Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

ЭЖЕКТОРЫ И ИНЖЕКТОРЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ; ИХ КОНСТРУКЦИИ И РАСЧЕТ

Эжекторы

Эжекторы, как и гидроэлеваторы, по принципу действия являются водоструйными насосами. На объектах гидромеханизации их применяют для заливки водой землесосов на землесосных снарядах и землесосных установках, а также для заливки крупных центробежных насосов, подающих воду к гидромониторам и гидроэлеваторам. Заливка водой производится перед пуском насосов и землесосов.

При больших расходах воды на участках гидромеханизации такие насосы группируются в насосные станции.

При заливке насосов и землесосов водой эжектор целесообразно устанавливать так, чтобы его всасывающий патрубок был присоединен к наивысшей точке корпуса; для этого у некоторых марок землесосов имеется специальное отверстие и фланцевое крепление в верхней части корпуса. На всасывающем патрубке эжектора имеется кран, отсоединяющий эжектор после заливки землесоса перед его пуском в работу. Иногда эжектор присоединяют к всасывающей линии перед землесосом. В этом случае на всасывающем патрубке эжектора имеется шаровой клапан, который автоматически открывается при запуске эжектора и автоматически закрывается после запуска землесоса, когда вакуум, создаваемый землесосом, превысит вакуум, создаваемый эжектором.

Эжектор (см. рис. 63) состоит из напорного патрубка, по которому подводится вода; всасывающего патрубка, непосредственно подсоединяемого к области, в которой создается вакуум; корпуса, имеющего ревизию (крышку) для его очистки,- насадка, горловины, в которой происходит смешение рабочего и подсасываемого потоков жидкости или газа, и диффузора. К диффузору крепится выбросная труба, которая выводится за борт землесосного снаряда или к водоприемнику насосной или землесосной установки.

Последовательность гидравлического расчета эжектора та же, что и гидроэлеватора. Разница состоит в том, что расчет напорной линии не производится, поскольку жидкость в напорной трубе обычно не поднимается. Высота подъема жидкости во всасывающей линии исчисляется от уровня в приемном бассейне до оси эжектора.

На крупных землесосных снарядах установленные эжекторы расходуют до 50 л/с воды при напоре 50—75 м вод. ст. Диаметр насадка эжектора 20—40 мм, на заливку крупного землесоса требуется 5—10 мин.

Применение эжекторов разнообразно: они применяются на выгрузке нерудных материалов из барж, при проходке кессонов, при создании и эксплуатации колодцев и т. д.

Инжекторы

Нижеописываемые устройства свое название получили от латинского injicere «бросать внутрь», и первым назначением инжекторов было — подача воды в парковые котлы за счет энергии водяного пара, отбираемого из того же котла, куда закачивают воду. Позднее инжекторами стали называть различные нагнетатели, в том числе и устройства, применяемые на всасывающих линиях землесосов, способствующие подаче грунта по всасывающей трубе к рабочему колесу землесоса.

Инжектор на всасывающей линии землесоса является всасывающе-нагнетательным аппаратом, поскольку, воздействуя на внешнюю область всасывающей трубы, способствует всасыванию смеси грунта с водой и, работая как инжектор, способствует продвижению гидросмеси по всасывающему тракту, тем самым повышая всасывающую способность землесос- но-транспортирующего агрегата; в лучшую сторону изменяет ограничения по высоте всасывания; отдаляет или полностью устраняет область кавитации, что позволяет разрабатывать тяжелые грунты при высоких консистенциях гидросмеси и с больших глубин водоема.

Инжектор в устье всасывающей трубы в общем виде представляет собой водоструйный насос. Извне подводимая струя воды входит во всасывающую трубу со стороны грунтозаборной области, проходит искусственно созданное сужение или сама струя создает это сужение, в котором, согласно принципу Бернулли, возникает разряжение, способствующее всасыванию грунта, а в последующем расширении струи создается диффузорный эффект — трансформация кинетической энергии рабочей и подсосанной жидкости в потенциальную, в силу чего поток гидросмеси подходит к рабочему колесу землесоса с избыточным давлением или при незначительном разрежении. Это повышение давления суммируется с напором, развиваемым землесосом, что является дополнительным положительным эффектом от установки инжектора в устье всасывающей трубы.

При работе землесоса в ординарных условиях наличие инжектора может привести к уменьшению производительности землесоса и повышенному расходу удельной энергии на добычу грунта, поэтому установка инжектора должна быть оправдана технической необходимостью (например, добыча гравия с большой глубины водоема) и сопровождаться тщательным гидравлическим расчетом и экономическим обоснованием.

С. П. Огородников предложил следующую расчетную формулу:


Мустафин сочетал гидродиффузион- ныи способ рыхления грунта со всасывающим наконечником С. П. Огородникова и В. А. Бороздича кольцевой наконечник, позволяющий заглублять его подслой грунта, т. е. обеспечил максимально возможный перепад давления в зоне интенсивного всасывания и получение устойчиво высокого значения консистенции гидросмеси, подаваемой во всас (см. рис. 68).

Длина смесительной камеры инжектора равна двум—четырем диаметрам этой камеры. Коэффициент местных потерь кольцевой щели равен 0,2—0,25.

Применительно к кольцевому эжекторноинжекторному аппарату В. П. Лахтин предложил следующие упрощенные расчетные зависимости:


При исследовании работы землесоса с созданием подпора во всасывающем трубопроводе было установлено, что подключение инжектора к работе землесоса требует расходования дополнительной мощности, что может быть оправдано и компенсировано увеличением производительности землесоса по грунту только при некоторых режимах работы землесоса.

Гидромеханизация. Учебное пособие для вузов. А. П. Юфин. Изд. 2-е, перераб и доп М., Стройиздат, 1974, 223 с.

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики