Паровой эжектор (термокомпрессор / рециркуляционный эжектор)

Предлагаем паровые эжекторы TLV серии SC/RSC и Baelz серии 590 – подбираем подходящее решение, конфигурацию, поставляем продукцию, проводим наладочные работы. В нашей компании работают специалисты с отличным пониманием эжекторов и большим опытом их интеграции в технологические и вспомогательные процессы.

В наличии рециркуляционные эжекторы для повышения скорости / качества нагрева и термокомпрессоры для повышения эффективности использования низкопотенциального пара на предприятиях. Опыт показал ,что снижение расхода пара при применении рециркуляционного эжектора составляет от 8 до 40% в зависимости от технических условий и выбранного схемного решения.

Эжекторы применяются в обвязке теплообменных аппаратов с особыми (высокими) требованиями к качеству процесса нагрева, в системах утилизации пара вторичного вскипания и задачах смешивания пара с разными давлениями.

Применение:

1. Группы параллельно подключенных теплообменников.
2. Вращающиеся сушильные барабаны БДМ и КДМ.
3. Валы на гофропрессах.
4. Плиты прессов на фанерных производствах.
5. Плиты вулканизационных прессов на производствах резинотехнических изделий.
6. «Батареи» из нескольких паровоздушных калориферов.
7. Варочные котлы (реакторы).
8. Выпарные колонны.
9. Каландры.
10. Погружные змеевики, скоростные подогреватели.
11. Нагреватели в фармацевтической промышленности.

По назначению эжекторы делятся на два вида:

• Рециркуляционные эжекторы — для регулирования расхода пара и отвода конденсата в теплообменных процессах;
• Термокомпрессоры — для смешивания потоков пара с разным давлением и утилизации пара вторичного вскипания.

Преимущества рециркуляционного эжектора

• нет необходимости установки конденсатоотводчиков на выход каждого потребителя — сокращение затрат на закупку и монтаж конденсатоотводчиков и их обвязки, а также повышение общей надежности системы;
• высокое качество теплообменного процесса — равномерная температура по всей поверхности теплообмена вне зависимости от конфигурации теплообменника и текущей нагрузки;
• точное регулирование в широком диапазоне нагрузок;
• более высокая скорость пара в теплообменнике — более высокая скорость нагрева;
• пар на выходе эжектора более приближен к насыщению по сравнению с паром на выходе регулирующего клапана — выше эффективность теплопередачи.

Эжекторная насосная станция

Насосная станция со встроенным эжектором – это комплекс оборудования, изначально рассчитанный для выполнения работы в определенных условиях. Главными параметрами, которые берутся в учет при выборе, являются мощность и производительность. Первая характеристика означает способность поддерживать давление в системе, а также возможность удержания водяного столба и передачу жидкости на расстояние по горизонтальному трубопроводу.

Вторая характеристика – производительность. Это количество жидкости, перекачиваемое за единицу времени. Данный параметр не может быть большим, чем дебит скважины. Если речь идет о покупке насосной станции со встроенным эжектором, то в технической документации указаны общие выходные характеристики. Это значит, что никаких дополнительных расчетов производить не придется.

Подключается оборудование согласно прилагаемой инструкции. Шланги прикрепляются при помощи хомутов, идущих в комплекте. Трубопровод предполагает резьбовое соединение. Главное – предусмотреть место для установки, чтобы дождь и мороз не мог вывести систему из строя. Для этого делается кессон или строится отдельное здание. Навес подойдет только для дачи, не предусмотренной для круглогодичного проживания.

В качестве дополнительного оборудования для насосной станции с эжектором устанавливается манометр, если это не предусмотрено производителем. Благодаря этому прибору можно контролировать давление в трубопроводе. Естественно, он устанавливается на выходе из станции. Если глубина скважины находится в пределах 15-40 метров, специалисты рекомендуют устанавливать поверхностный насос с выносным эжектором.

Схема подключения

Наилучшая схема подключения предусматривает соединение станции с эжектором только вертикальной трубой. В противном случае возможно завоздушивание, что приводит к снижению работоспособности системы. Если такой возможности нет, нужно позаботиться об отсечных вентилях для стравливания воздуха по необходимости.

Описанное оборудование полностью решает потребность жильцов дома в питьевой воде. Полив участка, орошение приусадебных клумб, палисадников или сада также организовывается подобным образом. Главное условие – правильно подобрать компоненты системы, чтобы их рабочие характеристики находились в полном соответствии. Тогда система с эжектором будет достаточно эффективной, и при этом недорогой.

