Эжектор — устройство для сжатия и перекачки газов¶

Эжектор (от лат. ejectio — выбрасывание) — устройство для сжатия, транспортировки или откачивания газов, паров, жидкостей и порошкообразных материалов, работающее на принципе эжекции (инжекции) — смешивания и переноса энергии от рабочего потока к перекачиваемому (эжектируемому) веществу за счёт кинетической энергии струи. Эжектор относится к классу струйных аппаратов, не имеет подвижных деталей и использует энергию сжатого газа, пара или жидкости.

¶Принцип работы

В эжекторе поток рабочего тела (сжатый воздух, пар, вода) под высоким давлением подаётся через сопло, где его давление преобразуется в кинетическую энергию. Выходящая со сверхзвуковой скоростью струя увлекает за собой вещество из камеры разрежения, куда подсасывается перекачиваемый газ или материал. В диффузоре — расширяющемся канале — смешанный поток замедляется, а его кинетическая энергия преобразуется обратно в энергию давления. Таким образом, низкое давление в камере всасывания создаётся без каких-либо движущихся частей.

Основные элементы конструкции:

• сопло (форсунка), формирующее рабочую струю;
• камера всасывания (смешения);
• диффузор;
• нагнетательный патрубок.

¶Классификация

По агрегатному состоянию перекачиваемого вещества различают:

• газовые (воздушные) эжекторы — для откачивания газов и создания вакуума;
• паровые эжекторы — используют энергию водяного пара, широко применяются в теплоэнергетике;
• жидкостные эжекторы (эжекторные насосы) — перекачивают жидкости;
• эжекторные установки для твёрдых частиц — транспортируют пыль, зерно, цемент и другие сыпучие материалы.

По числу ступеней эжекторы бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми (каскадными) — для достижения глубокого вакуума ступени соединяют последовательно.

По роду рабочего тела выделяют водяные, паровые, воздушные и газовые эжекторы.

¶Применение

¶Теплоэнергетика

В ТЭС и ГРЭС паровые эжекторы применяются для откачки воздуха и негазовых примесей из конденсаторов паровых турбин, поддержания вакуума в пароконденсаторных системах. Многоступенчатые эжекторные воздуходувки обеспечивают разрежение до 95–98 %.

¶Нефтегазовая промышленность

Эжекторы используются на буровых установках для создания разрежения в скважине, в газовых лифтах и системах сепарации. Эжекторные насосы применяются для подачи реагентов и перемешивания жидкостей в скважинах.

¶Химическая промышленность

Вакуум-эжекторные установки обеспечивают разрежение при дистилляции, сушке, кристаллизации. Эжекторы служат для транспортировки сыпучих материалов — цемента, извести, золы.

¶Водоснабжение и санитарная техника

Эжекторы применяются в водоструйных вакуумных насосах, эжекторных системах водоподъёма, а также в бытовых сантехнических устройствах — например, в системах промывки унитазов и в санитарно-технических приборах с гидрозатвором.

¶Металлургия

В промышленной вентиляции и пневмотранспорте эжекторы используются для удаления газов и пыли из рабочих зон, транспортировки шлака и пылевидных материалов.

¶Пищевая промышленность

Эжекторные насосы применяются для транспортировки вязких и абразивных продуктов — молока, сиропов, мёда, — поскольку устройство не имеет трущихся деталей и не загрязняет продукт.

¶Преимущества и недостатки

Преимущества:

• отсутствие подвижных элементов — простота конструкции, надёжность, низкие эксплуатационные расходы;
• возможность работы с агрессивными, горячими, абразивными и взрывоопасными средами;
• малые габариты и вес;
• длительный срок службы;
• возможность транспортировки веществ на значительное расстояние.

Недостатки:

• низкий КПД (обычно 15–30 %) по сравнению с механическими компрессорами и насосами;
• зависимость производительности от давления и расхода рабочего тела;
• необходимость наличия источника сжатого газа, пара или жидкости;
• шум при работе.

¶Эжектор и инжектор

Термины «эжектор» и «инжектор» часто употребляются как синонимы, однако строго говоря, инжектор — это разновидность эжектора, применяемая преимущественно для впрыска топлива в двигателях внутреннего сгорания. Классический пример — инжектор Карбюраторной системы, разработанной в XIX веке для паровозов и автомобилей.

¶История

Принцип эжекции был описан в работах по гидродинамике XVIII века. Широкое промышленное применение эжекторы получили после того, как в 1859 году французский инженер Генри Жиффар применил паровой эжектор для подачи топлива в паровоз, а затем — для создания вакуума в конденсаторах паровых машин. В России эжекторные установки получили развитие в конце XIX — начале XX века в связи с бурным строительством электростанций и развитием теплоэнергетики.

¶Источники

• Бабиков В. А. Струйные аппараты. — М.: Энергоатомиздат.
• Фролов И. Т., Скороходов Ю. А., Мудров Н. А. Справочник по насосам. — М.: Машиностроение.
• ГОСТ 23857-88. Аппараты струйные. Общие технические условия.
• Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.