге, необхідність монтажу первинних фільтрів, що регулюють частоту потоку (такий вузол боїться замулювання).

Однак якщо ви зібралися конструювати ежектор своїми руками, найбільш доступним варіантом буде саме зовнішній вузол. Саме його ми розглянемо нижче за текстом.

Самостійне виготовлення: покрокова інструкція

Якщо ви вирішили зробити ежектор своїми руками – креслення вам не знадобляться, оскільки спрощену модель зовнішнього вузла можна зібрати зі стандартних трійників, штуцерів та фітингів та куточків для водопроводу. Причому як робочі інструменти можна буде використовувати тільки два розвідні ключі, а з витратних матеріалів вам знадобиться лише ФУМ-стрічка.

Повний список деталей для саморобного викидачу виглядає так:

• Штуцер із зовнішнім різьбленням та йоржиком для монтажу шлангів. Він зіграє роль сопла, з якого викидається високошвидкісний потік води.
• Трійник із внутрішнім різьбленням, діаметр якого повинен збігатися із зовнішньою нарізкою штуцера. Цей елемент використовуватиметься як корпус.
• Три куточки з різьбовими та цанговими торцями. З їх допомогою можна впорядкувати прокладку циркуляційного, всмоктуючого та напірного трубопроводів.
• Два або три цангові або обтискні фітинги, за допомогою яких забезпечують підключення трубопроводів. Причому останній варіант вимагає використання додаткового інструменту – обтискного ключа

Сам процес збирання починається з підготовки штуцера. З нього сточують шестигранник, що виступає над різьбовим торцем. Далі оброблений штуцер вкручують у трійник з боку наскрізного каналу, отримуючи основу циркуляційного патрубка. При цьому торець з йоржиком (штуцера) не повинен виходити за межі трійника. Якщо це сталося, його доведеться спиляти.

Для завершення монтажу циркуляційного патрубка в трійник, слідом за штуцером, вкручують згін куточка з різьбовими торцями, після чого на вільну частину цього елемента накручують ще один куточок, отримуючи U-подібну петлю із закінченням-фітингом. Саме до цього фітингу кріпиться циркуляційна труба від насоса.

Наступний крок – підготовка напірного торця. Для цього у вільний наскрізний торець трійника (він розташований над облаштованим циркуляційним відведенням) вкручують фітинг із зовнішнім різьбовим закінченням та цангою. До цієї цанги кріпиться труба від ежектора в насос.

Останній етап – облаштування всмоктуючого торця. У цьому випадку ми просто вкручуємо в бічне відведення трійника фітинг-куточок із зовнішнім різьбленням і цанговим затискачем на іншому торці. Причому цанга має дивитися вниз, у бік циркуляційного патрубка. І до цього фітингу кріпиться всмоктувальна труба, укладена до дна колодязя.

Секрети успіху – як підвищити ефективність саморобної конструкції

По-перше, діаметр циркуляційної труби повинен бути вдвічі менше габаритів напірної та всмоктувальної лінії. Завдяки цьому потік отримає високу швидкістьще на підході до штуцера, який замінив сопло.

По-друге, трубу, що всмоктує, краще не опускати до самого дна колодязя - вона повинна розташовуватися на хоча б метровому видаленні. А ще краще – на відстані 1,5 метра від дна. Так можна уникнути замулювання.

По-третє, на торець труби, що всмоктує, потрібно навернути зворотний клапан, що відсікає злив води вниз, а за клапаном буде зайвим поставити грубий сітчастий фільтр. Завдяки цьому підвищується ККД ежекторів та зменшується ризик замулювання конструкції.

Захоплення потоком з більш високим тиском, що рухаються з великою швидкістю, середовища з низьким тиском

Анімація

Опис

Ефект ежекції полягає в тому, що потік з більш високим тиском, що рухається з великою швидкістю, тягне за собою середовище низького тиску. Захоплений потік називається ежектується. У процесі змішування двох середовищ відбувається вирівнювання швидкостей, що супроводжується, як правило, підвищенням тиску.

Основна особливість фізичного процесу полягає в тому, що змішання потоків відбувається при великих швидкостях активного потоку.

Так як коаксіальні струмені поширюються не в атмосфері з постійним тиском, а обмежені стінками каналу або камерами змішування, середня осьова кількість руху, опосередкована масовою витратою, не зберігається постійним, і статичний тиск може змінюватися вздовж осі х . Поки що швидкість потоку, що ежектує. більше швидкостіежектируемого потоку в камері змішування постійного радіусу, буде місце збільшення тиску в напрямку х , де ядра поглинаються завдяки швидкому змішуванню зсувних шарів (ядро - частина прямого потоку, яка входить в канал).

Процес змішування потоків у камері ежектора схематично ілюстровано на рис. 1.

Змішування потоків у камері ежектора

Рис. 1

У перерізі 0 - 0 , що збігається з початком камери змішування, середні швидкості робочого потоку V E і всмоктуваного потоку V EJ є вихідними. За цим перетином розташована початкова ділянка змішування потоків, де по центру зберігається ядро ​​швидкості робочого потоку, не охоплене процесом змішування. У межах ядра швидкості потоку постійні і дорівнюють середній швидкості закінчення із сопла V E .

Аналогічне ядро постійних швидкостейможна спостерігати в межах кільцевої області, що охоплюється всмоктуваним потоком. Між цими областями постійних швидкостей розташована зона турбулентного обміну, де швидкості потоків постійно змінюються від V E в ядрі робочого потоку до V EJ в зоні потоку, що всмоктується. Початкова ділянка закінчується у створі, де виклинюється ядро ​​робочого потоку.

Коли точки виклинювання ядра швидкості робочого потоку і ядра швидкості всмоктуваного потоку не збігаються, між початковою та основною ділянкою з'являється перехідна ділянка, в межах якої є лише одна із зон постійних швидкостей.

Змішування потоків у камері ежектора супроводжується змінами посереднього тиску вздовж проточної частини. У міру вирівнювання профілю поперечного розподілу швидкостей потоків і зменшення перерізу до перерізу середньої швидкості сумарного потоку відбувається підвищення тиску.

Підвищення тиску в зоні змішування каналу постійного радіусу без урахування поверхневого тертя стінку може бути визначено за формулою:

,

де р 0 - Тиск у перерізі 0-0;

р 1 - тиск у перерізі 1-1 (рис. 1);

r – щільність речовини;

V E – швидкість робочого потоку;

V A - швидкість потоку, що всмоктується;

А E - відношення площ сопла та камери (відносне розширення).

Ефект проявляється, наприклад, у циліндричній трубі за наявності не менше двох струминних течій з різними швидкостями.

Речовий потік набуває форми каналу або камери, в якій відбувається змішування потоків.

Тимчасові характеристики

Час ініціації (log to від -1 до 1);

Час існування (log tc від 1 до 9);

Час деградації (log td від -1 до 1);

Час оптимального прояву (log tk від 1 до 6).

Діаграма:

Технічні реалізації ефекту

Технічна реалізація ефекту ежекції

Для технічної реалізації ефекту ежекції достатньо спрямувати потік повітря від домашнього пилососа до приймального патрубка системи, зображеної на рис. 2.

Найпростіша ежекційна система

Рис. 2

Найпростіша ежекційна система входить до комплектації радянських побутових пилососів

1- трубка з потоком повітря, що ежектує;

2 - патрубок підведення рідини, що ежектується;

3 - резервуар з рідиною, що ежектується;

4 – потік повітря;

5 - конус розпилення рідини, що ежектується.

Бернуллієвське розрідження в потоці повітря витягує рідину (водний забарвлений розчин) з резервуара, і потік повітря розпорошує її шляхом відриву крапель з торця патрубка підведення. Перепад висоти між рівнем рідини в резервуарі і точкою розпилення (торцем патрубка) становить 10 – 15 см. Внутрішній діаметр трубки з газовим потоком – 30 – 40мм, патрубка підведення – 2 – 3мм.

Застосування ефекту

Підвищення тиску потоку, що ежектується без безпосередньої механічної енергіїзастосовується в струменевих апаратах, що використовуються у різних галузях техніки: на електростанціях - у пристроях паливоспалювання (газові інжекційні пальники); у системі живлення парових котлів (протикавітаційні водоструминні насоси); для підвищення тиску з відборів турбін (пароструйні компресори); для відсмоктування повітря з конденсатора (пароструйні та водоструминні ежектори); у системах повітряного охолодження генераторів; у теплофікаційних установках; як змішувачі на опалювальних водах; у промисловій теплотехніці - у системах паливоподачі, горіння та повітропостачання печей, стендових установках для випробування двигунів; у вентиляційних установках - для створення безперервного потоку повітря через канали та приміщення; у водопровідних установках – для підйому води з глибоких свердловин; для транспортування твердих сипких матеріалів та рідин.

Література

1. Фізика. Великий енциклопедичний словник. - М.: Велика Російська енциклопедія, 1999. - С.90, 460.

2. Новий політехнічний словник. - М.: Велика Російська енциклопедія, 2000. - С.20, 231, 460.

Ключові слова

• ежекція
• захоплення
• потік
• швидкість течії
• турбулентний прикордонний шар
• змішування
• тиск

Розділи природничих наук:

Ежектор – це що таке? Опис, пристрій, види та особливості. Інжекція та ежекція у чому різниця

Інжекція

ІНЖЕКЦІЯ (а. injection; н. Injection, Einspritzung; ф. injection; і. inyeccion) - процес безперервного змішування двох потоків речовин і передачі енергії інжектуючого (робочого) потоку, що інжектується з метою його нагнітання в різні апарати, резервуари та трубопроводи. Змішувані потоки можуть перебувати в газовій, паровій і рідкій фазах і бути рівнофазними, різнофазними і фазності, що змінюється (наприклад, пароводяні). Потужні апарати (насоси), що застосовуються для інжекції, називаються інжекторами. Явище інжекції відоме з 16 ст. З початку 19 ст. процес інжекції отримав промислове використання посилення тяги в димових трубах паровозів.

