Разработка и исследование жидкостно-газовых струйных насосов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.13, кандидат наук Исмагилов, Александр Рашидович

• Исмагилов, Александр Рашидович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Исмагилов, Александр Рашидович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Область применения

1.2 Жидкостно-газовый струйный насос, принципиальная схема, рабочий процесс

1.3 Обзор направлений совершенствования жидкостно-газовых струйных насосов

1.3.1 Обзор исследований совершенствования через геометрию проточной части

1.3.2 Обзор исследований совершенствования через новую организацию рабочего процесса

1.3.3 Основные направления совершенствования конструкции (патентный обзор)

Выводы по обзору. Цели и задачи исследования

• ГЛАВА 2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЖИДКОСТНО-ГАЗОВОГО СТРУЙНОГО НАСОСА

2.1 Принципиальная схема, рабочий процесс обобщенной схемы жидкостно-газового струйного насоса

2.2 Математическая модель жидкостно-газового струйного насоса

2.3 Аналитические выражения характеристик, их анализ

2.3.1 Одноступенчатый вариант исполнения струйного насоса

2.3.1.1 Аналитические выражения характеристик

2.3.1.2 Ограничительные условия и предельные режимы работы

2.3.1.3 Анализ экстремальных характеристик

2.3.2 Двухступенчатый вариант исполнения струйного насоса

2.3.2.1 Аналитические выражения характеристик

2.3.2.2 Ограничительные условия

2.3.2.3 Анализ характеристик

2.4 Универсальная методика расчета и проектирования жидкостно-газового струйного насоса

2.5 Оригинальная конструкция струйного насоса

Выводы по главе

ГЛАВА 3 ПОВЫШЕНИЕ ЭФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЖИДКОСТНО-ГАЗОВОГО СТРУЙНОГО НАСОСА ВОЗДЕЙСТВИЕМ НА АКТИВНЫЙ И ПАССИВНЫЙ ПОТОКИ

3.1 Характеристики струйного насоса с дополнительным побудительным устройством

3.1.1 Принципиальная схема, рабочий процесс

3.1.2 Характеристики струйного насоса с дополнительным побудительным устройством и их анализ

3.2 Струйный насос с импульсной подачей активного потока

3.2.1 Принципиальная схема, рабочий процесс

3.2.2 Анализ моделей рабочего процесса струйного насоса с импульсной подачей активного потока

3.2.3 Аналитические выражения характеристик

3.2.4 Численное исследование рабочего процесса. Определение потенциальных возможностей струйного насоса с импульсной подачей активного потока

Выводы по главе

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И НАТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЖИДКОСТНО-ГАЗОВЫХ СТРУЙНЫХ НАСОСОВ

4.1 Задачи проведения экспериментальных исследований и натурных испытаний

4.2 Экспериментальные исследования жидкостно-газового двухступенчатого струйного насоса

4.2.1 Описание экспериментальной установки, контрольно-измерительные приборы

4.2.2 Порядок проведения эксперимента

4.2.3 Результаты эксперимента, статистическая обработка и анализ

полученных данных

4.3 Натурные испытания жидкостно-газовых струйных насосов

4.3.1 Испытания одноступенчатого жидкостно-газового струйного насоса

4.3.2 Обработка и анализ полученных данных

4.3.3 Испытания двухступенчатого жидкостно-газового струйного насоса

4.3.4 Обработка и анализ полученных данных

Выводы по главе

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Справка об использовании результатов исследования

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Акт внедрения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование жидкостно-газовых струйных насосов»

ВВЕДЕНИЕ

Представленная диссертация является продолжением цикла исследований процессов, происходящих в струйных насосах, проводимых кафедрой гидравлики и гидропневмосистемы Южно-Уральского государственного университета на протяжении нескольких десятков лет.

Жидкостно-газовые струйные насосы (ЖГСН, эжекторы) в силу простоты конструкции, многофункциональности и надежности широко распространены во многих отраслях промышленности: в металлургии, энергетике, химической промышленности, нефтегазовой, пищевой, машиностроительной и др.

В системах глубокого вакуумирования зачастую эжекторы работают на режимах, при которых к.п.д. не высок, а потребляемая мощность достигает чрезмерно больших величин. В струйных насосах потребляемую мощность обычно оценивают по давлению рь которое необходимо для создания высоконапорной жидкой струи, и количеству жидкости шж, расходуемой в рабочем процессе аппарата. Например, в энергетике ЖГСН широко применяются при вакуумировании конденсаторов паровых турбин и на режиме с абсолютным давлением р\ =400...500 кПа массовые расходы жидкости составляют тж= 1 100...1 500 т/ч. Если учесть, что на каждом энергоблоке мощностью 300 МВт работают два таких эжектора, то расходы воды на один энергоблок составят тж = 2 200...3 000 т/ч, а на ТЭС, содержащей, как правило, 6...8 энергоблоков - тж= 13 000...24 000 т/ч. В металлургии эжекторы применяются в процессах дегазации металла (метод внепечной обработки жидкого металла), где также присутствуют неоправданно высокие расходы рабочей среды. Так, расходы рабочей среды (пара) на работу пароструйных эжекторов составят 40 т/ч, а расходы воды на конденсаторы, входящих в эжекци-онный вакуумный агрегат,-тж = 1 300... 1 600 т/ч при абсолютных давлениях в системе р\ = 1,0..Л,2 МПа. При длительной эксплуатации даже незначительное снижение массового расхода жидкости приводит к ощутимой экономии потребляемой мощности.

Таким образом, совершенствование существующих и разработка новых высокоэффективных жидкостпо-газовых струйных насосов составляют актуальную проблему для экономики России.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы.

В первой главе обосновывается актуальность исследования для ряда производств, проведение технологического процесса в которых возможно в т.ч. и при условии применения эжекторов: в металлургии, энергетике, химической промышленности, нефтегазовой, пищевой, машиностроительной и др. Указаны конкретные примеры использования ЖГСН в системах вакуумирования.

Приведена принципиальная схема традиционного ЖГСН и введены основные размерные и безразмерные параметры, характеризующие работу аппарата. Единство введенных символов сохраняется во всем тексте диссертации.

Описан патентный обзор и обзор исследований ЖГСН отечественными и зарубежными учеными, который выявил два основных направления:

1) совершенствование через рациональное профилирование геометрии проточной части, включающей сопловое устройство, рабочую камеру, диффузор;

2) совершенствование через организацию нового рабочего процесса путем увеличения коэффициента скольжения фаз, двухступенчатого сжатия газа и обеспечения импульсной подачи струи.

В результате проведенных многочисленных и длительных исследований учеными были выявлены возможности и повышена эффективность работы ЖГСН. При этом было показано, что наибольшей эффективностью отличается работа ЖГСН при небольших степенях сжатия. Если мы уходим от этой области параметров, то эффективность аппарата резко снижается. Вместе с тем ряд авторов отмечают, что эффективность эжекторов может быть повышена новой организацией рабочего процесса, а именно за счет воздействия на пассивный поток (Васильев Ю.Н., Гладков Е.П., Cunningham R.G., Witte J.H.), осуществляя его предварительный разгон, а также за счет разрыва струи активного потока (Жлобич А.В., Кудрин О.И., Спиридонов Е.К.).