Рециркуляционный эжектор — сравнение с регулирующим клапаном

Эжектор, оснащенный приводом, является регулируемым струйным насосом. Устройство сочетает в себе функции регулирующего клапана и струйного насоса. Эжектор устанавливается в обвязку теплообменника вместо регулирующего клапана. Сравним два способа автоматического регулирования нагрузки на теплообменном аппарате: «классическую» систему с регулирующим клапаном на входе и конденсатоотводчиком на выходе теплообменника и систему регулирования с рециркуляционным эжектором.

Рис. 1. Регулирование расхода пара проходным регулирующим клапаном, отвод конденсата конденсатоотводчиком на выходе теплообменника.

На рис. 1 схематично изображена традиционная система обвязки теплообменника с применением регулирующего клапана на входе в теплообменный аппарат и конденсатоотводчиком на выходе. Давление пара должно выталкивать конденсат через конденсатоотводчик. При этом эффективность процесса теплообмена существенно зависит от того будет ли конденсат полностью и быстро уходить из теплообменника через конденсатоотводчик, в том числе, если регулирующий клапан на входе, отрабатывая изменение нагрузки, закроется так, что давление за ним значительно упадет. Как правило, чем больше закрывается регулирующий клапан, тем хуже эффективность теплообмена, так как скорость отвода конденсата существенно снижается и конденсат все больше и больше начинает обводнять теплообменник.

Рис. 2. Регулирование расхода пара эжектором и отвод конденсата через промежуточный сосуд для разделения рециркулирующего пара и конденсата.

На рис. 2 показано, что регулирующим клапаном является сам эжектор, который не только регулирует подачу острого пара на теплообменник, но и засасывает пар с выхода теплообменника, который не сконденсировался. Таким образом, часть пара непрерывно циркулирует, постоянно продувая теплообменник и не давая шансов конденсату застаиваться в теплообменнике. Температура поверхности теплообмена в таком случае всегда выше, чем в системах с конденсатоотводчиком на выходе теплообменника. На выходе теплообменника не устанавливается конденсатоотводчик, его следует установить на выходе сосуда для разделения пара и конденсата, выходящих из теплообменника. Конденсат отделяется от пара не в маленьком пространстве конденсатоотводчика и конденсатопровода на выходе теплообменника, а в сосуде, следовательно полноценному отводу конденсата ничего не мешает.

На рисунках А и В приведены примеры обвязки варочного реактора с паровой рубашкой по традиционной схеме (А)

с регулирующим клапаном на входе и конденсатоотводчиком на выходе, а также по схеме (
В)
с рециркуляционным эжектором. В примере
В
температура поверхности теплообмена одинаковая и вверху и внизу, и как правило выше, чем с конденсатоотводчиком, так как пленка конденсата всегда тоньше. Кроме того, пар на выходе регулирующего клапана в примере
А
может быть перегретым после дросселирования, то есть коэффициент теплопередачи в таком случае ниже. Эжектор смешивает два потока пара и пар на выходе эжектора всегда более близок к состоянию насыщения при дросселировании, чем в варианте с обычным регулирующим клапаном.

Зачем нужны эжекторы и что это такое?

Для многих домовладельцев становится проблемой организация автономного водоснабжения в силу большой глубины шурфа.

Уже с восьмиметровой отметки начинаются проблемы. Для насосных станций с эжекторами те же возможности, что и для помп большой производительности. Использование глубоких источников требует применение мощных насосов погружного типа, которые стоят дорого.

Для чего нужны эжекторы? Чтобы не тратить деньги на дорогие модели. Использование недорогих насосных станций с эжекторами позволяют решить проблему с такой же эффективностью. При этом затраты на модернизацию минимальны. Причем можно улучшить систему локальным методом или приобрести комплекс, который изначально рассчитан для этого.

Принцип работы

Все эжекторы для насосных станций работают по одной и то же схеме. За основу взят принцип Бернулли. В соответствии с ним если ускорить поток, то в зоне перед точкой придания ускорения образуется зона разряженности. Давление в ней ниже, что служит причиной появления втягивающего эффекта. Если добавить его к потоку, формируемому насосной станцией, то результат такой модернизации – увеличения производительности.

Устройство

Какой бы тип устройства не рассматривался, эжекторный насос состоит из:

• отсека для всасывания;
• смесительной полости;
• диффузора;
• сужающегося патрубка.