Основи теорії інжекції були закладені в роботах німецького вченого Г. Цейнера та англійського вченого У. Дж. М. Ранкіна в 70-ті рр. 19 ст. У СРСР, починаючи з 1918, значний внесок у розвиток теорії та практики інжекції внесли А. Я. Мілович, Н. І. Гальперін С. А. Християнович, Є. Я. Соколов, П. Н. Каменєв та ін. инжектируемого потоків з різними швидкостямисупроводжується значною втратою кінетичної енергії на удар і перетворенням її на теплову, вирівнюванням швидкостей, підвищенням тиску потоку, що інжектується. Інжекція описується законами збереження енергії, маси та імпульсів. При цьому втрата енергії на удар пропорційна квадрату різниці швидкостей потоків на початку змішування. При необхідності швидкого і ретельного перемішування двох однорідних середовищ масова швидкість робочого потоку повинна перевищувати масову швидкість инжектируемого в 2-3 рази. У деяких випадках при інжекції поряд з гідродинамічним відбувається і термічний процес з передачею робочим потоком теплової енергії, що інжектується, наприклад при нагріванні рідин парою з інтенсивним перемішуванням середовищ - рідини і конденсату.

Принцип інжекції полягає в тому, що тиск Р1 та середня лінійна швидкістьі1 інжектуючого (робочого) потоку газу або рідини, що рухається трубою, в звуженому перерізі змінюються. Швидкість потоку зростає (і2>і1), тиск (Р2<Р1) падает, т.е. рост кинетической энергии потока сопровождается уменьшением его потенциальной энергии. При падении давления Р2 ниже давления Р0 в суженную часть трубы засасывается инжектируемая среда, которая за счёт поверхностного трения увлекается рабочим потоком и смешивается с ним. При дальнейшем движении смеси по трубе с расширяющимся сечением уменьшение скорости потока до 3 и его кинетической энергии сопровождается нарастанием потенциальной энергии и давления до величины Р3, причём Р2<Р0<Р3<Р1. Таким образом, в результате инжекционное давление инжектируемой среды возрастает от Р0 до Р3 за счёт падения давления рабочего потока от Р1 до Р3, а давление смешанного потока приобретает промежуточное значение.

При інжекції зі змінною фазністю середовищ, наприклад з конденсацією робочої пари від зіткнення з холодною рідиною, що інжектується, можна створювати тиск змішаного потоку, що перевищує тиск робочого потоку. У цьому випадку робота, що витрачається на інжекцію, здійснюється не тільки енергією струменя, але і зовнішнім тиском при скороченні обсягу робочої пари, що конденсується, а також за рахунок перетворення його теплової енергії в потенційну енергію змішаного потоку. Порівняно з механічними способами змішування, нагрівання, стиснення та нагнітання різних середовищ інжекція відрізняється простотою, проте потребує у 2-3 рази більших витрат енергії. Про застосування інжекції див. у статті Інжектор.

www.mining-enc.ru

принцип роботи та влаштування ежекторного насоса

Ежектор – що це таке? Це питання часто виникає у власників заміських будинків та дач у процесі облаштування автономної системи водопостачання. Джерелом надходження води в таку систему, як правило, є попередньо пробурена свердловина або колодязь, рідина з яких необхідно не тільки підняти на поверхню, а й транспортувати трубопроводом. Для вирішення таких завдань використовується цілий технічний комплекс, що складається з насоса, набору датчиків, фільтрів і водяного ежектора, що встановлюється в тому випадку, якщо рідина джерела необхідно відкачувати з глибини, що перевищує десять метрів.

У яких випадках потрібний ежектор

Перш ніж розбиратися з питанням, що таке ежектор, слід з'ясувати, для чого потрібна насосна станція, оснащена ним. По суті, ежектор (або ежекторний насос) є пристроєм, в якому енергія руху одного середовища, що переміщається з високою швидкістю, передається іншому середовищі. Таким чином, у ежекторної насосної станції принцип роботи заснований на законі Бернуллі: якщо в перерізі трубопроводу, що звужується, створюється знижений тиск одного середовища, це викличе підсмоктування в формується потік іншого середовища і її перенесення від місця всмоктування.

Усім добре відомо: що більша глибина джерела, то важче підняти воду з нього на поверхню. Як правило, якщо глибина джерела становить понад сім метрів, то звичайний поверхневий насос вже важко виконує свої функції. Звичайно, для вирішення такої проблеми можна застосувати продуктивніший занурювальний насос, але краще піти іншим шляхом і придбати ежектор для насосної станції поверхневого типу, значно покращивши характеристики обладнання, що використовується.

За рахунок застосування насосної станції з ежектором збільшується напір рідини в основному трубопроводі, при цьому використовується енергія швидкого потоку рідкого середовища, що протікає окремим відгалуженням. Ежектори, як правило, працюють у комплекті з насосами струминного типу – водоструминними, рідинно-ртутними, парортутними та паромасляними.

Особливо актуальним ежектором для насосної станції є в тому випадку, якщо треба збільшити потужність вже встановленої або планованої до встановлення станції з поверхневим насосом. У таких випадках ежекторна установка дозволяє збільшити глибину забору води із резервуару до 20–40 метрів.

Огляд та робота насосної станції із зовнішнім ежектором

Види ежекторних пристроїв

За своїм конструктивним виконанням та принципом дії ежекторні насоси можуть належати до однієї з наступних категорій.

За допомогою таких ежекторних пристроїв із замкнутих просторів відкачуються газові середовища, а також підтримується розріджений стан повітря. Працюючі за таким принципом пристрої мають широку сферу застосування.

Пароструйні

У таких пристроях для відсмоктування газоподібних або рідких середовищ із замкнутого простору використовується енергія струменя пари. Принцип роботи ежектора даного типу полягає в тому, що пара, що вилітає з сопла установки з великою швидкістю, захоплює за собою середовище, що транспортується, що виходить через кільцевий канал, розташований навколо сопла. Ежекторні насосні станції цього типу застосовуються переважно для швидкого відкачування води з приміщень судів різного призначення.

Станції з ежектором даного типу, принцип дії яких заснований на тому, що стиснення газового середовища, що знаходиться під низьким тиском, відбувається за рахунок високонапірних газів, використовуються в газовій промисловості. Описаний процес протікає в камері змішування, звідки потік середовища, що перекачується, направляється в дифузор, де відбувається його гальмування, а значить, зростання тиску.

Конструктивні особливості та принцип дії

Елементами конструкції виносного ежектора для насоса є:

• камера, в яку всмоктується середовище, що перекачується;
• змішувальний вузол;
• дифузор;
• сопло, поперечний переріз якого звужується.

Як працює будь-який ежектор? Як сказано вище, функціонує такий пристрій за принципом Бернуллі: якщо швидкість руху потоку рідкого або газового середовища збільшується, навколо нього формується область, що характеризується низьким тиском, що сприяє виникненню ефекту розрідження.

Отже, принцип роботи насосної станції, оснащеної ежекторним пристроєм, полягає в наступному:

• Рідке середовище, яке перекачує ежекторна установка, надходить в останню через сопло, поперечний переріз якого менше, ніж діаметр вхідної магістралі.
• Проходячи в камеру змішувача через сопло з діаметром, що зменшується, потік рідкого середовища набуває помітного прискорення, що сприяє формуванню в такій камері області зі зниженим тиском.
• За рахунок виникнення в змішувачі ежектора ефекту розрідження камеру всмоктується рідке середовище, що знаходиться під вищим тиском.

Якщо ви вирішили оснастити насосну станцію таким пристроєм, як ежектор, майте на увазі, що рідке середовище, що перекачується, надходить в нього не зі свердловини або колодязя, а від насоса. Сам ежектор при цьому розташовується таким чином, щоб частина рідини, яка була відкачана зі свердловини або колодязя за допомогою насоса, поверталася в камеру змішувача через сопло, що звужується. Кінетична енергія потоку рідини, що надходить у камеру змішувача ежектора через його сопло, передається масі рідкого середовища, що всмоктується насосом зі свердловини або колодязя, забезпечуючи тим самим постійне прискорення руху по вхідній магістралі. Частина потоку рідини, яку відкачує насосна станція з ежектором, надходить у рециркуляційну трубу, а решта – в водопровідну систему, що обслуговується такою станцією.

Розібравшись з тим, як працює насосна станція, оснащена ежектором, ви зрозумієте, що їй потрібно менше енергії для того, щоб підняти воду на поверхню та транспортувати її трубопроводом. Таким чином, не тільки підвищується ефективність використання насосного обладнання, а й збільшується глибина, з якої може бути відкачування рідкого середовища. Крім того, при використанні ежектора, що всмоктує рідину самостійно, насос захищений від роботи вхолосту.

Пристрій насосної станції з ежектором передбачає наявність її оснащення крана, що встановлюється на рециркуляційній трубі. За допомогою такого крана, який регулює потік рідини, що надходить до сопла ежектора, можна керувати роботою даного пристрою.

Види ежекторів за місцем встановлення

Купуючи ежектор для оснащення насосної станції, майте на увазі, що такий пристрій може бути вбудованим та зовнішнім. Пристрій і принцип роботи ежекторів цих двох типів практично нічим не відрізняються, відмінності складаються лише в місці їх установки. Ежектори вбудованого типу можуть поміщатися у внутрішню частину корпусу насоса або монтуватися в безпосередній близькості від нього. Ежекційний насос вбудованого типу відрізняє низку переваг, до яких слід віднести:

• мінімум місця, необхідного для встановлення;
• гарна захищеність ежектора від забруднень;
• відсутність необхідності в установці додаткових фільтрів, що захищають ежектор від нерозчинних включень, що містяться в рідині, що перекачується.

Тим часом слід на увазі, що високу ефективність ежектори вбудованого типу демонструють у тому випадку, якщо їх використовують для відкачування води з джерел невеликої глибини – до 10 метрів. Ще одним значним недоліком насосних станцій з ежекторами вбудованого типу є те, що вони видають досить сильний шум при своїй роботі, тому розміщувати їх рекомендується в окремому приміщенні або в кесоні свердловини водоносної. Слід також мати на увазі, що пристрій ежектора даного типу передбачає використання потужнішого електродвигуна, що приводить в дію і саму насосну установку.

Виносний (або зовнішній) ежектор, як випливає з назви, встановлюється на певній відстані від насоса, причому воно може бути досить великим і доходити до п'ятдесяти метрів. Ежектори виносного типу, як правило, розміщують безпосередньо в свердловині та підключають до системи за допомогою рециркуляційної труби. Насосна станція з виносним ежектором також потребує окремого накопичувального бака. Цей бак необхідний для того, щоб забезпечити постійну наявність води для рециркуляції. Наявність такого бака, крім того, дозволяє знизити навантаження, що припадає на насос із виносним ежектором, та зменшити кількість енергії, необхідної для його функціонування.

Використання ежекторів виносного типу, ефективність яких дещо нижча, ніж у пристроїв, що вбудовуються, дозволяє здійснювати відкачування рідкого середовища зі свердловин значної глибини. Крім того, якщо зробити насосну станцію із зовнішнім ежектором, її можна не розміщувати в безпосередній близькості від свердловини, а змонтувати на відстані від джерела водозабору, яке може становити від 20 до 40 метрів. При цьому важливо, що розташування насосного обладнання на такій значній відстані від свердловини не вплине на ефективність його роботи.

Виготовлення ежектора та його підключення до насосного обладнання

Розібравшись в тому, що таке ежектор і вивчивши принцип його дії, ви зрозумієте, що виготовити цей нескладний пристрій можна і своїми руками. Навіщо виготовляти ежектор своїми руками, якщо його без особливих проблем можна придбати? Вся справа в економії. Знайти креслення, за якими можна самостійно зробити такий пристрій, не становить особливих проблем, а для його виготовлення вам не знадобляться дорогі витратні матеріали та складне обладнання.

Як зробити ежектор та підключити його до насоса? Для цієї мети вам необхідно підготувати такі комплектуючі:

• трійник із внутрішнім різьбленням;
• штуцер;
• муфти, коліна та інші фітингові елементи.

Виготовлення ежектора здійснюється за таким алгоритмом.

1. У нижню частину трійника вкручують штуцер, причому роблять це так, щоб вузький патрубок останнього опинився усередині трійника, але при цьому не виступав з його зворотного боку. Відстань від торця вузького патрубка штуцера до верхнього торця трійника має становити близько двох-трьох міліметрів. Якщо штуцер занадто довгий, то торець його тонкого патрубка сточують, якщо короткий, то збільшують за допомогою полімерної трубки.
2. У верхню частину трійника, яка з'єднуватиметься з магістраллю насоса, що всмоктує, вкручують перехідник із зовнішнім різьбленням.
3. У нижню частину трійника з уже встановленим штуцером вкручують відведення у вигляді куточка, який з'єднуватиметься з рециркуляційною трубою ежектора.
4. У бічний патрубок трійника також вкручують відведення у вигляді куточка, до якого за допомогою цангового затиску приєднують трубу, що подає воду зі свердловини.

Усі різьбові з'єднання, що виконуються при виготовленні саморобного ежектора, повинні бути герметичними, що забезпечується застосуванням ФУМ-стрічки. На трубі, по якій буде забір води з джерела, слід розмістити зворотний затвор і сітчастий фільтр, який захистить ежектор від засмічення. Як труби, за допомогою яких ежектор підключатиметься до насоса і накопичувального бака, що забезпечує рециркуляцію води в системі, можна вибрати вироби як з металопластику, так і з поліетилену. У другому варіанті для монтажу потрібні не цангові затискачі, а спеціальні обтискні елементи.

Після того, як усі необхідні з'єднання виконані, саморобний ежектор поміщають у свердловину, а всю трубопровідну систему заповнюють водою. Тільки після цього можна здійснити перший запуск насосної станції.

це що таке? Опис, пристрій, види та особливості

Ежектор - це пристосування, яке призначається для того, щоб передавати кінетичну енергію від одного середовища, що рухається з більшою швидкістю, до іншого. В основі цього пристрою лежить принцип Бернуллі. Це означає, що агрегат здатний створювати знижений тиск в звуження перетину одного середовища, що, в свою чергу, буде викликати підсмоктування в потік іншого середовища. Таким чином, вона переноситься, а потім і віддаляється від місця всмоктування першого середовища.

Загальні відомості про пристосування

Ежектор – це невеликий, але дуже ефективний пристрій, який працює у парі з насосом. Якщо говорити про воду, то, природно, що використовується водяний насос, проте він також може працювати в парі і з паровим, і з паромасляним, і з парортутним, і рідинно-ртутним.

Застосування цього обладнання є доцільним у тому випадку, якщо водоносний шар залягає досить глибоко. У таких ситуаціях найчастіше трапляється так, що звичайне насосне обладнання не справляється із забезпеченням будинку водою або подає занадто слабкий натиск. Ежектор допоможе вирішити цю проблему.

Види

Ежектор - це досить поширене обладнання, тому існує кілька різноманітних видів цього пристрою:

• Перший – це паровий. Він призначається для відсмоктування газів та замкнутих просторів, а також для підтримки розрідження у цих просторах. Застосування цих агрегатів поширене різноманітних технічних галузях.
• Другий – це пароструминний. Цей апарат використовує енергію струменя пари, за допомогою якого він здатний відсмоктувати рідину, пару чи газ із замкнутого простору. Пара, що виходить із сопла з великою швидкістю, тягне за собою речовину, що переміщається. Найчастіше використовувався на різних судах та кораблях для швидкого відсмоктування води.
• Газовий ежектор - це пристрій, принцип роботи якого побудований на тому, що надлишковий тиск високонапірних газів застосовується для стиснення газів низького тиску.

Ежектор для відсмоктування води

Якщо говорити про видобуток води, то тут найчастіше використовується ежектор для водяного насоса. Вся справа в тому, що якщо після буріння свердловини вода виявляється нижче, ніж сім метрів, то звичайний водяний насос справлятиметься з великими труднощами. Звичайно, можна купувати відразу занурювальний насос, продуктивність якого значно вища, проте це дорого. А ось за допомогою ежектора можна підвищити потужність вже наявного агрегату.

Конструкція даного пристрою досить проста. Виробництво саморобного пристрою також залишається цілком реальним завданням. Але для цього доведеться попрацювати над кресленнями для ежектора. Основний принцип роботи цього простого апарату полягає в тому, що він надає потоку води додаткове прискорення, що призводить до збільшення постачання рідини в одиницю часу. Іншими словами, завдання агрегату – це посилення напору води.

Складові елементи

Установка ежектора призведе до того, що оптимальний рівень забору води збільшиться. Показники будуть приблизно рівними від 20 до 40 метрів у глибину. Ще один з плюсів цього пристрою в тому, що його робота вимагає набагато менших витрат електроенергії, ніж вимагатиме, наприклад, більш продуктивний насос.

Сам насосний ежектор складається з таких частин, як:

Принцип роботи

Принцип роботи ежектора повністю ґрунтується на принципі Бернуллі. Це твердження говорить про те, що, якщо збільшити швидкість руху якогось потоку, то навколо нього завжди утворюватиметься область з низьким тиском. Через це досягається такий ефект, як розрядження. Сама ж рідина проходитиме через сопло. Діаметр цієї деталі завжди менше, ніж габарити решти всієї конструкції.

Тут важливо розуміти, що навіть невелике звуження значно прискорюватиме потік води, що надходить. Далі вода потраплятиме в камеру змішувача, де вона створить знижений тиск. Через виникнення цього процесу відбуватиметься так, що через всмоктувальну камеру в змішувач потраплятиме рідина, тиск якої буде значно вищим. Це і є принцип ежектора, якщо описувати його коротко.

Тут важливо відзначити, що вода у пристрій повинна потрапляти не від безпосереднього джерела, а від насоса. Іншими словами, агрегат повинен бути змонтований таким чином, щоб деяка частина води, яка піднімається за допомогою насоса, залишалася в самому ежекторі, проходячи через сопло. Це необхідно для того, щоб була можливість подачі постійної кінетичної енергії тій масі рідини, яку потрібно підняти.

Завдяки роботі саме таким чином підтримуватиметься постійне прискорення потоку речовини. З переваг можна виділити те, що використання ежектора для насоса дозволить заощаджувати велику кількість електроенергії, оскільки станція не працюватиме на межі.

Тип пристрою для насосу

Залежно від місця встановлення агрегату може бути вбудований або виносний тип. Величезної конструктивної різниці між місцями установки немає, проте деякі невеликі відмінності все ж таки дадуть про себе знати, так як трохи зміниться монтаж самої станції, а також її працездатність. Звичайно, зрозуміло з назви, що вбудовані ежектори встановлюються всередину самої станції або в безпосередній близькості від неї.

Такий тип агрегату хороший тим, що не доведеться виділяти додаткове місце для встановлення. Сам монтаж ежектора також не доведеться проводити, тому що він уже вбудований, потрібно буде встановити лише саму станцію. Ще одна перевага такого пристрою в тому, що воно буде дуже добре захищене від різноманітних забруднень. Недоліком стане те, що такий тип апарату створюватиме досить багато шуму.

Порівняння моделей

Виносне обладнання встановити буде дещо складніше і доведеться виділити окреме місце для його розташування, проте кількість шуму, наприклад, значно зменшиться. Але є інші недоліки. Виносні моделі здатні забезпечити ефективну роботу лише на глибині до 10 метрів. Вбудовані моделі спочатку розраховуються на не надто глибокі джерела, але перевага в тому, що вони створюють досить потужний натиск, що призводить до ефективнішого використання рідини.

Створюваного струменя цілком вистачить не тільки для побутових потреб, але ще й для таких операцій, як полив, наприклад. Підвищений рівень шуму від вбудованої моделі – це одна з найбільш суттєвих проблем, про яку доведеться подбати. Найчастіше вона вирішується тим, що насосна станція разом з ежектором встановлюється в окремій будівлі або кесоні свердловини. Також доведеться потурбуватися про потужніший електродвигун для таких станцій.

Підключення

Якщо говорити про підключення виносного ежектора, то доведеться виконати такі операції:

• Прокладання додаткової труби. Цей об'єкт необхідний для забезпечення циркуляції води від лінії напору до водозабірної установки.
• Другий крок - це приєднання до всмоктуючого отвору водозабірної станції спеціального патрубка.