Таким образом, ранее проведенные исследования внесли определенный вклад в более глубокое понимание рабочего процесса струйных насосов, благодаря чему удалось повысить его к.п.д. Однако детальное исследование рабочего процесса, которое показало вклад отдельных элементов ЖГСН (рабочей камеры, диффузора и др.) в общую эффективность аппарата, а также дало рекомендации по их выбору и использования при тех или иных режимах работы - отсутствует.

Глава завершается формулировкой цели и задач исследования.

Во второй главе предложена новая обобщенная принципиальная схема ЖГСН, описан его рабочий процесс, охарактеризованный основными размерными параметрами. На основе базовых уравнений неразрывности, течения сред, количества движения, сохранения энергии и принятых допущений получена математическая модель, описывающая рабочий процесс ЖГСН. Получены размерные и безразмерные характеристики, позволяющие оцепить вклад каждого элемента в общую степень сжатия газа и сравнить различные варианты исполнения ЖГСН. Разработана универсальная методика расчета и проектирования ЖГСН и предложена его оригинальная конструкция.

Третья глава посвящена мероприятиям по повышению эффективности работы ЖГСН воздействием на активный и пассивный потоки. Воздействовать на пассивный поток предлагается путем его нагнетания с помощью дополнительного побудительного устройства (ДПУ), а воздействовать на активный поток путем организации его импульсной подачи. Получены безразмерные характеристики, позволяющие оценить потенциальные возможности аппарата при использовании данных мероприятий.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований и натурных испытаний различных исполнений ЖГСН, которые сопоставлены с теоретическими результатами, полученными на основе предложенной математической модели ЖГСН. Экспериментальные исследования обработаны методом математической статистики и теории вероятности.

Цель работы - повышение эффективности ЖГСН в широком диапазоне изменения параметров за счет наиболее полной реализации потенциальных возмож-

ностей каждого элемента проточной части и изменений в протекании рабочего процесса аппарата.

Для достижения цели исследований были решены следующие задачи:

1. Предложена обобщенная схема ЖГСН, в которой используются мероприятия по плавному сжатию газа, а именно:

а) осуществление двухступенчатого сжатия газа;

б) трансформации избыточной кинетической энергии потока газожидкостной смеси;

в) использование весового столба газожидкостной смеси.

2. Разработана математическая модель ЖГСН, рассчитаны и проанализированы его характеристики в различных вариантах исполнения аппарата.

3. Анализом характеристик выявлен вклад каждого элемента ЖГСН и даны рекомендации по его применению.

4. Проведены экспериментальные исследования и натурные испытания ЖГСН.

5. Разработана универсальная методика расчета и проектирования ЖГСН, а -также предложена его оригинальная конструкция (конструкция патентуется, заявка №2013116096/06(023837), дата приоритета 09.04.2013).

6. Оценены потенциальные возможности мероприятий по воздействию на активный и пассивный потоки для увеличения к.п.д.

Научной новизной работы являются:

1. Комплексное описание рабочего процесса ЖГСН, учитывающее мероприятия по обеспечению постепенного сжатия газа.

2. Математическая модель ЖГСН, позволяющая определять характеристики аппарата и оценивать вклад каждого элемента в общую степень сжатия газа при различных режимах работы.

3. Универсальная методика расчета и проектирования ЖГСН на основе разработанной математической модели и результаты экспериментальных исследований.

4. Диапазоны режимных параметров, при которых целесообразно применение каждого элемента струйного насоса.

5. Доказана возможность в существенном повышении к.п.д. аппарата путем предварительного разгона пассивного потока или разрыва струи активного потока. Выявлен диапазон режимных параметров, при которых данные мероприятия наиболее оправданы.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в предложении новой обобщенной конструктивной схемы ЖГСН, разработке универсальной методики его расчета и проектирования, практическая ценность которой заключается в возможности выбрать рациональную структуру и состав эжектора, определить предпочтительные размеры проточной части аппарата и выявить его важнейшие характеристики, отражающие работу аппарата в переменных условиях. Новая обобщенная конструктивная схема и универсальная методика расчета и проектирования ЖГСН могут быть использованы в инженерной практике для проектирования новых и совершенствования существующих струйных насосов. Это позволит повысить эффективность этапов проектирования эжекторов, снизить временные затраты на их доводку. Результаты работы приняты к внедрению на Ириклинской ГРЭС (филиал ОАО «ИНТЕР РАО - Электрогенерация», Оренбургская обл., Новоорский р.-н, п. Энергетик) в соответствие с планом предприятия на 2014 г и последующие годы (приложение А). Двухступенчатый эжектор, разработанный на основе результатов работы, использован в системе вакуумиро-вания рабочей камеры смесителя, установленной в комплексе технологического оборудования подготовки расплава полимеров к экструдированию на предприятии ООО «ИРП» (г. Челябинск) (приложение Б).

На основе предложенной математической модели был разработан и спроектирован исследовательский комплекс со струйными насосами, который в настоящее время установлен в лаборатории кафедры гидравлики и гидропневмосистемы ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (НИУ) и внедрен в учебный процесс.

Методология и методы исследования рабочего процесса обобщенной модели ЖГСН проводились на основе фундаментальных уравнений состояния сред, неразрывности, количества движения и энергии. Анализ характеристик рабочих процессов аппарата проводился численным исследованием с помощью компьютерных пакетов MathCad и MS Excel, методами дифференциального и интегрального исчислений, математической статистики и теории вероятности. Опытная проверка результатов, полученных на основе предложенной математической модели, производилась на исследовательском комплексе и промышленных объектах.

Основными положениями, выносимыми на защиту, являются:

1) обобщенная схема ЖГСН;

2) математическая модель ЖГСН;

3) характеристики струйного насоса, устанавливающие взаимосвязь между основными режимными и геометрическими параметрами аппарата, влияющими на его рабочий процесс;

4) универсальная методика расчета и проектирования ЖГСН, которая включает несколько стадий: 1) определение приемлемого исполнения струйного насоса, которое включает определение рациональной структуры и состава аппарата; 2) расчет предпочтительных размеров проточной части аппарата, обеспечивающих минимальные расходы рабочей среды и энергии; 3) определение характеристик струйного насоса, отражающих его работу в переменных условиях;

5) характеристики импульсного ЖГСН и эжектора с дополнительным побудительным устройством, позволяющие оцепить потенциальные возможности данных аппаратов.

Степень достоверности результатов работы подтверждается использованием фундаментальных законов, описывающих течения сред в проточной части ЖГСН, их общепринятого описания с применением достоверных полуэмпирических данных. Основные положения и выводы доказываются аналитически и подтверждаются опытным путем. Обработка, обобщение и сравнение опытных данных с теоретическими производилось с помощью математического аппарата и компьютерных технологий, отвечающих современному уровню. Апробация результатов

исследований и основных положений работы осуществлялась в публикациях автора и на научно-технических конференциях.