Принцип действия в том, что из сопла (патрубка) жидкость выбрасывается с большой скоростью. Отток воды провоцирует появление внутри рабочей камеры пониженного давления, которое и затягивает жидкость. Цикл повторяется непрерывно, что позволяет поддерживать в трубопроводе постоянное давление.

Выбор места установки

Для корректной работы оборудования подключение реле давления к насосу должно выполняться таким образом, чтобы избежать влияния турбулентности и резких перепадов давления в моменты включения перекачивающего оборудования и в процессе его работы. Наилучшее место для этого — в непосредственной близости от гидроаккумулятора.

В классической схеме подключения реле давления к глубинному насосу автономного водоснабжения перед реле устанавливается следующее оборудование:

• перекачивающий агрегат,
• обратный клапан,
• трубопровод,
• перекрывающий поток вентиль,
• дренаж в канализацию,
• фильтр для предварительной (грубой) очистки.

При использовании многих современных моделей перекачивающих агрегатов поверхностного типа установка реле давления воды для насоса может быть намного проще: проводится блочный монтаж, когда реле устанавливается вместе с насосом. Перекачивающий агрегат имеет специальный штуцер, поэтому пользователю нет необходимости самостоятельно искать наиболее подходящее место монтажа. Обратный клапан и фильтры для очистки воды в таких моделях часто бывают встроенными.

Подключение реле давления к погружному насосу также может быть проведено, если разместить гидроаккумулятор в кессоне и даже в самом колодце, так как часто требуется влагозащищенное исполнения оборудования контроля и условия эксплуатации реле давления могут позволять его нахождение в таких местах.

Схема подключения реле давления и насосной станции с поверхностным насосом незначительно отличается от схемы с погружным агрегатом последовательностью расположения некоторых элементов

Очевидно, что выбор способа и места установки зависит от исполнения оборудования, обычно все рекомендации в этом отношении указываются производителем в сопроводительной документации.

Особенности и разновидности конструкции

Насос эжекторного типа бывает двух видов:

• с внешним расположением эжектора;
• с внутренним (встроенным) расположением эжектора.

Выбор того или иного вида компоновки эжектора обусловлен требованиями, которые предъявляются к насосному оборудованию. Для отсасывания воздуха из разных ёмкостей используется ещё одна разновидность таких агрегатов – воздушный эжектор. У него несколько иной принцип действия. В нашей статье мы изучим приспособления для облегчения перекачки воды.

Внутренний эжектор

Насосное оборудование со встроенным эжектором имеет более компактные размеры. Кроме того создание напора жидкости и её забор для рециркуляции происходит внутри насосного оборудования

Насосное оборудование со встроенным эжектором имеет более компактные размеры. Кроме того создание напора жидкости и её забор для рециркуляции происходит внутри насосного оборудования. В таком насосе используется более мощный мотор, способный обеспечить рециркуляцию жидкости.

Преимущества такого конструктивного решения:

• агрегат не чувствителен к тяжёлым примесям в воде (илу и песку);
• поступающую в оборудование воду не нужно фильтровать;
• прибор подходит для подъёма воды с глубины не более 8 м;
• такое насосное оборудование обеспечивает достаточный напор жидкости для бытовых нужд.

Среди недостатков стоит отметить следующее:

• этот насос издаёт очень много шума во время работы;
• для монтажа такого агрегата лучше выбирать место подальше от дома и сооружать специальное помещение.

Внешний эжектор

Для выполнения наружной установки эжектора рядом с насосным оборудованием необходимо оборудовать бак, в который стоит набрать воду

Для выполнения наружной установки эжектора рядом с насосным оборудованием необходимо оборудовать бак, в который стоит набрать воду. В этой ёмкости будет создаваться рабочий напор и необходимое разрежение для облегчения функционирования насосного оборудования. Само эжекторное устройство подключается к той части трубопровода, которая погружается в скважину. В связи с этим есть ограничения на диаметр трубопровода.

Преимущества выносного эжектора:

• благодаря такой конструкции можно поднимать воду со значительной глубины (до 50 м);
• удаётся снизить шум от работы насосного оборудования;
• такую конструкцию можно располагать прямо в подвале дома;
• без снижения эффективности работы насосной станции эжектор можно размещать на расстоянии 20-40 м от скважины;
• благодаря тому, что всё необходимое оборудование находится в одном месте, проще выполнять ремонтные и пусконаладочные работы, что способствует более продолжительному сроку службы всей системы.

Недостатки наружного расположения эжекторного приспособления:

• производительность системы снижается на 30-35 процентов;
• ограничения в выборе диаметра трубопровода.