А ось підключення вбудованого агрегату нічим не відрізнятиметься від звичайного процесу монтажу насосної станції. Усі необхідні процедури щодо приєднання потрібних труб або патрубків здійснюються ще на заводі.

fb.ru

ЕЖЕКЦІЯ ТА ІНЖЕКЦІЯ РЕАГЕНТІВ У ТЕХНОЛОГІЯХ ВОДОПІДГОТОВКИ | Опублікувати статтю РІНЦ

Петросян О.П.1, Горбунов А.К.2, Рябченко Д.В.3, Кулюкіна А.О.4

1Кандидат фізико-математичних наук, доцент Калузька філія федеральної державної бюджетної освітньої установи вищої професійної освіти «Московський державний технічний університет імені Н.Е. Баумана (національний дослідницький університет)» (КФ МДТУ ім. Н.Е. Баумана), 2Доктор фізико-математичних наук, професор, Калузька філія федеральної державної бюджетної освітньої установи вищої професійної освіти «Московський державний технічний університет імені Н.Е. Баумана (національний дослідницький університет)» (КФ МДТУ ім. Н.Е. Баумана), 3Аспірант, Калузька філія федеральної державної бюджетної освітньої установи вищої професійної освіти «Московський державний технічний університет імені Н.Е. Баумана (національний дослідницький університет)» (КФ МДТУ ім. Н.Е. Баумана), 4Аспірант, Калузька філія федеральної державної бюджетної освітньої установи вищої професійної освіти «Московський державний технічний університет імені Н.Е. Баумана (національний дослідницький університет)» (КФ МДТУ ім. Н.Е. Баумана)

ЕЖЕКЦІЯ ТА ІНЖЕКЦІЯ РЕАГЕНТІВ У ТЕХНОЛОГІЯХ ВОДОПІДГОТОВКИ

Анотація

Система водопідготовки передбачає введення до неї різних реагентів. Основними технологічними способами впровадження реагентів у знезаражувану воду є ежекція та інжекція. У цій статті проведено аналіз цих методів. Розроблено методику розрахунку високопродуктивних ежекторів. Проведеними авторами лабораторні та виробничі випробування встановлено оптимальні співвідношення поздовжніх розмірів внутрішнього перерізу, що забезпечують максимально ефективне значення коефіцієнта ежекції.

Ключові слова: ежектор, дифузор, камера змішування, коефіцієнт ежекції, аерація, хлорування.

Петросьян О.П.1, Горбунов А.К.2, Рябченков Д.В.3, Кулюкіна А.О. 4

1PhD в Physics and Mathematics, Associate Professor, 2PhD in Physics and Mathematics, Profesor, 3Postgraduate Student, 4Postgraduate Student, Kaluga Пам'ятник федеративного державного Budget Educational Institution of Higher Professional Education “Bauman Moscow of Moscow State Technical University назв по N.E. Bauman)

EJECTION AND INJECTION OF REAGENTS IN WATER TREATMENT TECHNOLOGIES

У water treatment system забезпечується для встановлення різних реагентів в це. Основними технологічними методами для введення реагентів в руйнівну воду є ejection and injection. Цей матеріал analyzes з цих методів. A technique for calculating high-efficiency ejectors є розвиненими. Laboratory and production tests carried out by the authors established the best proportions of the internal section longitudinal dimensions – they ensure the maximum effective value of the ejection coefficient.

Keywords: ejector, diffuser, mixing chamber, ejection coefficient, aeration, chlorination.

Питна вода, що централізовано подається населенню, повинна відповідати СанПіну 2.1.4.559-96. Така якість води досягається, як правило, використанням класичної двоступінчастої схеми, представленої на малюнку 1. На першій ступні в воду, що очищається, вводять коогулянти і флокулянти і потім, проводиться освітлення в горизонтальних відстійниках і швидких фільтрах, на другому ступені перед подачею в РЧВ проводиться обез .

Рис. 1 – Технологічна схема системи водопідготовки

Таким чином, у схемі передбачено введення у воду різних реагентів у вигляді газів (хлор, озон, аміак, діоксид хлору), розчинів гіпохлориту, коагулянтів (сірчанокислий алюміній та/або гідроксохлорид алюмінію), флокулянтів (ПАА, прайстол та феннопол). Найчастіше дозування та подача цих реагентів здійснюється методом інжекції або ежекції.

Інжекція – це введення та розпилення через форсунку (інжектор) розчинів хлорної води, гіпохлориту, коагулянту (флокулянту) насосами під тиском.

Ежектор – «ежекційний насос» надає руху розчин реагенту або газу шляхом розрядження середовища. Розрядження створюється з більшою швидкістю, що рухається, робочим (активним) потоком. Цей активний потік назвемо ежектуючим, а суміш, що приводиться в рух, що ежектується (пасивною сумішшю). У камері змішування ежектора пасивна суміш передає енергію активному потоку, внаслідок чого всі показники, у тому числі й швидкості.

Широке застосування процесу ежектування обґрунтовується такими факторами: простотою пристрою та його технічного обслуговування; малим зносом внаслідок відсутності деталей, що труться, що обумовлює тривалий термін служби. Саме тому ежектування застосовується у багатьох складних технічних пристроях, таких як: хімічні реактори; системи дегазації та аерації; газотранспортних установках, сушіння та вакуумуванні; системах передачі теплоти; і, звичайно, як сказано вище в системах водопідготовки та водопостачання.

Обмеження у застосуванні інжекторів у тих самих системах пов'язані з їх малої продуктивністю, оскільки велика продуктивність вимагає потужних насосів-інжекторів, що зумовлює суттєве подорожчання системи, тоді як збільшення продуктивності ежекторами менш затратно. Так автоматичні модульні станції водопідготовки, розраховані на постачання питної води невеликих селищ, в переважній більшості використовують інжекцію. Типова конструкція такої станції універсального типу представлена ​​в де на всіх точках введення реагентів у воду використовується інжекція. Часто приймають компромісне рішення (рис.2). На першому етапі ежекцією газоподібного хлору у воду з використанням хлораторів в ежекторі 4 отримують так звану хлорну воду, яку потім (на другому етапі) інжектують насосом 1 водовод 2, де рухається потік оброблюваної води.

Рис. 2 – Ежекція та інжекція газоподібного хлору у воду

Рис. 3 – Схема введення хлорної води в процесі інжекції її у водовід

Типовий інжекційний вузол введення хлорної води водовод 2 в таких випадках представлений на рис.3. Перевагою такої схеми є раціональне поєднання ежекції та інжекції, що дозволяє завдяки насосу 1, необхідного для реалізації інжекції, забезпечити високу ежекційну продуктивність ежектора. Діаграми вибору насоса 1 таких схемах для ежектора з продуктивністю до 20 кг Сl/год представлені на рис. 4.

На рис. 5 представлена ​​типова конструкція ежектора, найбільш характерна для дозування газового реагенту (найчастіше хлору) водовод. Ежектор складається з лінії подачі ежектуючого потоку (води) являє собою конусоподібне сопло 1, яке з'єднується з камерою змішування (робоча камера) 2 і камерою змішування 4. У робочу камеру 2 Подається газоподібний хлор, що ежектується, через пристрій 3. Дифузор 5 подає хлорну воду .

Рис. 4 – Діаграма вибору насоса до ежектора 20кг Gl/год.

Параметри такого ежектора є вихідними величинами, що визначають всі основні параметри робочих параметрів вузлів введення реагентів. Авторами розроблено методику розрахунку високопродуктивних хлораторів на основі, якою розроблено та запатентовано модельний ряд ежекторів різної продуктивності.

Продуктивність та інші характеристики інжектора, який фактично є насосом, що дозує, залежать від загальних технічних характеристик власне насоса і системи імпульсного дозування. Основні ж характеристики ежектора визначають конструктивні особливості його перерізу, причому ці особливості настільки важливі, що без технічних розрахунків та експериментальних опрацювань забезпечити ефективність роботи ежектора практично неможливо. Тому доцільно розглянути ці питання на прикладі ежекторів дозування газоподібного хлору у воду.

Таким чином, дія ежектора заснована на передачі кінетичної енергії потоку, що ежектує (активного потоку) рідини, що володіє великим запасом енергії, ежектируемому (пасивному) потоку, що володіє малим запасом енергії . Запишемо рівняння Бернуллі для ідеальної рідини відповідно до якого сума питомої потенційної енергії (статичного напору) та питомої кінетичної енергії (швидкісного напору) постійна і дорівнює повному напору:

Рис. 5 – Ежектор для дозування газоподібного хлору у воду

Вода, що витікає з сопла, має більшу швидкість (v2>v1), тобто великий швидкісний напір, тому п'єзометричний напір потоку води в робочій камері 2 і в камері змішування зменшується (p2

Відношення витрати рідини, що ежектується (QЕ) до витрати робочої рідини (QP) називається коефіцієнтом підмішування або ежекції - a.

Коефіцієнт ежекції, який залежить від параметрів ежектора, лежить у досить широких межах від 0.5 до 2.0. Найбільш стійка робота водоструминного насоса спостерігається при a=1.

Коефіцієнтом напору ежекційного насоса ß назвемо відношення повної геометричної висоти підйому (Н) потоку рідини, що ежектується, в метрах - це тиск на вході в ежектор до напору робочого потоку (h) в м - протидалення.

Важливим параметром, що характеризує ефективність роботи ежектора і також залежить від конструктивних параметрів пристрою є коефіцієнт корисної дії насоса. Як відомо цей коефіцієнт дорівнює відношенню корисно витраченої потужності (H·QЕ·Y кГм/сек) до витраченої потужності (h·QP·Y кГм/сек), тобто

Таким чином, ефективність роботи ежекційного насоса визначається добутком коефіцієнтів напору та ежекції. Лабораторні експерименти на стенді проводилися визначення коефіцієнта напору ежекторів різної продуктивності. Отримана експериментальна діаграма ежектора зображено на рис.3. За даною діаграмою визначаються параметри - тиск на вході в ежектор, протитиск і витрата рідини, що ежектують, які забезпечують витрату газу, що ежектується, 20 кг/год.

Відповідно до отриманої методики розрахунків параметрів ежектора визначено основні типорозміри ежекторів модельного ряду хлораторів з продуктивністю по хлору від 0,01 кг/годину до 200 кг/годину, що забезпечують максимальну ежекційну здатність. Встановлено, що конфігурація внутрішнього поздовжнього перерізу ежектора, необхідно враховувати наступні розміри перерізу (рис.5): діаметр сопла D, довжина робочої камери L, діаметр камери змішування D1, довжина камери змішування L1, вихідний діаметр дифузора D2, довжина дифузора L2.