Основные результаты исследований, вошедшие в диссертационную работу, докладывались и обсуждались на: XII Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Гидромашины, гидроприводы, гидропневмоавтоматика» (МЭИ, г. Москва, 2008); Всероссийской научно-технической конференции «Динамика машин и рабочих процессов» (ЮУрГУ, г. Челябинск, 2009); Научно-технической конференции «Динамика машин и рабочих процессов» (ЮУрГУ, г. Челябинск, 2011); Третьей научной конференции аспирантов и докторантов (секция Технические науки, ЮУрГУ, г. Челябинск, 2011); 63-ей научной конференции преподавателей и сотрудников (ЮУрГУ, г. Челябинск, 2011); Четвертой научной конференции аспирантов и докторантов (секция Технические науки, ЮУрГУ, г. Челябинск, 2012); IV Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы машиностроения» (Самарский областной дом науки и техники, г. Самара, 2012); Всероссийской научно-технической конференции «Динамика машин и рабочих процессов» (ЮУрГУ, г. Челябинск, 2012); Пятой научной конференции аспирантов и докторантов (секция Технические науки, ЮУрГУ, г. Челябинск, 2013).

По теме диссертации опубликованы 9 печатных работ, из них: 2 - тезисы докладов [38, 40]; 3 - научных статьи [39, 41, 94]; 3- статьи в рецензируемых журналах, рекомендуемых ВАК [37, 89, 92]; 1 - учебно-методическое пособие [97].

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Область применения

Во многих технологиях существует целый ряд производств, проведение рабочего процесса в которых возможно в т.ч. и при условии применения жидкостно-газовых струйных насосов (ЖГСН, эжекторы). Так, с развитием вакуумной металлургии возникло новое направление - метод внепечной обработки жидкого металла. Проведение процесса дегазации металла в ковше стало возможным благодаря разработке и применению в промышленных дегазационных установках па-роэжекторных струйных насосов большой производительности.

Например, на Магнитогорском металлургическом комбинате (ММК), который является крупнейшим в России, откачка газа осуществляется пятиступенчатым пароэжекторным вакуумным агрегатом АВПН 600-0,5 (рисунок 1.1). В данном агрегате первые три ступени I, II и III представляют собой две параллельные ветви по три пароэжекторных насоса в каждой (двухпоточный вариант), а последние две ступени IV и V являются одиопоточными. При этом за третьей ступенью установлены два конденсатора К1, К2, а за четвертой и пятой - по одному конденсатору КЗ и К4 [71]. Вместе с тем эжекторы, обладая высокой надежностью, во многих случаях потребляют неоправданно высокие расходы рабочей среды и энергии. На ММК максимум потребления пара с температурой 300 °С и давлением 1,0...1,2 МПа перед пароэжекторной установкой для вакуумной обработки жидкой стали достигает 40 т/ч, а расходы жидкости на конденсаторы, входящих в вакуумный агрегат, составляют 1 440 т/ч.

В энергетике ЖГСН широко применяются при вакуумировании конденсаторов паровых турбин (рисунок 1.2) [77]. Рабочий процесс таких установок сопровождается достаточно большими расходами рабочей среды и энергии, что обусловлено недостаточно высокой эффективностью эксплуатации эжекторов. Анализ работы ЖГСН на многих тепловых электрических станциях показал, что потенциальные возможности струйных насосов не исчерпаны [86, 91].

Рисунок 1.2. Принципиальная схема эжекторной установки турбины К-300-240 Ириклинской ГРЭС: 1 - основные семиканальные эжекторы ЭЖ-7-1000 (ОЭ-А, ОЭ-Б); 2 - одноканальный эжектор для циркуляционной системы; 3 - одноканальный эжектор уплотнений; 4 - центробежные насосы; 5 - конденсатор; 6 - охладитель паровоздушной смеси

Так, при повышении абсолютного давления в конденсаторе 5 паровой турбины вырабатываемая мощность ее заметно снижается, поэтому увеличение показателей работы эжекторной установки, а именно углубление вакуума или повышение производительности, приводит к существенной дополнительной выработке электрической энергии на энергоблоке.

В нефтегазовой промышленности ЖГСН применяются с целью интенсификации добычи продукции в газовых скважинах [14, 50], для совершенствования ра-

боты многоступенчатой системы подготовки попутного нефтяного газа (рисунок 1.3) [32, 33].

Рисунок 1.3. Принципиальная технологическая схема подготовки попутного нефтяного газа в составе объектов подготовки нефти с помощью эжектора: 1-3 -жидкостно-газовые эжекторы; 48 - сепараторы; 9 - теплообменник; 10 — вихревая труба; 11 — насос

На предприятиях кондитерской и пищевой промышленности эжекторы применяются в вакуум-выпарных аппаратах вместо водокольцевых вакуумных насосов с целью снижения потребления водопроводной воды (рисунок 1.4) [47]; в строительстве в системах вентиляции и кондиционирования вместо вентилятора во взрывоопасном исполнении для отсасывания значительных по объему газовых смесей [125], в системе очистки мелиоративных объектов от наносов и сорной " растительности для обеспечения нормальной работы оросительных каналов, отстойников, водоемов, рыбопромысловых сооружений [3]; в роботехнике для со- ■„. вершенствования процесса создания вакуума в присоске «робота-степохода» [127]; в химической промышленности для смешивания различных сред с целыо создания конечных смесей с определенными заданными рабочими свойствами, например, для получения кристаллов сульфата бария, фосфора, струвита (М§МН4Р04-6Н20) [132, 144, 145].

На производствах струйные насосы обычно используются в непрерывных технологических процессах длительное время, при этом к.п.д. современных систем на основе эжекторов сравнительно невысок. Поэтому даже незначительное повышение эффективности работы ЖГСН приводит к существенной экономии энергии.

Рисунок 1.4. Схема эжекторной установки с вакуум-выпарным аппаратом: 1 - эжектор; 2 — бак с водой; 3 - водяной насос с электродвигателем; 4 — вакуум-выпарной аппарат; 5 - ловушка для загрязнений; 6 - обратный клапан; 7 - манометр;

8 - вакуумметр; 9-14 - краны

Таким образом, совершенствование существующих и разработка новых высокоэффективных струйных насосов составляют актуальную проблему для эконо- ,;•. мики России.

1.2. Жидкостно-газовый струйный насос, принципиальная схема, рабочий процесс

Струйный насос является насосом трения, в котором передача энергии происходит от активного потока к пассивному. Его работа сопровождается сложным гидромеханическим процессом энергообмена активной и пассивной среды при их смешении в проточной части аппарата и осуществляется следующим образом (рисунок 1.5): высоконапорная жидкость - активный поток, истекая из сопла питания 1 с объемным расходом устремляется в камеру смешения 3 (рабочая камера) и одновременно увлекает газ - пассивную среду с объемным расходом QГ2 из приемной камеры 2. По мере продвижения вдоль рабочей камеры струя жидкости частично или полностью дробится на капли, которые, обмениваясь количеством движения с эжектируемым газом, распределяются по поперечному сечению рабочей камеры 3. После камеры смешения 3 газожидкостная смесь по-

ступает в диффузор 4, где часть кинетической энергии потока смеси преобразуется в потенциальную. После диффузора 4 смесь подается в сливной трубопровод 5 [77,Ш].

