разное

Процессы в эжекторе

Эжектор в общем виде состоит из трех частей: сопла (С), камеры смешения (КС) и диффузора (Д) - рис.21.3.

Сопла крупных эжекторов изготавливают из стали с высокой точностью обработки внутренней поверхности; камера смешения может быть изготовлена любым способом, при этом к обработке внутренней поверхности высоких требований не предъявляют; диффузор изготавливают от листовой стали путем сварки конусной конструкции с последующей точной обработкой внутренней поверх­ности. При современных технологиях производства и обработки возможно использовать и другие конструкционные материалы, осо­бенно для малых эжекторов.

Теория расчета и проектирования эжектора разработана достаточно давно и хорошо известная специалистам[65].

Первоначально рассмотрим идеализированный эжектор, в ко­тором отсутствуют теплообмен между потоками и необратимости при превращениях кинетической энергии в потенциальную и наоборот, а также необратимости, связанные с трением и завихрениями потоков.

Поток рабочего вещества на выходе из генератора[66] при высоком давлении, соответствующем рг, в количестве а условных кг (или МаР) обладает большой потенциальной энергией. При прохож­дении через сопло скорость потока увеличивается, следовательно, наблюдается преобразование потенциальной энергии в кинетическую. На выходе из сопла давление рассматриваемого потока становится несколько ниже ро, что дает возможность за счет образовавшегося разрежения подсасывать в камеру смешения пар из испарителя, находящийся при давлении р0 (расход этого потока принимают 1 ус-

Рис .21.3. Условное изображение эжектора (а); график распределе­ния давлений (б) и скоростей (в) в характерных точках (точки на рис.21.3 соответствуют точкам на схеме машины - рис.21.1)

Ловный кг или Мао6р). Поток рабочего вещества, образовавшийся в камере смешения, в количестве (1 +а) кг обладает высокой кинети­ческой энергией. При прохождении через диффузор, скорость движе­ния потока уменьшается, следовательно, кинетическая энергия пере­ходит в потенциальную и давление потока повышается до рк (Рг<Рк<Роу

Величина а называется кратностью циркуляции и определяет количество рабочего вещества, которое должно быть подано в сопло, чтобы 1 условный кг рабочего вещества был сжат от р0 до рк.

Величиной, характеризующей эффективность эжекторной холодильной машины (теплового насоса) является величина, обратная кратности циркуляции - коэффициент эжекции

М=-. (21.1).

А

Отношение давлений рк/ро является величиной постоянной для каждой конструкции эжектора. Отклонение параметров потоков, входящих в эжектор, от расчетных, приводит к нарушению законов сплошности потока и, как следствие этого, к непрогнозируемым характеристикам потока на выходе их эжектора, а также к пульса - ционной работе эжектора, что еще более понижает его эффективность.

Процессы в эжекторе

Следует указать на тот факт, что эжектор может работать в области влажного пара, ему не свойственны негативные последствия гидравлического удара и влажного хода, однако такие режимы работы обязательно отразятся на эффективности процессов, происходящих в эжекторе (работа пульсациями), что повлечет за собой дополни­тельные необратимости и связанное ними понижение эффективности.

Рис .21.4. Изображение реальных процессов в эжекторе в диаграмме состояний h-s

Рассмотрим процессы в действительном эжекторе (рис.21.4) с предположением, что все процессы происходят в области перегретого пара. Состояние рабочего вещества высокого давления после генера­тора как и ранее определяется точкой 2 (рг> Т2, h2). Состояние рабочего вещества после испарителя - точкой 8 (ра Т8, й«).

Состояние рабочего вещества после расширения в сопле характеризуется точкой А (р^ Та, hA), процесс 2-А - политропный, происходящий в условиях теплообмена с рабочим веществом находящимся в камере смешения. В результате превращения части потенциальной энергии потока (h2+h2)<Pc в кинетическую, скорость потока на входе в камеру смешения достигает значения w2

W*2 =k-<pc-yjw2_A, (21.2)

Где (рс - коэффициент местного сопротивления в сопле, к - коэф­фициент, учитывающий свойства рабочего вещества (например, к - 91,5 для воды), w2.A - работа расширения в процессе 2-А.