Отримано експериментальне підтвердження залежності витрати хлору Q від витрати води R. Крива Q = f(R) апроксимується двома прямими перетину яких відокремлює зону ефективної ежекції з високим коефіцієнтом ежекції від зони неефективної. Очевидно, що подальший інтерес становить область ефективної ежекції, а конструкція внутрішнього перерізу ежектора повинна бути такою, щоб коефіцієнт ежекції в цій галузі був максимально можливим.

Область, в якій змінюється коефіцієнт ежекції, визначається геометричним параметром ежектора m, рівним відношенню площі перерізу камери змішування F до площі перерізу сопла F1:

Таким чином, цей параметр є основним, яким розраховують всі інші основні розміри ежекційного насоса.

Аналіз результатів, отриманих зі зіставлення експериментальних результатів з існуючими аналітичними даними, дозволяє зробити наступні висновки. Найбільш ефективна ежекція насоса відповідає параметру m, що лежить у діапазоні значень 1,5 – 2,0. У цьому випадку, визначається за формулою діаметр камери змішування D1 = D при D = 7мм лежить в діапазоні 8,6 -10 мм.

Експериментально встановлена ​​пропорція, що зв'язує всі параметри, що позначені на рис.5 L = 1,75D, L1 = 1,75D, L2 = 7,75D. Ці співвідношення забезпечують максимальний коефіцієнт ежекції, що лежить в області максимально ефективної ежекції.

Таким чином, можемо зробити висновок, що для досягнення максимальної ежекції конструкція внутрішнього поздовжнього перерізу та співвідношення розмірів має відповідати знайденим співвідношенням D1=1,25D, D2=2,5D, L=1,75D, L1=1,75D, L2=7 ,75D

Сконструйований за даними співвідношенням ежекційний насос створює оптимальні умови для передачі кінетичної енергії рідини, що надходить на вхід насоса під великим тиском, що визначається по діаграмі, ежектируемому газу подається в камеру змішування з меншим швидкісним напором і меншим запасом енергії і забезпечує.

Список литературы / References

1. А. Б. Кожевніков. Сучасна автоматизація реагентних технологій водопідготовки / А. Б. Кожевніков, О. П. Петросян // Будпрофіль. - 2007. - № 2. - С. 36 - 38.
2. Пат. 139649 Російська Федерація, МПК C02F Автоматична модульна станція водопідготовки з системою розливу та продажу питної води покращеної смакової якості / Кожевніков А. Б. Петросян А. О., Парамонов С. С.; опубл. 20.04.2014.
3. А. Б. Кожевніков. Сучасне обладнання хлораторних станцій водопідготовки / О. Б. Кожевніков, О. П. Петросян // ЖКГ. - 2006. - № 9. - С. 15 - 18.
4. Бахір В. М. До проблеми пошуку шляхів підвищення промислової та екологічної безпеки об'єктів водопідготовки та водовідведення ЖКГ / Бахір В. М. // Водопостачання та каналізація. - 2009. - № 1. - С. 56 - 62.
5. А. Б. Кожевніков, О. П. Петросян. Ежекція та сушіння матеріалів у режимі пневмотранспорту. - М: Вид-во МДТУ ім. Н. Е. Баумана. - 2010. - C. 142.
6. Пат. 2367508 Російська Федерація, МПК C02F Ежектор для дозування газоподібного хлору у воду / О. Б. Кожевніков, О. П. Петросян.; опубл. 20.09.2009.
7. А. С. Волков, А. А. Волокітенков. Буріння свердловин із зворотною циркуляцією промивної рідини. - М: Вид-во Надра. - 1970. - С. 184.

Список літератури англійською мовою / References in English

1. А. Б. Кожевников. Сучасна автоматизація реагентних технологій водопідготовки / А. Б. Кожевников, О. П. Петрошян // Стройпрофіл' . - 2007. - № 2. - P. 36 - 38.
2. Бахір В. М. К проблемі пошуку путей підвищеної мисленої і екологічної безпеки об'ектів водопідготовки і водовідведення ЖХК / Бахір В. М. // Воздоблення і каналізація. - № 1. - Р. 56 - 62.
3. 139649 Російська Федерація, MPK C02F9. Автоматіческая модуль'на stancija vodopodgotovki з системою розливу і продаємо пит'евую воду uluzchsennogo вкусового качества / А. Б. Kozhevnikov, A. O. Petrosjan, S. S. Paramonov.; Publ. 20.04.2014.
4. Б. Кожевников. Современне обладнання хлораторних станцій водопідготовки / А. Б. Кожевников. // ZhKH. - 2006. - № 9. - P. 15 - 18.
5. Бахір В. М. К проблемі пошуку путей підвищеної мисленої і екологічної безпеки ob#ektov vodopodgotovki i vodootvedenija ZhKH . / Bahir V. M. // Vodosnabzenie i kanalizacija. - 2009. - № 1. - P. 56 - 62.
6. Кожевников, ОП Петрошан. Jezekcija i sushka матеріалів в режимі pneumotransporta. M: Izd-vo MGTU ім. N. Je. Baumana. - 2010. - P. 142.
7. 2367508 Російська Федерація, MPK C02F9. Jehektor dlja dozirovanija gazoobraznogo hlora v vodu / А. B. Kozhevnikov, A. O. Petrosjan; Publ. 20.09.2009.
8. Volkov, A. A. Volokitenkov. Буріння скваджін з obratnoy cirkuljacij promyvochnoj zhidkosti . M: Izd-vo Nedra. - 1970. - P.184.

research-journal.org

Принцип - Ежекція - Велика Енциклопедія Нафти та Газа

Принцип – ежекція

Сторінка 1

Принцип ежекції полягає в наступному: струмінь інжектуючого газу, виходячи з великою швидкістю із сопла, створює розрідження і захоплює за собою газ, що ежектується з навколишнього простору.

Принцип ежекції використовують у газових пальниках для підсмоктування та змішування газу та повітря, у пристосуваннях для відведення відхідних газів, у пароструминних приладах, що подають повітря для горіння та газифікації. Щоб зменшити втрати, ежекційні пристрої роблять багатоступінчастими; при цьому засмоктується середовище ежектується також сумішшю середовищ.

Принцип ежекції простий: в окремому приміщенні встановлюється вентилятор, що створює швидкісний тиск повітря; при виході з вузького сопла струмінь чистого повітря захоплює із собою вибухонебезпечну суміш і викидає її в атмосферу. Ежекційні установки (рис. 20) мають невисокий коефіцієнт корисної дії і застосовуються в тих випадках, коли не можна знайти кращого рішення.

Саме на принципі ежекції побудовано рух піску усередині пневморегенератора. Потрапляючи в зазор між гирлом труби і соплом, яким подається повітря тиском 0 2 - 0 3 кгс/см2, частинки піску і зростки зерен розміром до 2 5 мм захоплюються повітряним потоком, розганяються і вилітають з великою швидкістю вгору. При виході з труби піщано-повітряний потік зустрічає відбійний щит, на внутрішній поверхні якого утримується шар піску, що грає подвійну роль. Приймаючи удар потоку він, пісок оберігає щит від передчасного зносу. З іншого боку, при обтіканні з внутрішньої поверхні відбійного щита частинки піску, рухаючись з різною швидкістю різних шарах потоку, стираються одна об іншу. В результаті тертя зростки зерен розпадаються, окремі зерна звільняються від плівок і глинистих оболонок і набувають при цьому округлої форми. Очищений пісок відводиться в приймач, а повітря, втративши значну частину швидкості, йде через завісу піску, що падає, несучи пил і дрібні зерна кварцу.

При роботі гідромішалок другого типу використовується принцип ежекції, що полягає в ефекті зниження тиску навколо струменя рідини, що спливає з великою швидкістю з насадки. В результаті в зону розрідження засмоктується глинопорошок. Пульпа, що утворюється, надходить у бак і вдаряється об спеціальний черевик, що сприяє інтенсивному перемішуванню глини з водою.

Порошковий живильник установки УЕНП працює на принципі ежекції порошку з киплячого шару. Він являє собою циліндричну посудину з пористою перегородкою, через яку подається стиснене повітря для псевдозрідження порошку. Додаткове псевдозрідження порошку досягається вібратором ексцентрикового типу. Для подачі порошку в розпилювач живильник має ежектор. На корпусі живильника закріплений пульт керування, на якому розміщено редуктори, клапани, тумблери.

Робота апн-арата з струминним змішувачем заснована на принципі ежекції з деякими особливостями, властивими цим апаратам. У роботі представлені методи розрахунку реактора зі струминним змішувачем.

Більш безпечними вважаються вентиляційні установки, що базуються на принципі ежекції.

Елеватор, який є водоструминним насосом, працює на принципі ежекції.

Виділення кристалів здійснюється на барабанах з пароструминними насосами, що працюють за принципом ежекції. Температура випареної ванни, що надходить у кристалізатор, становить 40 - 45 С і в результаті роботи пароструминних насосів знижується до 16 С. Охолоджена ванна надходить у другий кристалізатор, де температура додатково знижується до 10 С.

На деяких підприємствах для підсушування та попереднього підігріву сировини використовують камерні сушарки, які є ємностями завантажувального пристрою, що працює за принципом пневматичної ежекції. Ці сушильні пристрої встановлюються в безпосередній близькості від ливарних або екструзійних машин і одночасно обслуговують кілька одиниць обладнання.

Сторінки:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Інжектор (термін походить від фр. injecteur, а воно, у свою чергу, від лат. injicio – «вкидаю»):1. Прискорювач, причому зазвичай лінійний прискорювач, який використовується з метою запровадження заряджених частинок всередину основного прискорювача. При цьому енергія, яка повідомляється всім частинкам всередині інжектора, повинна бути більшою за мінімальну, необхідну для початку дії основного прискорювача.