Рисунок 1.5. Принципиальная схема работы струйного насоса: 1 - сопло питания; 2 - приемная камера; 3 - камера смешения; 4 - диффузор; 5 - сливной трубопровод

Работа эжектора характеризуется следующими размерными параметрами:

а) физические (см. рис. 1.5):

- объемный расход пассивного потока (газа) £}г2 при давлении всасыванияр2;

- объемный расход активного потока (жидкости)

- абсолютные давления питания (давление нагнетания активного потока перед соплом 1) р\, всасывания (вакуумное давление в приемной камере) рг, на выходе из эжектора (противодавление) р5-

б) геометрические (рисунок 1.6):

- площади выходного сечения сопла питания 1 А0, входного сечения рабочей камеры 3 А3, входного Л4 и выходного Л5 сечений диффузора 4;

- длины ¿34 рабочей камеры 3 и ¿45 диффузора 4.

Рисунок 1.6. Геометрические параметры струйного насоса

Потребителя, как правило, интересует производительность насоса в виде массовых расходов жидкости тж и газа тг, в зависимости от давления всасывания р2, которые определяются через объемные расходы как:

>Иж = рж-бж; (1-1)

тг = рг-Qл=p2• Qлl (Яг-Тг). (1.2)

Здесь рж, рг - плотности жидкости и газа; Яг - газовая постоянная; Тг - абсолютная .температура газа.

Вместе с тем, работа эжекторов характеризуется и безразмерными параметрами [20, 67, 77]:

а) физические:

- объемный а = <2г2 / <2ж и массовый (.1 = тг / тж коэффициенты эжекции, равные соотношению объемного (массового) расхода эжектируемой среды (?г2 (тг) к объемному (массовому) расходу эжектирующей среды (тж);

- степень сжатия е52 =р$ / р2, равная соотношению противодавления р5 к давлению всасывания р2;

-степень снижения давления на сопловом устройстве 8]2 =р\ /рг, равный соотношению давления питания р\ к давлению всасывания р2;

Л у

-динамический параметр струи Г = ( рж • ¿Уж0 )/р2=2(р - ( е12 - 1 ), где £/ж0 -скорость истечения струи из сопла питания 1;

б) геометрические:

- относительная площадь сопла £20з

- относительное расширение диффузора =А$1 А.и

- относительная длина рабочей камеры и диффузора /З.г = Ь34/

Здесь А, = п •с1} / 4 - площадь /-ого поперечного сечения диаметра с1,. Для цилиндрической рабочей камеры А3 = А4, а для эжектора без диффузора А4 =А5.

Сопоставление числа размерных и безразмерных параметров показывает, что безразмерных параметров меньше. Это оправдывает их введение в особенности при проведении теоретического анализа характеристик эжектора.

В дальнейшем изложении единство символов, обозначающих физические и геометрические параметры, сохранено.

1.3 Обзор направлений совершенствования жидкостно-газовых струйных насосов

1.3.1 Обзор исследований совершенствования через геометрию проточной части

Основной особенностью струйного насоса в отличие от традиционных насосов является наличие рабочего органа в виде высокоскоростной струи, а не твердого тела. Это, в свою очередь, порождает ряд других особенностей: во-первых, наличие остаточной энергии активного потока, во-вторых, то, что рабочий процесс аппарата сопровождается достаточно хорошим перемешиванием сред. Наличие остаточной энергии активного потока, а также сопровождение рабочего процесса явлениями переноса и перемешивания потоков породило среди ученых интерес к изучению струйных аппаратов с тем, чтобы максимально использовать все возможности аппарата. Причину возникновения интереса дополняет еще тот факт, что конструкция струйного эжектора чрезвычайно проста, а следовательно, и высока надежность, т.к. отсутствуют подвижные части.

Все число работ можно разделить на следующие группы исследований: одна группа работ носит прикладной характер использования эжекторов в тех или иных отраслях, где предлагаются решения задач в соответствии особенностям их работы в этих отраслях, а другая группа исследований посвящена детальному

изучению рабочего процесса, разработке новых технических решений, конструкций аппарата.

Так, в работе [44] отмечено, что наибольшей эжектирующей способностью обладает эжектор, у которого срез сопла расположен на уровне всасывающего патрубка. Это подтверждено стендовыми испытаниями и объяснено, с т.з. физики тем, что выдвинутое к рабочей камере, сопло создает дополнительное сопротивление, а вынос сопла из устройства ослабляет динамический напор струи. Приведены зависимости, позволяющие вычислить производительность прямоточных эжекторов, при которых полезный импульс струи используется с наивысшим к.п.д.

Авторы работ [75, 76] видят перспективное направление развития ЖГСН в создании многопоточных струйных систем. Данное направление делает возможным замену двух или трех однопоточных эжекторов одним специальным струйным насосом (рисунок 1.7). Принципиальное отличие многопоточного эжектора от однопоточного состоит в том, что в нем имеется два или более входных каналов для рабочей среды (или два и более входных каналов для перекачиваемой среды), поступающей в камеру смешения при различных давлениях. При этом в многопоточной системе используется меньше силовых насосов, а это делает систему более надежной, малогабаритной и менее энергозатратной.

Исследователи из Калифорнийского университета (США) предлагают увеличить эффективность рабочего процесса ЖГСН путем использования сопла питания с поперечным сечением в форме эллипса [128]. Ученые посвятили свои исследования изучению влиянию эллиптических сопел на струи активного потока и их способности увеличивать количество активного потока за счет увеличения площади контакта струи активного потока с пассивным потоком по сравнению с круглым сечением сопла. В данном исследовании использовалось сопло с эллиптическим поперечным сечением, которое имело соотношение сторон 3:1. Выяснилось, что при высоких расходах струйный насос с эллиптической струей имеет эффективность, которая приблизительно в 6 раз больше, чем у насоса с круглой струей.

Рисунок 1.7. Схемы насосных установок: а) с двумя однопоточными эжекторами; б) с одним многопоточным эжектором

В университете города Вухан (Китай) ученые провели исследования по влиянию толщины выходного наконечника сопла на поле потока и эффективность рабочего процесса ЖГСН [141]. Было определено, что толщина выходного наконечника сопла влияет на распространение турбулентной кинетической энергии. Выяснилось, что при увеличении коэффициента эжекции а около входного наконечника сопла развивается вихрь в результате обратного тока сред, формирующегося на входе рабочей камеры аппарата. Авторы сообщают, что хотя, толщина выходного наконечника сопла и имеет относительно большое влияние на область потока в пределах струйного насоса, но на эффективность рабочего процесса струйного насоса это оказывает небольшое воздействие. Когда толщина выходного наконечника сопла равна 0,2...0,6 мм, струйный насос обладает наиболее эффективным рабочим процессом. В большинстве случаев приемлемо пренебрежение толщиной выходного наконечника сопла для предсказания эксплуатационных качеств с целью упрощения расчетов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Исмагилов, Александр Рашидович, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамович, Г.Н. Прикладная газовая динамика. В 2 ч. Ч. 1: Учеб. руководство: Для втузов / Г.Н. Абрамович - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1991. -600 с.

2. Александров, В.В. Экспериментальные исследования кольцевого струйного насоса / В.В. Александров, Д.Н. Кольжанов // Научный журнал КубГАУ. - 2011. -№73.-С. 199-205.

