Устройство пароэжекторной установки

Основные характеристики пароэжекторного вакуумного насоса

Основную характеристику пароэжекторных насосов изображают обычно графически (рис. 5) как зависимость впускного давления от производительности Q_н (или от внешней нагрузки). Характеристика имеет два участка: рабочий участок и участок перегрузки. Насос всегда рассчитывается для работы на рабочем участке характеристики. Точка перегиба характеристики, соответствующая максимальной производительности насоса на рабочем участке, является расчетной рабочей точкой.

Зависимость быстроты действия насоса от впускного давления имеет вид кривой с максимумом, соответствующей рабочей точке (рис. 6).

Предельное остаточное давление для пароэжекторных насосов является обычно второстепенной характеристикой, так как основное назначение насоса – работа в области максимальной производительности. Характеристика пароводяного эжекторного насоса слабо зависит от температуры откачиваемого газа (при повышении температуры газа на 100К производительность уменьшится примерно на 5%). Производительность пароводяного насоса значительно возрастает с увеличением молярной массы откачиваемого газа. Характеристика пароэжекторного насоса существенно зависит от давления рабочего пара, подаваемого в сопло эжектора: с увеличением давления рабочего пара производительность возрастает, а впускное давление уменьшается (рис. 7). Разрежение, создаваемое эжектором, существенно зависит от давления за эжектором. Так повышение давления за эжектором на 2% приводит к увеличению впускного давления в 1,6 раза. Важнейшие параметры, характеризующие работу пароводяных эжекторных насосов, - расход пара (кг/ч) и расход охлаждающей воды (м³/ч) в конденсаторах, отнесенные к 1 кг/ч откачиваемого воздуха. Эти характеристики, определяющие эффективность работы насосов, существенно зависят от впускного давления, возрастая с его уменьшением.

Как уже отмечалось, степень сжатия одноступенчатого эжектора обычно не применяют больше 10, т.е. одноступенчатым насосом можно получить вакуум ~76 мм рт.ст. Для достижения более глубокого вакуума применяют многоступенчатые пароэжекторные установки, состоящие из последовательно соединенных ступеней. При такой схеме каждая последующая ступень должна удалять не только газ, откачиваемый первой ступенью, но и рабочий пар предшествующей ступени. Во избежании этого, т.е. для оптимизации энергозатрат, между каждыми двумя ступенями устанавливают конденсатор. На рис.8 показана схема многоступенчатого пароэжекторного насоса. Рассмотрим схему шестиступенчатого пароэжекторного насоса (рис. 9).

Сопоставление общей степени сжатия с давлением насыщенного пара воды показывает, что конденсатор для снижения расхода откачиваемой смеси через пароэжекторную ступень можно установить только после четвертой ступени (где Р_вых>P_s воды при 20°С).

Таким образом, пароэжекторная установка в свой состав включает пароэжекторный вакуумный насос, конденсаторы смешивающего или поверхностного типов, систему водоподготовки, источник пара (парогенерирующую установку), выхлопную систему, при необходимости, систему защиты окружающей среды от воздействия выхлопных газов.