2. Струменевий насос, призначений для стискання газу або пари, а також для нагнітання рідин у різноманітні апарати або резервуар. Інжектори застосовують на паровозах, а також усередині локомобілів і на котельнях невеликого розміру з метою подачі поживної води всередину парового котла. Достоїнство інжекторів полягає в тому, що у них немає рухливих частин, а обслуговування дуже просте. В основі дії інжектора лежить перетворення кінетичної енергії, якою володіє струмінь пари, в інший вид енергії - потенційну енергію води. При цьому всередині загальної камери інжектора розміщують на одній осі три конуси. До першого парового конуса за допомогою паропроводу з котла подається пара, у якого розвивається в гирлі першого конуса велика швидкість, відбувається захоплення води, що підводиться трубою з бака. Згодом суміш, що складається з води і конденсованої пари, проганяється всередину водяного (або конденсаційного) конуса, з нього ж - всередину нагнітального конуса, потім - через зворотний клапан всередину парового котла. Конус, що розширюється, зменшує швидкість струму води в ньому, тому тиск зростає і в результаті стає цілком достатнім для того, щоб подолати тиск усередині парового котла і нагнітати поживну воду в котел. Надлишок води, який утворюється на самому початку роботи інжектора, потім скидається через клапан «вестовой» труби. Слід також враховувати, що температура води, яка надходить до інжектора, повинна бути не більше 40 °С, висота ж всмоктування не повинна перевищувати 2,5 м. Інжектор можна встановити як вертикально, так і горизонтально.

Пароводяні інжектори. Особливості процесу у пароводяному інжекторі. У пароводяних інжекторах здійснюється підвищення тиску рідини за рахунок кінетичної енергії струменя пари, який у процесі змішування з рідиною повністю конденсується в ній.

Особливістю цього процесу, на відміну від процесів в інших струменевих апаратах, є можливість за певних умов підвищення тиску води, що інжектується до значення, що перевищує тиск робочої пари. Завдяки цьому пароводяні інжектори ще з середини ХІХ ст. набули широкого поширення як поживні насоси для невеликих котелень. Низький ККД цих апаратів у своїй у відсутності особливого значення, оскільки теплота робочої пари з живильною водою поверталася в котел. Як показав проведений аналіз, при зворотному співвідношенні тиск змішаного потоку, в принципі, може бути отримано з будь-якого з взаємодіючих потоків тільки в тому випадку, коли пряма оборотного змішування проходить області більш високих ізобарів порівняно з ізобарами стану взаємодіючих середовищ.

У струменевих апаратах за наявності незворотних втрат на удар при взаємодії потоків особистими швидкостями має місце збільшення ентропії потоку в порівнянні з оборотним змішуванням, що призводить до зміни тиску змішаного потоку. Стосовно пароводяних інжекторів реалізована практично можливість отримання тиску, що перевищує тиск діючих середовищ. Ця можливість існує завдяки балансу роботи, що отримується з робочої пари і стиснення води, що інжектується. Останнім часом у зв'язку з розробкою магнітогідродинамічного способу одержання електроенергії, а також теплових циклів з новими робочими тілами посилився інтерес до застосування в цих установках інжекторів як струменевих конденсаторів та насосів. З'явилися численні дослідження цих апаратів, спрямовані на підвищення їхнього ККД шляхом зниження втрат в елементах проточної частини інжектора, вивчення умов їх запуску і т. д. Чимало цих робіт узагальнено. Досить складні конструкції промислових інжекторів докладно описані.

У всіх конструкціях підведення води, що інжектується здійснюється через вузьку кільцеву щілину, що оточує робоче сопло, з тим щоб вода надходила в камеру змішування з великою швидкістю, спрямованої паралельно швидкості робочої пари, що надходить з розташованого на осі інжектора центрального сопла Лаваля. Камера змішування має, зазвичай, конічну форму. Під час проведення досліджень пароводяних інжекторів не ставилося завдання розробки оптимальної форми проточної частини. Було розроблено методику розрахунку пароводяного інжектора найпростішої форми (з циліндричною камерою змішування), результати розрахунку за цією методикою були зіставлені з результатами експериментального дослідження такого інжектора. Струмінь робочої пари, що виходить із сопла, розташованого на деякій відстані від циліндричної камери змішування, при достатній різниці температур пари і води конденсується в инжектируемой воді до надходження в камеру змішування, підвищуючи температуру инжектируемой води до tc і повідомляючи їй певну швидкість. з опублікованими теоретичними та експериментальними дослідженнями конденсації струменя пари у просторі, заповненому рідиною. При надходженні води до камери змішування обмеженого перерізу швидкість води зростає, а тиск відповідно знижується. Якщо р більший за тиск насиченої пари при певній температурі, то в камері змішування рухається рідина і процес в камері змішування і дифузорі аналогічний процесу у водоструминному насосі. В цьому випадку в камері змішування відбувається підвищення тиску і за рахунок вирівнювання профілю швидкостей, що має на початку змішування камери значну нерівномірність. Потім у дифузорі тиск води підвищується до рс. При цьому режимні або конструкційні фактори надають характеристику пароводяного інжектора такий же вплив, як і на характеристику водоструминного насоса.

Істотні відмінності наступають за малих коефіцієнтів інжекції. При зниженні витрати інжектованої води і незмінному С-плоді робочої пари температура води підвищується до величини, що передує температурі насичення при тиску в камері змішування, і настає зрив роботи інжектора через нестачу води і конденсації всього робочої пари, що надходить. Цей режим визначає мінімальний коефіцієнт інжекції.

При збільшенні коефіцієнта інжекції, коли витрата води, що інжектується, в результаті зниження протитиску збільшується, температура води в камері змішування падає. Одночасно через зміну швидкості води в камері змішування знижується тиск.

При збільшенні витрати води, що інжектується до певної межі тиск р у вхідному перерізі камери змішування знижується до тиску насичення при температурі нагрітої води t.

Зниження протитиску не призводить до збільшення рапіду, а подальше падіння тиску в камері змішування неможливе і, отже, не може збільшитися перепад тисків, що визначає витрату води, що інжектується. Зниження протитиску у разі призводить лише до закипання води у камері змішування. Цей режим аналогічний режиму кавітації водоструминного насоса. Закипання води в камері змішування зумовлює таким чином максимальний (граничний) коефіцієнт інжекції. Слід зазначити, що цей режим є робочим для поживних інжекторів. Він дозволяє пояснити виявлену з дослідів незалежність продуктивності інжектора проти протитиску при роботі на кавітаційному режимі. Нижче наводиться висновок основних розрахункових рівнянь для пароводяного інжектора з найпростішою формою циліндричної камери змішування.

Рівняння показників. Рівняння імпульсів можна написати в наступному вигляді: /2 (GWpi + GKWM) - (Gp + + GH) Wi = fp + fin, де p - тиск пари у вихідному перерізі робочого сопла; Wpj - дійсна швидкість пари у вихідному перерізі сопла; Wpj – швидкість пари при адіабатному закінченні; WHI - швидкість води, що інжектується в кільцевому перерізі fn в площині вихідного перерізу сопла; У – швидкість води в кінці камери змішування. Приймемо наступні припущення:1) перетин у площині вихідного перерізу сопла настільки велике, що швидкість води, що інжектується в цьому перерізі близька до нуля і кількістю руху інжектованої води GKWH, в порівнянні з кількістю руху робочої пари GWpi можна знехтувати;2) переріз приймальної камери в площині вихідного перерізу робочого сопла значно перевищує переріз циліндричної камери змішування.

Зниження тиску від р1 до р2 відбувається переважно наприкінці вхідної ділянки камери змішування. Коли вихідний переріз сопла близький до значення перерізу камери змішування, тиск після інжектора не залежить від тиску води, що інжектується. Відношення перерізів робить на характеристики пароводяного інжектора такий же вплив, як і на характеристики інших типів струменевих апаратів: пароструминних компресорів, водоструминних насосів. Збільшення показника призводить до збільшення коефіцієнта інжекції та зниження тиску води після інжектора р. Як зазначалося, в пароводяному інжекторі максимальний і мінімальний коефіцієнти інжекції обмежуються умовами закипання води камері змішування. Закипання води в камері змішування стане нижчим за тиск насичення (кавітації) при температурі води в камері змішування t_. Обидва ці тиску (р, і р2) залежать при заданих параметрах робочої пари і води, що інжектується, і розмірах інжектора від коефіцієнта інжекції і. Температура води в камері змішування визначається теплового балансу. При цій температурі таблицях насиченої пари визначається відповідне значення pv. Тиск води на початку циліндричної камери змішування р2 залежить від швидкості, яку отримає маса води, що інжектується, до надходження в камеру змішування в результаті обміну імпульсами між інжектованою і робочою середовищами.

Якщо вважати, що після конденсації робочої пари утворюється струмінь робочої рідини, що рухається з дуже великою швидкістю і займає внаслідок цього дуже малий переріз, а також що основний обмін імпульсами між цим струменем і водою, що інжектується відбувається в циліндричній камері змішування, то середньою швидкістю, яку набуває инжектируемая вода при тиску р, можна знехтувати. У цьому випадку тиск води на початку камери змішування може бути визначений рівнянням Бернуллі. Зниження тиску води, що інжектується, при незмінній її температурі (t = const) призводить до скорочення робочого діапазону інжектора, так як при цьому зближуються значення інжекції. До аналогічного ефекту призводить підвищення тиску робочої пари. При незмінному тиску р і температурі t води, що інжектується збільшення тиску робочої пари р до певного значення призводить до зриву роботи інжектора. Так, при УД = 1,8, тиск інжектованої води р = 80 кПа та її температурі / = 20 ° С зрив роботи інжектора настає при підвищенні тиску робочої пари р до 0,96 МПа, а при / = 40 ° С тиск робочої пари не може бути піднято вище за 0,65 МПа. Таким чином, мають місце залежності граничних коефіцієнтів інжекції від основного геометричного параметра інжектора, а також умов роботи.