3. Апальков, A.C. Пути повышения эффективности эжекторной системы грунтозабора при мелиоративном строительстве / A.C. Апальков, Н.В. Реунов, С.А. Тарасьянц // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. -2012.-№2(06). -С. 121-125.

4. А. с. 985462 СССР, МКИ F 04 F 5/04. Жидкостно-газовый эжектор / Ю.Н. Васильев, Е.П. Гладков, Г.А. Горшкова. - № 3324816/25-06; заявл. 24.07.81; опубл. 30.12.82, Бюл. № 48.

5. А. с. 681228 СССР, МКИ F 04 F 5/04. Жидкостно-газовый эжектор / Ю.Н. Васильев, Е.П. Гладков, Г.А. Горшкова. - № 2394169/25-06; заявл. 02.08.76; опубл. 25.08.79, Бюл. № 31.

6. А. с. 1038618 СССР, МКИ F 04 F 5/04. Жидкостно-газовый эжектор / Ю.Н. * Васильев, Е.П. Гладков, Г.А. Горшкова. - № 3381175/25-06; заявл. 08.01.82; опубл. 30.08.83, Бюл. № 32.

7. А. с. 1770615 СССР, МКИ F 04 F 5/02. Жидкостно-газовый эжектор / A.B. Городивский, И.И. Рошак, JI.B. Городивский. - № 4885592/29; заявл. 26.11.90; опубл. 23.10.92, Бюл. № 39.

8. А. с. 1551837 СССР, МПК7 F 04 F 5/02. Струйный аппарат / В.И. Миндрин, В.И, Калентьев, В.Г. Китов, Л.Л. Гусев. - № 4449873/25-29; заявл. 27.06.88; опубл. 23.03.90, Бюл. №11.

9. А. с. 1041766 СССР, МКИ F 04 F 5/02. Струйный аппарат / Л.С. Теплиц-кий.-№ 2883717/25-06; заявл. 19.02.80; опубл. 15.09.83, Бюл. № 34.

10. А. с. 1201556 СССР, МКИ F 04 F 5/02. Струйный насос / М.В. Светухин. -№ 3701389/25-06; заявл. 16.02.84; опубл. 30.12.85, Бюл. № 48.

11. А. с. 1620693 СССР, МКИ F 04 F 5/10. Струйный насос / С.А. Тарасьянц, А.Г. Чаркин. - № 4662480/29; заявл. 12.01.89; опубл. 15.01.91, Бюл. № 2.

12. А. с. 198918 СССР, МКИ F 04d. Струйный насос / О.В. Кортнев, В.И. Щербаков. -№ 743189/25-8; заявл. 19.08.61; опубл. 28.06.67, Бюл. № 14.

13. А. с. 1386752 СССР, МКИ F 04 F 5/04. Эжектор / И.И. Рошак, A.B. Горо-дивский, П.В. Косяков, J1.B. Городивский. - № 4133772/25-06; заявл. 14.10.86; опубл. 07.04.88, Бюл. № 13.

14. А. с. 1418498 СССР, МКИ F 04 F 5/04. Эжектор / A.B. Городивский, A.B. Бакин, И.И. Рошак, П.В. Косяков. - № 4154374/25-06; заявл. 01.12.86; опубл. 23.08.88, Бюл. №31.

15.Басниев, К.С. Нефтегазовая гидромеханика / К.С. Басниев, Н.М. Дмитриев, Г.Д. Розенберг. - М. - Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2005. -544 с.

16.Бермаи, Л.Д. О расчете водоструйных эжекторов конденсационных установок / Л.Д. Берман, Г.И. Ефимочкин // Теплоэнергетика - 1983.- № 7 - С. 57-58.

17. Берман, Л.Д. Расчетные зависимости для водоструйных эжекторов / Л.Д. Берман, Г.И. Ефимочкин // Теплоэнергетика-1964- № 7 - С. 44-48.

18. Берман, Л.Д. Характеристики и расчет низконапорных водоструйных , эжекторов / Л.Д. Берман, Г.И. Ефимочкин // Теплоэнергетика - 1966 - № 10 - С. 89-92.

19. Блинков, В.Н. Расчетно-экспериментальное исследование напорно-расходной характеристики эжектора для системы аварийного охлаждения активной зоны АЭС с ВВЭР / В.Н. Блинков, В.И. Мелихов, О.И. Мелихов // Фундаментальные исследования. - 2012. - №9-4. С. 889-893.

20. Васильев, Ю.Н. Теория двухфазного газожидкостного эжектора с цилиндрической камерой смешения / Ю.Н. Васильев // Лопаточные машины и струйные аппараты.- 1971.-Вып. 5.-С. 175-261.

21. Васильев, Ю.Н. Экспериментальное исследование водовоздушного эжектора со свободно вращающимся трехщелевым соплом для подачи эжектирующей

воды / Ю.Н. Васильев, Е.П. Гладков, Г.А. Горшкова // Ученые записки ЦАГИ-1985.- Том XVI, №3.- С. 69-78.

22. Васильев, Ю.Н., Экспериментальное исследование вакуумного водовоз-душного эжектора с многоствольным соплом / Ю.Н. Васильев, Е.П. Гладков // Лопаточные машины и струйные аппараты.-1971.-Вып. 5 - С. 262-306.

23. Васильев, Ю.Н. Экспериментальное исследование вакуумного водовоз-душного эжектора с многоствольным соплом для подачи жидкости, обеспечивающим попарное соударение струй / Ю.Н. Васильев, Е.П. Гладков, Г.А. Горшкова // Ученые записки ЦАГИ.- 1984.- Том XV, №3.- С. 45-54.

24. Ванцев, В.В. К вопросу о создании эжекторов для станций озонирования воды / В.В. Ванцев, A.C. Курников // Вестник ВГАВТ. - 2006. - №20. - С. 1926.

25. Дейч, М.Е. Двухфазные течения в элементах теплоэнергетического обору-, дования / М.Е. Дейч, Г.А. Филлипов. - 2-е изд., перераб и доп. - М.: Энергоиздат, 1981.-472 е., ил.

26. Дорофеев, A.A. Расчет динамического коэффициента связи жидкости в выходном сечении камеры смешения / A.A. Дорофеев // Известия вузов. Машиностроение.- 1978.- № 11.- С. 82-85.

27. Ефимочкин, Г.И. Исследование и выбор водоструйных эжекторов с удлиненной камерой смешения / Г.И. Ефимочкин, Б.Е. Кореннов // Электрические станции.- 1976-№ 4.- С. 46^19.

28. Ефимочкин, Г.И. Конструкции и расчет водоструйных эжекторов с удлиненной камерой смешения/Г.И. Ефимочкин//Теплоэнергетика-1982 -№ 12 -С. 48-51 .

29. Ефимочкин, Г.И. Методика расчета водовоздушного эжектора с удлиненной цилиндрической камерой смешения / Г.И. Ефимочкин, Б.Е. Кореннов // Теплоэнергетика- 1976.-№ 1.— С. 84-86.

30. Ефимочкин, Г.И. Сравнение и выбор воздухоудаляющих устройств для конденсаторов современных паровых турбин / Г.И. Ефимочкин // Электрические станции.- 1976.-№ 10.-С. 28-33.