Cтраница 4 из 8

Пароводяные эжекторы (рис. 323) получили. наиболее широкое распространение и имеют скорости откачки сотни тысяч литров в секунду. Например, один пароводяной эжекторный насос НЭВ-100Х0.5 средней производительности со скоростью откачки 32 ООО л/с при давлении 0,5 мм рт. ст. заменяет 270 механических насосов ВН-6:

Малогабаритный двухступенчатый насос НЭВ-0.2Х20 работает по! схеме, показанной на рис. 324. Парогазовая смесь из ступени II насоса поступает в конденсатор смешения, куда подается вода из водоструйных насосов. Производительность насоса 0,5 кг/ч при давлении 20 мм рт. ст., предельное давление 10 мм рт. ст. Расход пара 12 кг/ч при давлении 2,6 атм расход воды 0,35 м3; ч при давлении 1 атм. Габаритные размеры: площадь в плане 500×445 мм, высота 1,025 м.

Насос НЭВ-2Х20 имеет производительность 3 кг/ч сухого воздуха при давлении 20 мм рт. ст.; работает по той же схеме, что и НЭВ-0,2Х20. Насосы НЭВ-0.2Х20 и НЭВ-2Х20 малогабаритные. Их можно применять в химических производствах, где требуется давление 10—20 мм рт. ст., а также для систем безмасляной откачки. Характеристики насосов приведены в табл. 58.

Насос НЭВ-100Х1 пятиступенчатый с первой ступенью без конденсатора создает предельное давление 0,5—1 мм рт. ст. Если устанавливать две, три и более ступеней без конденсации, можно получать предельные давления 10-1—10-2 мм рт. ст. Применение ступеней без промежуточных конденсаторов существенно увеличивает расход пара на единицу откачиваемого газа. Схема насоса НЭВ-100Х1 приведена на рис.325.

Рис. 323. Схема двухступенчатого пароводяного эжекторного насоса:

I — первая ступень; 2 — вторая ступень; 3 — конденсатор смешения; 4 — сливная тру6а; 5 — выпускная труба; 6 — барометрический колодец

Рис. 324. Схема насоса НЭВ-0.2Х20:

1, 10, 13 — паровые вентили; 2 — вторая эжекторная ступень; 3,4 — конденсаторы; 5 — сливной патрубок; 6 — выпускное отверстие; 7 — водоструйный насос; 5 — первая эжекторная ступень; 9 — вентиль Ду-25; // — водяной вентиль; 12, 15 — манометры; 14 — паровой коллектор

Как видно из рис. 324, в насосе НЭВ-0.2Х20 использован в качестве вспомогательного водоструйный насос. В насосе НЭВ-3 отсутствуют промежуточные конденсаторы, а последняя ступень выполнена также в виде водоструйного насоса.

Производительность насоса 1 кг/ч при давлении 0,5 мм рт. ст.; расход пара 140 кг/ч при давлении 4 атм и расход воды 14 м3/ч при давлении 4 атм. Габаритные размеры насоса: 1,05×1,15 м, высота 0,5 м. В случае откачки агрессивных паров и газов наиболее стойким является насос, изготовленный из фарфора, а в некоторых случаях — из графита.

Пароводяной насос WDS фирмы Лейбольд (ФРГ) со встроенным водоструйным насосом имеет скорость откачки при 4, мм рт. ст. 200 л/ч.

Пароэжекторные вакуумные насосы укомплектовывают либо конденсаторами смешения либо поверхностными конденсаторами в зависимости от условий технологического процесса и свойств среды. Эжекторы сварной конструкции выполняют из углеродистой или коррозионностойкой стали.

Возможность получения низких давлений без загрязнения откачиваемой системы углеродсодержащими продуктами позволяет применять эти насосы для безмасляных систем откачки термоядерных, ускорительных и других исследовательских установок. Пароводяные эжекторы можно использовать для создания безмасляного форвакуума совместно с бустерными парортутными насосами.

Рис. 325. Схема пятиступенчатого пароводяного эжекторного насоса НЭВ-ЮОХ Г: 1, 2, 3, 4, 5 — ступени основного насоса; б, 7, 5 — конденсаторы; 9, 10 — ступени пускового насоса; 11 — конденсатор пускового насоса; 12 барометрические сливные трубки; 13 барометрический ящик

Могут они также работать совместно с сорбционными цеолитовыми насосами. На рис. 326 показан пароводяной эжектор, предназначенный для работы в вакуумных дистилляционных и сушильных установках, в установках дегазации и пропитки в вакуумной металлургии (фирма Ульвак, Япония).