Досяжні коефіцієнти інжекції. Для того щоб визначити досяжний коефіцієнт інжекції при заданих умовах роботи інжектора: параметрах робочої пари р і t, параметрах води, що інжектується, і необхідному тиску води після інжектора, слід вирішити спільно рівняння характеристики і рівняння граничного коефіцієнта інжекції. Істотно впливає положення сопла на граничний коефіцієнт інжекції: що менше відстань сопла від камери змішування, то менше граничний коефіцієнт інжекції. Це можна пояснити тим, що при малих відстанях сопла від змішування камери робоча пара не встигає повністю конденсуватися в приймальній камері і займає частину вхідного перерізу камери змішування, зменшуючи тим самим переріз для проходу води. При збільшенні відстані сопла камери змішування граничний коефіцієнт інжекції збільшується, але це збільшення поступово уповільнюється. При максимальній відстані сопла від камери змішування (36 мм) граничний коефіцієнт інжекції близький до розрахункового. Така ж закономірність спостерігалася при різних тисках робочої пари і різних діаметрах вихідного перерізу сопла. Виходячи з отриманих результатів, всі досліди з іншими камерами змішування та робочими соплами проводилися за максимальної відстані сопла від камери змішування. Лише за р = 0,8 МПа і показник 1,8 підвищення тиску інжектируемой води менше р чного, що, очевидно, тим, що за цих умов режим роботи інжектора близький до зриву. Дійсно, при 1,8 і р = 0,8 МПа розрахунковий мінімальний тиск води, що інжектується, становить близько 0,6 атм. При 1,8 і р = 0,8 МПа тиск води, що інжектується близько до мінімального. На цьому режимі інжектор робіт з граничним коефіцієнтом інжекції, майже рівним розрахунковому, але не створює розрахункового підвищення тиску води, що інжектується. Таке явище спостерігалося і в інших дослідах, коли інжектор працював у режимі, близькому до зривного. Для того щоб за цих умов реалізувати теоретично можливі підвищення тиску води в інжекторі, необхідно, мабуть, більш ретельне виконання проточної частини, точний вибір відстані між камерою змішування і т.п. 1 МПа, якщо тільки в приймальній камері апарата не створюється штучно вакуум. Значення рс, як правило, дорівнює втрати тиску в мережі після апарату. Ця втрата тиску залежить, головним чином, від діаметра труби трубопроводу після струминного апарату і щільності середовища, що транспортується. Для розрахунку параметрів потоку характерних перерізах струменевих апаратів для пневмотранспорту можуть бути використані ті ж рівняння, що і для газоструминних інжекторів. При надкритичному ступені розширення робочого потоку основні розміри робочого сопла розраховуються за тими ж формулами, що і для струменевих компресорів. При докритичному ступені розширення робочі сопла мають конічну форму, а переріз сопла розраховується. Витрата через сопло за докритичного ступеня розширення визначається за формулами, як і визначається осьовий розмір апарату.

Водоповітряні ежектори. Влаштування та особливості роботи водоповітряного ежектора. У водоповітряних ежекторах робочим (ежектующім) середовищем служить вода, що подається під тиском до сопла, що звужується, на виході з якого вона набуває велику швидкість. Витікаючий із сопла в приймальну камеру струмінь води захоплює з собою повітря або пароповітряну суміш, що надходять через патрубок в камеру, після чого потік потрапляє в камеру змішування і дифузор, де і відбувається підвищення тиску. Поряд із традиційною формою проточної частини застосовуються водоповітряні ежектори, в яких робоча рідина подається в камеру змішування через кілька робочих сопл або одне сопло з кількома отворами (багатоструминне сопло).

В результаті збільшення поверхні контакту взаємодіючих середовищ таке сопло, як показали експериментальні дослідження, призводить до певного збільшення коефіцієнта інжекції за інших рівних умов.

Експериментальні дослідження показали доцільність збільшення довжини камери змішування до 40-50 замість 8-10 калібрів для однофазних струменевих апаратів. Це, мабуть, пов'язано з тим, що утворення однорідної газорідинної емульсії вимагає більшої довжини шляху перемішування, ніж вирівнювання профілю швидкостей однофазного потоку.

У дослідженні, спеціально присвяченому цьому питанню, автори в такий спосіб показують процес руйнації робочого струменя. Струмінь робочої рідини в газовому середовищі руйнується в результаті того, що краплі випадають з ядра струменя. Руйнування струменя починається з появи брижів (хвиль) на її поверхні на відстані декількох діаметрів від зрізу сопла. Потім амплітуда хвиль зростає до тих пір, поки краплі або частки рідини не почнуть випадати в довкілля. У міру розвитку процесу ядро ​​струменя зменшується і зрештою зникає. Відстань, на якій відбувається руйнування струменя, вважається зоною перемішування, в якій суцільним середовищем є газ, що інжектується. Після стрибкоподібного підвищення тиску суцільним середовищем стає рідина, в якій розподілені бульбашки газу. Довжина камери змішування має бути достатньою для завершення змішування. При недостатній довжині камери змішування зона перемішування перетворюється на дифузор, що знижує ефективність водоповітряного ежектора.

Для дослідженого авторами діапазону геометричного параметра довжина перемішування становила відповідно 32-12 калібр камери змішування. За дослідженнями авторів оптимальною формою робочого сопла є дифузія вакууму в різних ємностях і т. д. Водоповітряні ежектори завжди виконуються одноступеневими. Пропонувалися конструкції двоступінчастих водоповітряних ежекторів або ежекторів з пароструминною і другою водоструминною сходами, але вони не набули поширення. В умовах конденсаційних установок одноступінчасті водоповітряні ежектори стискають повітря, що міститься в паровоздушной суміші, що відсмоктується з конденсатора, від тиску 2-6 кПа до атмосферного або при розташуванні водоповітряного ежектора на деякій висоті над рівнем води в зливному баку - до тиску менше атмосферного на значення тиску суміші у зливному трубопроводі.

Характерною особливістю умов роботи водоповітряного ежектора є велика різниця щільностей робочої води та повітря, що ежектується. Відношення цих величин може перевищувати 10. Масові коефіцієнти інжекції водоповітряного ежектора зазвичай мають порядку 10“6, а об'ємні коефіцієнти інжекції 0,2-3,0.

Для проведення експериментальних досліджень водоповітряні ежектори часто виконують з прозорого матеріалу, щоб мати можливість спостерігати за характером руху середовища. У чотирьох точках по довжині камери змішування проводиться вимірювання тиску. На підставі візуальних спостережень та вимірювання тиску по довжині протягом у камері змішування представляється наступним чином. Струмінь води надходить у камеру змішування, зберігаючи свою початкову циліндричну форму. Приблизно на відстані 2 калібрів d3 від початку камера змішування виявляється вже заповненою молочно-білою водоповітряною емульсією (піною), причому у стін камери змішування спостерігаються зворотні струми водоповітряної емульсії, яка знову захоплюється струменем і захоплюється нею. Цей зворотний рух обумовлений підвищенням тиску по довжині камери змішування. При всіх розглянутих режимах тиск на початку камери змішування дорівнює р приймальній камері. При низьких протитисканнях підвищення тиску в циліндричній камері змішування порівняно невелике. Основне підвищення тиску відбувається у дифузорі. При збільшенні протитиску ця картина змінюється: підвищення тиску в дифузорі зменшується, а в камері змішування різко збільшується, причому воно відбувається на порівняно невеликій ділянці змішування камери стрибкоподібно. Чим менше відношення перерізу камери змішування та сопла, тим різкіше виражений стрибок тиску. Місце стрибка добре помітне, тому що після нього рухається не молочно-біла емульсія, а прозора вода з бульбашками повітря. Чим більше відношення перерізів камери змішування та сопла, тим більше розвинені зворотні струми водоповітряної емульсії. При збільшенні протитиску стрибок тиску переміщається проти течії струменя і, нарешті, при певному протитиску (р) досягає початку камери змішування. При цьому ежекція повітря припиняється водою, вся камера змішування заповнена прозорою водою без бульбашок повітря. Аналогічні явища мають місце, якщо при постійному протитиску знижується тиск робочої води. Для розрахунку описаних типів струменевих апаратів дуже плідним виявлялося застосування рівняння імпульсів. Це рівняння враховує основний вид незворотних втрат енергії, які мають місце у струменевих апаратах, - так звані втрати на удар. Останні визначаються, головним чином, ставленням мас і швидкостей інжектованого та робочого середовища. При роботі водоповітряного ежектора маса повітря, що інжектується, виявляється в тисячі разів менше маси робочої води і не може тому в будь-якій мірі змінити швидкість струменя робочої води.

Застосування в даному випадку рівняння імпульсів для взаємодіючих потоків, як це було зроблено при виведенні розрахункових рівнянь для однофазних апаратів, призводить до значень досяжного коефіцієнта інжекції, що у кілька разів перевищує досвідчені. Тому запропоновані досі різними авторами методи розрахунку водоповітряних ежекторів є, по суті, емпіричні формули, що дозволяють отримати результати, більш-менш наближаються до досвідчених даних.

Експериментальні дослідження водоповітряних ежекторів показали, що при зміні в широких межах параметрів роботи ежектора (тиску робочого, інжектованого, стиснутого середовища, масової витрати повітря) зберігається досить стабільний об'ємний коефіцієнт інжекції. Тож у низці методик розрахунку водоповітряних ежекторів пропонуються формули визначення об'ємного коефіцієнта інжекції. У камері змішування завдяки великій поверхні контакту між водою та повітрям відбувається насичення повітря парами води. Температура пари в емульсії практично дорівнює температурі води. Тому газова фаза емульсії є насиченою пароповітряною сумішшю. Повний тиск цієї суміші на початку камери змішування дорівнює тиску сухого інжектованого повітря в приймальній камері р. Парціальний тиск повітря в суміші менший за цей тиск на тиск насиченої пари при температурі робочого середовища. Оскільки повітря, що стискається в ежекторі, входить до складу пароповітряної суміші, то і в наведеному вище вираженні для об'ємного коефіцієнта інжекції значення V являє собою об'ємну витрату пароповітряної суміші, що дорівнює, згідно із законом Дальтона, об'ємній витраті повітря при парціальному тиску р. Масова витрата повітря, що інжектується, при цьому може бути визначена з рівняння Клапейрона. При підвищенні тиску в дифузорі пара, що міститься в емульсії, конденсується. На підставі результатів випробувань водоповітряного ежектора з одноструменевим соплом і циліндричною камерою змішування довжиною близько 10 калібрів було запропоновано використовувати для розрахунку водоповітряного ежектора формули для водоструминного насоса, в яких масовий коефіцієнт інжекції і замінений об'ємним (швидкість середовища, що ежектується, дорівнює нулю). однакові.

Досліди показують, що в міру збільшення GB кількість пари в суміші, що відсмоктується, при даній температурі знижується спочатку дуже швидко, а потім повільніше. Відповідно характеристика pa -AGB) при/см = const, що починається на осі ординат у точці ря = рп (при GB = 0), зростає та асимптотично наближається до характеристики, що відповідає відсмоктування сухого повітря при тій же температурі робочої води tv. Таким чином, характеристика водоструминного ежектора при відсмоктуванні пароповітряної суміші заданої температури істотно відрізняється від відповідної характеристики пароструминного ежектора, що є (до точки перевантаження) пряму лінію, якій відповідає Gn = const.

Можна заради простоти приймати з достатньою для практичних цілей точністю, що характеристика водоструминного ежектора при відсмоктуванні пароповітряної суміші даної температури складається з двох ділянок, які за аналогією з характеристикою стружкового ежектора можуть бути названі робочим і перевантажувальним. У межах робочої ділянки характеристики водоструминного ежектора для При зазначеному допущенні перевантажувальна ділянка характеристики починається при витраті повітря G, якому відповідає у разі відсмоктування сухого повітря тиск рН, що дорівнює тиску рп насиченої пари при температурі суміші, що відсмоктується. Для перевантажувальної ділянки, тобто області GB > G, можна прийняти, що характеристика ежектора при відсмоктуванні пароповітряної суміші збігається з його характеристикою на сухому повітрі при даній t.

При відсмоктуванні водоструминним ежектором сухого повітря його продуктивність GH при певному тиску всмоктування р може бути збільшена, або при цьому тиск всмоктування G може бути знижено як шляхом збільшення тиску робочої води рр так і шляхом зменшення протитиску, тобто тиску за дифузором рс. Зменшити рс можна, наприклад, шляхом встановлення водоструминного ежектора на певній висоті над рівнем води у зливному баку або колодязі. Завдяки цьому тиск після дифузора знижується на величину тиску стовпа у зливному трубопроводі. Правда, при тому ж насосі робочої води це спричинить деяке зменшення тиску води перед робочим соплом рр, але це лише частково знизить позитивний ефект, що досягається в результаті зменшення рс. дифузора складе Рс = Р6 + Ар. При відсмоктуванні водоструминним ежектором пароповітряної суміші зменшення рс зазначеним вище шляхом також сприятливо позначається на характеристиці ежектора, але вже не стільки внаслідок зменшення тиску всмоктування в межах робочої ділянки характеристики, скільки внаслідок збільшення протяжності робочої ділянки характеристики (тобто збільшення G).

enciklopediya-tehniki.ru

Ежекція – це... Що таке Ежекція?

ежекція - і, мн. ні, ж. (Фр. éjection викидання). тех. 1. Процес змішування двох різних середовищ (пара та води, води та піску та ін.), в якому одне середовище, перебуваючи під тиском, впливає на інше і, захоплюючи за собою, виштовхує її у необхідному… … Словник іноземних слів російської мови

ежекція - і, ж. ejection f. викидання. 1. спец. Процес змішування якихось л. двох середовищ (пара і води, води і піску і т. п.), в якому одне середовище, перебуваючи під тиском, впливає на інше і, захоплюючи за собою, виштовхує її в необхідному напрямі.

Ежекція - Захоплення потоком з більш високим тиском, що рухається з великою швидкістю, середовища з низьким тиском. Ефект ежекції полягає в тому, що потік з більш високим… …

ежекція - ежекція, … Російський орфографічний словник

ежекція - (1 ж), Р., Д., Пр. еже/кції … Орфографічний словник російської мови

Ежекція – процес підсмоктування рідини чи газу за рахунок кінетичної енергії струменя іншої рідини чи газу… Енциклопедичний словник з металургії

ежекція – 1. Нін. б. іке матдәнең (пар белән суниң, су белән комниң һ. б. ш.) кушілу процеси; бу очракта бер матдә, басим астинда булып, икенчесенә тәесир ітә һәм, үзенә іяртеп, ані кирәкле юнәлештә етеп чигара 2. Ташу вакытында

ежекція - ежек/ци/я [й/а] … Морфемно-орфографічний словник

ежекція - ежекція ejection * Ejektion – процес змішування двох середовищ (напр., газу та води), з яких одна, як транзитна струмінь, перебуваючи під тиском, діє на іншому, підсмоктує і виштовхує його в певному напрямку. Транзитний струмінь утворюється робочою …

відбиття гільзи патрона стрілецької зброї - відбиття гільзи НДП. ежекція гільзи викидання гільзи Видалення вилученої з патронника гільзи за межі стрілецької зброї. [ГОСТ 28653 90] Неприпустимі, нерекомендовані викидання гільзиежекція гільзи Тематики зброя стрілецька Синоніми… … Довідник технічного перекладача

ejicio) - пристрій, у якому відбувається передача кінетичної енергії від одного середовища, що рухається з більшою швидкістю, до іншого. Ежектор, працюючи за законом Бернуллі, створює в звуженому перерізі знижений тиск одного середовища, що викликає підсмоктування в потік іншого середовища, яке потім переноситься і віддаляється від місця всмоктування енергією першого середовища.

Види ежекторів

• Паровий ежектор- струменевий апарат для відсмоктування газів із замкнутого простору та підтримки розрідження. Парові ежектори застосовують у різних галузях техніки.
• Пароструйний ежектор- апарат, що використовує енергію струменя пари для відсмоктування рідини, пари або газу із замкнутого простору. Пара, що виходить із сопла з великою швидкістю, захоплює через кільцевий переріз навколо сопла речовина, що переміщається. Використовувався на суднах для швидкого відливання води.
• Газовий ежектор- пристрій, в якому надлишковий тиск високонапірних газів використовується на стиснення газів низького тиску: газ низького тиску потрапляє в камеру змішування за рахунок того, що в ній створена область розрідження. Область розрідження створюється при проходженні високонапірного газу з високою швидкістю і тиском через надзвукове сопло (зменшується переріз). У камері змішування два потоки об'єднуються і формується змішаний потік. Пройшовши камеру змішування, потік спрямовується в дифузор, де відбувається його гальмування і зростання тиску. На виході з ежектора змішаний потік має тиск вище тиск низьконапірного газу. Підвищення тиску низьконапірного газу відбувається без витрат зовнішньої енергії.

Історія

Ежектор одночасно з інжектором винайдено у 1858 році, інженером Жиффаром (винахідником газобалонної пневматичної зброї на вуглекислому газі, винахідником систем клапанних пристроїв для пневматичної зброї) у Франції.

Див. також

• Паровий інжектор , Інжектор

Напишіть відгук про статтю "Ежектор"

Література

• Hartmann K. und Knoke J. «Die Pumpen»
• БСЕ [ ]
• А.Б. Цейтлін, Пароструйні вакуумні насоси - М.: Машинобудування, 1980 - 51 с, іл.

Уривок, що характеризує Ежектор

Другого дня П'єр приїхав попрощатися. Наталя була менш жвава, ніж у колишні дні; але в цей день, іноді глянувши їй у вічі, П'єр відчував, що він зникає, що ні його, ні її більше немає, а є одне почуття щастя. «Невже? Ні, не може бути», – казав він собі при кожному її погляді, жесті, слові, що наповнювали його душу радістю.
Коли він, прощаючись із нею, взяв її тонку, худу руку, він мимоволі трохи довше втримав її у своїй.
«Невже ця рука, це обличчя, ці очі, весь цей чужий мені скарб жіночої краси, невже це все буде вічно мій, звичний, такий самий, яким я сам для себе? Ні це не можливо!.."
- Прощайте, граф, - сказала вона йому голосно. — Я дуже чекатиму на вас, — додала вона пошепки.
І ці прості слова, погляд і вираз обличчя, які супроводжували їх, протягом двох місяців становили предмет невичерпних спогадів, пояснень і щасливих мрій П'єра. «Я дуже чекатиму на вас… Так, так, як вона сказала? Так, я дуже чекатиму на вас. Ах, який я щасливий! Що ж це таке, як я щасливий! - казав собі П'єр.

У душі П'єра тепер не відбувалося нічого подібного до того, що відбувалося в ній за подібних обставин під час його сватання з Елен.
Він не повторював, як тоді, із болючим соромом слів, сказаних ним, не казав собі: «Ах, навіщо я не сказав цього, і навіщо, навіщо я сказав тоді „je vous aime“?» [Я люблю вас] Тепер, навпаки, кожне слово її, своє він повторював у своїй уяві з усіма подробицями обличчя, усмішки і нічого не хотів ні зменшити, ні додати: хотів тільки повторювати. Сумнівів у тому, чи добре, чи погано те, що він зробив, тепер не було й тіні. Лише страшний сумнів іноді приходив йому на думку. Чи не уві сні все це? Чи не помилилася княжна Марія? Чи не надто я гордий і самовпевнений? Я вірю; а раптом, що має статися, княжна Мар'я скаже їй, а вона посміхнеться і відповість: «Як дивно! Він, мабуть, помилився. Хіба він не знає, що він людина, просто людина, а я?.. Я зовсім інша, вища».
Лише цей сумнів часто приходив до П'єра. Планів він також не робив тепер жодних. Йому здавалося так неймовірно майбутнє щастя, що варто було цьому відбутися, і далі нічого не могло бути. Все кінчалося.
Радісне, несподіване божевілля, якого П'єр вважав себе нездатним, оволоділо ним. Весь сенс життя, не для нього одного, але для всього світу, здавався йому таким, що полягає тільки в його любові і можливості її любові до нього. Іноді всі люди здавались йому зайнятими лише одним – його майбутнім щастям. Йому здавалося іноді, що всі вони радіють так само, як і він сам, і тільки намагаються приховати цю радість, прикидаючись зайнятими іншими інтересами. У кожному слові та русі він бачив натяки на своє щастя. Він часто дивував людей, які зустрічалися з ним, своїми значними, висловлювали таємну згоду, щасливими поглядами та усмішками. Але коли він розумів, що люди могли не знати про його щастя, він щиро шкодував їх і відчував бажання якось пояснити їм, що все те, чим вони зайняті, є досконала нісенітниця і дрібниці, що не варті уваги.