31.Жлобич, A.B. Некоторые особенности работы эжектора на пульсирующем потоке газа / A.B. Жлобич // Труды ТЭМИИТ. - 1960. - вып. 29. - С. 214-225.

32. Иванов, A.B. Подготовка низконапорного попутного нефтяного газа / A.B. Иванов, О.В. Фоминых, С.А. Леонтьев // Территория Нефтегаз. - 2012. - №8. - С. 54-59.

33. Иванов, A.B. Энергосберегающие технологии подготовки попутного нефтяного газа в состав объектов подготовки нефти / A.B. Иванов // Наука и ТЭК. -2012.-№3.-С. 52-54.

34. Иванов, О.П. Аэродинамика и вентиляторы: Учеб. для студентов вузов, обучающихся по специальности «Холодильные и компрессорные машины и установки» / О.П. Иванов, В.О. Мамченко. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1986.-280 е., ил.

35.Идельчик, И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И.Е.. Идельчик, М.О. Штейнберг. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1992.-672 е.: ил.

36. Иорданский, C.B. Об уравнениях движения жидкости, содержащей пузырьки газа/ C.B. Иорданский // ПМТФ, - 1960. - №3. - С. 102-110.

37. Исмагилов, А.Р. К вопросу энергоэффективности водовоздушного струй-, ного насоса при использовании побудителя пассивного потока / А.Р. Исмагилов, Е.К. Спиридонов // Вестник УГАТУ. Серия "Машиностроение". - 2013. - Т. 17, № 4 (57). - С. 70-75.

38. Исмагилов, А.Р. О повышении эффективности эжекторной системы ва-куумирования паротурбинных установок / А.Р. Исмагилов, Спиридонов Е.К. // Динамика машин и рабочих процессов: тезисы научно-технической конференции 10-12 апреля 2011 г, г. Челябинск. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011.-С. 11.

39. Исмагилов, А.Р. Результаты исследовательских испытаний на Ириклин-ской ГРЭС и возможные пути совершенствования системы вакуумирования паротурбинных установок / А.Р. Исмагилов // Научный поиск: материалы третьей на-

учной конференции аспирантов и докторантов, технические науки. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011. - Т. 1. - С. 102-106.

40. Исмагилов, А.Р. Сжатие газа жидкими снарядами / А.Р. Исмагилов, Е.К. Спиридонов // Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика // Тез. докл. XII Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов. - 2008. - С. 28.

41. Исмагилов, А.Р. Учебно-исследовательский комплекс «Струйные насосы» / А.Р. Исмагилов // Динамика машин и рабочих процессов: сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции. - 2012. - С. 106-110.

42. Каннингэм, Р.Г. Сжатие газа с помощью жидкоструйного насоса / Р.Г. Каннингэм // Труды Американского общества инженеров-механиков. Теоретические основы инженерных расчетов - 1974- №3- С. 112-128.

43. Каннингэм Р.Г. Длины участка разрушения струи и смешивающей горловины жидкоструйного насоса для перекачки газа / Р.Г. Каннингэм, Р.Дж. Допкин // Труды Американского общества инженеров-механиков. Теоретические основы инженерных расчетов.- 1974- №3.- С. 128-141.

44.Кирин, Б.Ф. К расчету гидроэжекторов / Б.Ф. Кирин, A.B. Дремов // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2009. - №9. - С. 194-196.

45.Кореннов, Б.Е. Исследование водовоздушных эжекторов с удлиненной цилиндрической камерой смешения: автореферат дис. ... канд. техн. наук / Б.Е. Коренов. -М.: ВТИ, 1980.-23 с.

46. Кудрин, О.И. Пульсирующее реактивное сопло с присоединением дополнительной массы / О.И. Кудрин // Труды МАИ. - 1958. - вып. 97. - С. 98-180.

47.Курапин, A.B. Разработка и испытания установки со струйным вакуумным эжектором-конденсатором / A.B. Курапин, A.M. Ларцев, Е.А. Федянов // Известия ВолгГТУ. - 2011.- Т. 8, №3. - С. 131-133.

48. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. - М.: Наука, 1987.-840 с.

49.Лямаев, Б.Ф. Гидроструйные насосы и установки / Б.Ф. Лямаев. - Л.: Машиностроение, 1988.-256 е., ил.

50. Мухамадеев, Д.Х. Техническое оформление эжекторного метода выделения углеводородов / Д.Х. Мухамадеев // Башкирский химический журнал. -2008. -Т. 15, №3.-С. 146-147.

51. Носков, A.C., А.В.Ловцов, A.B. Хаит. Математическое исследование структуры газового потока в закручивающем аппарате вихревой трубы / А.С Носков, А.В.Ловцов, A.B. Хаит // Омский научный вестник. 2010. - № 1-87. С. 74-77.

52. Павлов, A.B. Экспериментальное исследование работы жидкостно-газового эжектора / A.B. Павлов, C.B. Кац // Известия ВолгГТУ. - 2013. - Т.6, №1. - С. 5-8.

53. Пат. 113978 Российская федерация, МПК7 В 01 F 5/04. Входная часть эжектора и эжектор, в котором она используется / Е.А. Трухин, Ю.А. Курганов, А.Ю. Кринский. -№ 2011139631/05; заявл. 30.09.11; опубл. 10.03.12, Бюл. № 7.

54. Пат. 2317450 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/04. Жидкостно-газовый струйный аппарат / Г.С. Фалькевич, А.Ю. Беляев, Л.М. Виленский, Б.Н. Журавлев. -№ 2006112106/06; заявл. 13.04.06; опубл. 20.02.08, Бюл. № 5.

55. Пат. 2132976 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/04. Жидкостно-газовый струйный аппарат / В.Г. Цегельский, М.В. Акимов. - № 8101489/06; заявл. 27.01.98; опубл. 10.07.99.

56. Пат. 2072454 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/02. Жидкостно-газовый эжектор / Е.К. Спиридонов. - № 94037902/06; заявл. 22.09.94; опубл. 27.01.97, Бюл. № 16.

57. Пат. 2070670 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/02. Жидкостно-газовый эжектор / Е.К. Спиридонов, A.B. Воронков. - № 94026814/06; заявл. 18.07.94; опубл. 20.12.96, Бюл. № 15.

58. Пат. 106924 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/04. Жидкостно-струйный компрессор / Г.К. Зиберт, Е.П. Запорожец, А.Г. Зиберт, И.М. Валиул-лин. - № 2011109055/06; заявл. 11.03.11 ; опубл. 27.07.11, Бюл. №21.

59. Пат. 2097606 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/04. Пульсирующий эжектор / А.И. Рудаков, Н.М. Асадуллин. - № 94009704/06; заявл. 15.03.94; опубл. 27.11.97.

60. Пат. 88079 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/04. Струйный аппарат с прерывистой подачей активной среды / А.И. Рудаков, И.Р. Нафиков, Б.Л. Иванов. -№ 2009118123/22; заявл. 13.05.09; опубл. 27.10.09, Бюл. №30.

61. Пат. 116190 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/02. Струйная насосная установка / Ю.А. Сазонов, Е.С. Казакова. -№ 2012102996/06; заявл. 30.01.12; опубл. 20.05.12, Бюл. № 14.

62. Пат. 2246642 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/46. Струйный насос / В.О.Александрова, И.В. Бредихин, А.Д. Грига, А.П. Кулько, К.В. Худяков. - № 2003108552/06; заявл. 27.03.03; опубл. 20.02.05, Бюл. № 03.

63. Пат. 2161273 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/46. Струйный насос / И.В. Бредихин, А.Д. Грига, И.В. Еременко. - № 99109857/06; заявл. 12.05.99; опубл. 27.12.2000, Бюл. № 35.

64. Пат. 63469 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/04, 08. Струйный насос / З.А. Кабилов, В.Ю. Буняев. - № 2006126005/22; заявл. 17.07.06; опубл. 27.05.07, Бюл. № 15.

65. Пат. 109810 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/00. Струйный насос7 A.B. Павлов, А.Б. Голованчиков, В.В. Шишлянников, C.B. Кац. - № 2011128860/06; заявл. 12.07.11; опубл. 27.10.11, Бюл. № 30.

66. Пат. 2439381 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/04. Струйный насос / A.A. Цхе, A.B. Цхе, A.A. Щукин. - № 2009135609/06; заявл. 24.09.09; опубл. 10.01.12, Бюл. № 1.

67. Пат. 110434 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/00. Эжектор / П.Н. Манин. -№ 2011125820/06; заявл. 23.06.11; опубл. 20.11.11, Бюл. № 32.

68. Пат. 116925 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/30. Эжектор / В.А. Сыченков, С.А. Семичев, А.И. Раскин, В.И. Панченко, Г.В. Волостнов, Р.Р. Ха-лиулин. — № 2011149794/06; заявл. 07.12.11; опубл. 10.06.12, Бюл. №16.

69. Пат. 2059892 Российская федерация, МПК7 F 04 F 5/04. Эжектор / В.И. Щадрин. -№ 92005687/06; заявл. 10.11.92; опубл. 10.05.96, Бюл. № 15.

70. Подвидз, Л.Г. Расчет струйных насосов и установок / Л.Г. Подвидз, Ю.Л. Кирилловский // Труды ВНИИгидромаша. - 1968. - Вып. 38. - С. 44-97.

71. Подзерко, A.B. О возможном использовании жидкостно-газовых эжекторов в многоступенчатых системах вакуумирования // A.B. Подзерко / Динамика машин и рабочих процессов: сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции. - Челябинск: Изд-во ГОУрГУ, 2007. - С. 141-144.

72. Подзерко, A.B. Исследование и расчет струйного насоса с газожидкостной эжектируемой средой: Дис. ... канд. техн. наук / A.B. Подзерко. - Челябинск, 2000.- 146 с.

73. Подзерко, A.B. К расчету эффективности струйных аппаратов с газожидкостной эжектируемой средой / A.B. Подзерко, Е.К. Спиридонов // Сб. докладов МНТК 26-27 окт. 1999 г. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ. - 1999. - С. 27-29.

74. Реунов, Н.В. Рекомендации по выбору оптимальных геометрических размеров кольцевых сопел струйных насосов с двухповерхностной рабочей струей / Н.В. Реунов, Д.С. Ефимов // Научный журнал КубГАУ. - 2012. - №75. - С. 240249.

75. Сазонов, Ю.А. Исследование многопоточных эжекторов и решение задач

по добыче и перекачке нефти и газа / Ю.А. Сазонов, Е.С. Казакова, Т.Н. Димаев // • >•-Территория Нефтегаз. - 2012. - №3. - С. 74-76.

76. Сазонов, Ю.А. Мпогопоточный эжектор и новое направление для развития струйной техники / Ю.А. Сазонов, A.B. Деговцов, Е.С. Казакова, К.И. Клименко // Территория Нефтегаз. - 2011. - №4. - С. 75-77.

77. Соколов, Е.Я. Струйные аппараты / Е.Я. Соколов, Н.М. Зингер - 3-е изд., перераб.-М.: Энергоатомиздат, 1989.-352 е.: ил.

78. Спиридонов, Е.К. Анализ эффективности работы жидкостногазового эжектора в системах вакуумирования / Е.К. Спиридонов, В.К. Темнов, А.Б. Шпи-тов // Автоматизация энергосистем и энергоустановок промышленных предприятий: Тематич. сб. научн. трудов - 1989 - С. 135-140.

79. Спиридонов, Е.К. Баланс энергии в жидкостногазовом эжекторе / Е.К. Спиридонов, В.К. Темнов // Гидравлические машины и средства гидроавтоматики: Межвузовский сб. научн. трудов. Пермь: ЛИИ - 1991- С. 30-33.

80. Спиридонов, E.K. Испытание водовоздушного струйного насоса ЮУрГУ в системах вакуумирования паровых турбин / Е.К. Спиридонов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение».- 2005.- №1.- С. 120-125.

81. Спиридонов, Е.К. Исследование предельных режимов работы двухфазного эжектора / Е.К. Спиридонов, СБ. Школин // Вестник ЮУрГУ. Сер, «Машиностроение».-2008.-Вып. 11, № 10(110).-С. 55-61.

82. Спиридонов, Е.К. Исследование характеристик водовоздушного эжектора / Е.К Спиридонов // Известия вузов. Машиностроение - 1989 - № 2,- С. 5661.

83. Спиридонов, Е.К. Исследование экстремальных характеристик водовоздушного эжектора / Е.К. Спиридонов, В.К. Темпов // Динамика пневмогидравли-ческих систем: Тематич. сб. научн. тр. Челябинск: ЧПИ- 1983 - С. 62-75.

84. Спиридонов, Е.К. Конструкции жидкостногазовых струйных насосов, состояние и перспективы / Е.К. Спиридонов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение».- 2005.- №1.- С. 94-104.

85. Спиридонов, Е. К. Моделирование нестационарной эжекции / Е.К. Спиридонов, A.A. Дурасов // Вестник ЮУрГУ. Сер. «Машиностроение».- 2009 - № 11 [144], вып. 13.-С. 28-37.

86. Спиридонов, Е.К. Новый струйный насос для систем вакуумирования паротурбинных установок / Е.К. Спиридонов, А.В Подзерко // Доклады секции "Гидравлика и гидропневмосистемы" 50-й юбилейной НТК 14-16 апреля 1998г.-1998.-С. 115-118.

87. Спиридонов, Е.К. О рациональной длине смесительной камеры вакуумного водовоздушного эжектора / Е.К. Спиридонов // Теплоэнергетика - 1982 - № 7-С. 69-70.

88. Спиридонов, Е.К. О характеристиках эжекторов при прерывистой подаче активной среды / Е.К. Спиридонов, A.A. Дурасов // Динамика машин и рабочих пррцессов: сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции -2007.-С. 164-167.

89. Спиридонов, Е.К. Об энерго- и ресурсосбережении при эксплуатации во-довоздушных струйных насосов систем глубокого вакуумирования / Е.К. Спиридонов, А.Р. Исмагилов // Вестник ЮУрГУ. Серия "Машиностроение". - 2012. -Вып. 20. № 33 (292). - С. 13-20.

90. Спиридонов, Е.К. Применение водовоздушых струйных насосов в системах глубокого вакуумирования / Е.К. Спиридонов, С.Б. Школин // Вестник ЮУрГУ Сер. «Машиностроение».-2009,-Вып. 13, № 11(144).-С. 18-27.