<< Предыдущая — Следующая >>

Области применения эжекторов

Благодаря своим качествам, таким как высокие эксплуатационные параметры, простота использования и надежность, эжекторы нашли применение в самых разных приложениях.

Эжекторная техника позволяет:

• повышать давление газа в коллекторе;
• уменьшать мощность транспортных газокомпрессорных станций;
• увеличивать дебит природного газа из низконапорных скважин;
• отказаться от сжигания природного газа из низконапорных малорасходных скважин;
• уменьшить мощность или отказаться от эксплуатации дорогостоящих компрессоров;
• значительно сокращать капитальные и эксплуатационные затраты;
• подключать в сеть низконапорные источники газа;

Ниже представлены только некоторые применения эжекторов:

• Утилизация технических газов (факельных газов, газов выветривания, и других низконапорных газов) на газоперерабатывающих и нефтеперерабатывающих заводах, а также на объектах обустройства;
• Утилизация попутного нефтяного газа;
• Интенсификация добычи газа низконапорных скважины за счет энергии высоконапорных скважин того же куста газовых скважин;
• Уменьшение мощности газокомпрессорных станций;
• Закачивание газа в подземные хранилища;
• Компримирование (сжатие) низконапорных газов;
• Аэрация сточных вод;
• Создание вакуума;
• Очистка отходящих газов
• Использование в насосной станции;
• Откачка газа из магистральных трубопроводов при остановке их на профилактику;
• Перекачивание растворов солей, кислот, щелочей, загрязненных жидкостей с растворенными агрессивными примесями, с взвешенными абразивными частицами;
• Смешивание разных жидкостей, с разной плотностью и температурой.
• Гидроэлеваторы (эжекторы) широко применяются в химической и нефтеперерабатывающей промышленности в качестве смесителей, а также для транспортировки материалов на незначительные расстояния (до нескольких сотен метров), при гидромеханизации горных и строительных работ, для удаления шламов на обогатительных фабриках, шлака и золы в котельных и на электростанциях, для транспортировки песка и гравия.
• Для работы в частности на установках химводоподготовки для получения и подачи регенерационных растворов на фильтры при их восстановлении, для откачки дренажных вод из приямков, для дозированной подачи реагентов в воду перед её очисткой на фильтрах вместо насосов типа НД
• Используются для удаления осадка в баках с серной кислотой;
• Применяются для смешивания веществ, имеющих различные агрегатные состояния;
• Аэрация воды, водных растворов и масла из приямков и сливных трубопроводов;
• Пусковые пароструйные эжекторы используются для быстрого и кратковременного добавления вакуума в конденсаторы непосредственно в момент запуска турбины;
• Закачивание воды в трубопроводы и конденсаторы;
• Устьевые эжекторы традиционно применяются в сфере газо-, нефтедобычи для увеличения отдачи скважины и повышения эффективности системы в целом;.
• Отбора газа из патрубка рабочей скважины и закачки газа в нагнетательную скважину;
• Водяной эжектор (типа ВЭЖ) предназначен для использования на судах в качестве осушительных и водоотливных средства также для удаления загрязненной воды, иной жидкой среды из трюмов судов;

НАША КОМПАНИЯ ПРОИЗВОДИТ РАСЧЕТ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЭЖЕКТОРОВ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ПО ИНДИВИДУАЛЬНЫМ ПАРАМЕТРАМ ЗАКАЗЧИКА.

Изготовление своими руками

Эжекторы вполне возможно делать своими руками. Конечно, такая работа требует определенной ответственности и внимательности, но она все же вполне выполнима.

Эжектор, конечно, можно легко купить в готовом виде. Однако если вы хотите значительно сэкономить, то лучше сделать его самостоятельно.

Изготовление эжектора своими руками:

1. Необходимо взять тройник и закрепить на нем штуцер таким образом, чтобы патрубок штуцера поместился во внутрь тройника и не выступал из него. Если патрубок слишком длинный или короткий, то это можно исправить. В первом случае его можно сточить, а во втором — нарастить полимерную трубку.
2. Теперь необходимо поработать с частью, которая будет подсоединяться к насосу. Для этого вверху тройника прикручивается переходник.
3. Внизу тройника в той части, где стоит штуцер, прикручивается отвод в форме уголка. Он будет соединяться с рециркуляционной частью эжектора.
4. В боковой части тройника также вкручивают переходник уголкового типа. Его присоединяют в трубу с помощью цангового зажима.

Все соединения необходимо загерметизировать специальной лентой.