Поток рабочего вещества, направляющийся из испарителя, при входе камеру смешения расширяется от ро до рл, его состояние описывается точкой В. Для определения скорости потока в точке В необходимо использовать уравнение, аналогичное ур.(21.2).

Процессы в эжекторе

В камере смешения происходит выравнивание скоростей и повышение давления перемешиваемых потоков одновременно с теплообменом (процесс С-5). На выходе из камеры смешения поток обладает некоторой средней скоростью w5 и давлением р5. Далее рассматриваемый поток направляется в диффузор, на выходе из
которого состояние потока определяется точкой 3 (рк, Т3, Нз), а его скорость определяется как

Wj = — 'Jw5_3 , (21.3)

Где фд - местное сопротивление по длине диффузора, W5.3 - работа сжатия в процессе 3-5.

На основании Первого закона термодинамики запишем урав­нение сохранения энергии в эжекторе

Mn/h2 + Mfh8 = (лс + М? р )h3, (21.4)

Где Маобр - массовый расход рабочего вещества, проходящий через испаритель (осуществляющий обратный термодинамический цикл), Мапр - массовый расход рабочего вещества, проходящий через генератор (осуществляющий прямой термодинамический цикл).

На основании ур.(21.4) выражение для определения коэффи­циента эжекции имеет вид

И-Щг-ЬсЬ, (21.5)

М°6р h3-h8 '

Или

И =(

Wi

W

Фс'Фд' J — 1 • (21-6)

5-3

Для определения характеристик рабочего вещества на выходе из теоретического эжектора (точка 3*) используют графический метод построений в диаграмме h-s. Точка 3* определяется на пересечении изобары рк и прямой, соединяющей точки 2 и 8. Видно, что расхож­дение в положении действительной точки на выходе из эжектора 3 и теоретической 3* существенно, чем и иллюстрируется высокая сте­пень необратимости комплексных процессов в действительном эжек­торе и связанное с этим низкое значение КПД самого эжектора.

Как указывалось ранее, на реальное прохождение процессов расширения в сопле и смешения в камере смешения оказывает влия­ние внутренний теплообмен в эжекторе. Если вход потока из испари­теля в камеру смешения эжектора происходит перпендикулярно оси эжектора, то тем самым снижается тепловой контакт между потоками,

Процессы в эжекторе

А) б)

Рис.21.5. Моделирование процессов в камере смешения эжектора: а) при перпендикулярном входе потоков; б) при параллельном входе потоков

Однако, в этом случае наблюдается наибольшая необратимость в про­цессе смешения, связанная со взаимным торможением потоков. Эта необратимость является наиболее значимой среди других необрати­мостей в эжекторе, поэтому в современных конструкциях используют введение потока при р0 в камеру смешения параллельно оси эжектора.

На рис.21.5 представлены результаты моделирования процес­сов в различных камерах смешения в эжекторе*.

Более подробный анализ процессов, происходящих в элемен­тах эжектора, определение критических режимов работы эжектора, определение оптимальных геометрических характеристик сопла, каме­ры смешения и диффузора рассмотрено в специальной литературе.

разное

Качественная автономная канализация для загородного дома от грамотных специалистов фирмы «Дом Экологии»

Квалифицированные инженеры, работающие в компании «Дом Экологии», советуют владельцам частных домов либо коттеджей заказать услугу по установке автономной канализации, которая требует минимального обслуживания. Уже многие клиенты, посетившие раздел http://www.osk-ekoline.com.ua/avtonomnaja-kanalizacija-polijetilen.html, смогли …

Преимущества зеркальных шкафов в интерьере

Не секрет, что шкаф-купе — мебель довольно габаритная, так как его объемы должны предусматривать размещение множества вещей. Однако зачастую это отрицательно сказывается на визуальном восприятии небольшого помещения.

Дизайнерские радиаторы из чугуна от radimaxua.com

Интернет-магазин radimaxua.com предлагает широкий ассортимент дизайнерских радиаторов из чугуна, выпускаемых под брендом RETROstyle. Изготовлением декоративных радиаторов занимаются европейские заводы.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.