91. Спиридонов Е.К. Промышленные жидкостно-газовые струйные насосы / Е.К. Спиридонов // Тяжелое машиностроение. - 2005. - №10. - С. 6-10.

92. Спиридонов, Е.К. Пути оптимизации работы водовоздушного струйного вакуумного насоса в системах вакуумирования энергетических установок / Е.К. Спиридонов, А.Р. Исмагилов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - Самара: Издательство Самарского научного центра РАН, 2012. -Т. 14,№1 (2)-С. 689-692.

93. Спиридонов, Е.К. Распад свободной струи жидкости в газе / Е.К. Спиридонов // Автоматизация энергосистем и энергоустановок промышленных предприятий: Тематический сб. научных тр.- 1995 - С. 8-11.

94. Спиридонов, Е.К. Сжатие газа жидкими снарядами / Е.К. Спиридонов, А.Р. Исмагилов // Динамика машин и рабочих процессов: сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции 8-10 декабря 2009 г. - 2009. - С. 168-172.

95. Спиридонов, Е.К. Сжатие газа жидкими снарядами / Е.К. Спиридонов // Исследование силовых установок и шасси транспортных и тяговых машин: Тема-тич. сб. науч. тр. - 1998. - С. 110-121.

96. Спиридонов, Е.К. Совершенствование методов расчета и конструирования водоструйных насосов теплоэнергетических установок / Е.К. Спиридонов // Совершенствование существующих тепловых схем и теплотехнологических процессов промышленныхТЭС и энерготехнологических агрегатов-1994- С. 23-24.

97. Спиридонов, Е.К. Струйные насосы: учебное пособие по выполнению лабораторных работ / Е.К. Спиридонов, А.Р. Исмагилов. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2013. - 30 с.

98. Спиридонов, Е.К. Теоретические основы расчета и проектирования жидкостных струйных насосов: Дис. ... д-ра техн. наук / Е.К. Спиридонов. - Челябинск, 1996.-292 с.

99. Спиридонов, Е.К. Теоретические положения оптимального синтеза жид-костно-газовых струйных аппаратов и систем на их основе / Е.К. Спиридонов // Наука и технологии. Труды XXIII Российской школы - 2003- С. 414-431.

100. Спиридонов, Е.К. Формирование прерывистой струи / Е.К. Спиридонов // Динамика пневмогидравлических систем: Тематич. сб. научн. тр.- 1983 - С. 4252.

101. Спиридонов, Е.К. Характеристики нестационарной эжекции в жидкостном струйном насосе / Е.К. Спиридонов, A.A. Дурасов // Вестник ЮУрГУ. Сер. «Машиностроение»,- 2007.- № 25[97], вып. 10 - С. 35^14.

102. Спиридонов. Е.К. Экспериментальное исследование жидкой прерывистой струи /Е.К. Спиридонов //Известия вузов. Энергетика - 1986 -№ 2- С. 114-117.

103. Спиридонов, Е.К. Энергетические характеристики процесса эжектиро-вания газожидкостных сред в струйном аппарате / Е.К. Спиридонов, A.B. Подзер-ко // Доклады секции «Гидравлика и гидропневмосистемы» 50-й юбилейной НТК 14-16 апреля 1998 г. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ. - 1998. - С. 111-115.

104. Спиридонов, Е.К. Энергетический анализ жидкостногазовых течений / Е.К. Спиридонов // Вестник ЮУрГУ. Серия "Машиностроение". - 2003. - Вып. 3. № 1 (17).-С. 141-150.

105. Темпов, В.К. Вопросы эффективности работы жидкостных эжекторов / В.К. Темнов // Наука и технологии. Труды XXIII Российской школы - 2003 - С. 432-438.

106. Темнов, В.К. О коэффициенте полезного действия струйных насосов / В.К. Темнов // Изв. вузов СССР. Строительство и архитектура - 1967 - № 11- С. 155-160.

107. Темпов, В.К. Об эжекции с прерывистой струей / В.К. Темпов, Е.К. Спиридонов // Известия вузов. Энергетика.-1976.-№ 9 - С. 94-98.

108. Темнов, В.К. Расчет и проектирование жидкостных эжекторов: Учебное пособие / В.К. Темнов, Е.К. Спиридонов, Челябинск: ЧПИ, 1984. - 44 с.

109. Уоллис, Г. Одномерные двухфазные течения. - М.: Мир, 1972. - 440 с.

110. Цегельский, В.Г. Выбор оптимальной длины камеры смешения жидко-стногазового струйного аппарата / В.Г. Цегельский // Известия вузов. Машиностроение.- 1988,-№ 9.-С. 69-73.

111. Цегельский, В.Г. Двухфазные струйные аппараты / В.Г. Цегельский - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - 408 е.: ил.

112. Цегельский, В.Г. К расчету оптимальной длины камеры смешения жид-костногазового струйного аппарата / В.Г. Цегельский // Известия вузов. Машиностроение,- 1988.-№ 7 - С. 61-67.

113. Цегельский, В.Г. К расчету характеристик жидкостногазового струйного аппарата / В.Г. Цегельский // Известия вузов. Машиностроение-1984- № 3 - С. 63-68.

114. Цегельский, В.Г. К теории двухфазного струйного аппарата/ В.Г. Цегельский // Известия вузов. Машиностроение - 1977 - № 6 - С. 79-85.

115. Цегельский, В.Г. О зависисимости для динамического коэффициента связи в выходном сечении жидкостногазового струйного аппарата / В.Г. Цегельский // Известия вузов. Машиностроение - 1984.-№ 1- С. 47-51.

116. Цегельский, В.Г. Определение режимов работы жидкостно-газового струйного аппарата/В.Г. Цегельский //Известия вузов. Машиностроение - 1977-№5.-С. 60-65.

117. Цегельский, В.Г. Применение теорем термодинамики необратимых процессов в определении режима работы двухфазного струйного аппарата / В.Г. Цегельский // Известия вузов. Машиностроение - 1976.- № 5 - С. 98-103.

118. Целиицев, В.А. Вопросы развития струйных гидравлических рулевых приводов для систем управления летательными аппаратами / В.А. Целищев, О. Борат, A.M. Русак // Интеллектуальные автономные системы: Межд. сборник.-1996.-С. 111-117.

119. Целищев, В.А. Расчет статических характеристик струйных гидравлических рулевых машин / В.А. Целищев, A.B. Месропян // Учебное пособие.- 2003.82 с.

120. Целищев, В.А. Струйные усилители в авиационной гидроавтоматике (статья на англ. языке) / В.А. Целищев, A.M. Русак // Второй научно-технический семинар по газотурбинным двигателям.- 1996.- С. 42-47.

121.Чернухин, В.А. Исследование жидкостно-парогазовых струйных аппаратов / В.А. Чернухин, В.Г. Цегельский, С.И. Глубоковский, И.М. Протопопов // Известия вузов. Машиностроение - 1977.-№11- С. 88-91.

122. Чернухин, В.А. О расчете жидкостно-газовых струйных аппаратов / В.А. Чернухин, В.Г. Цегельский, С.И. Глубоковский // Известия вузов. Машиностроение.- 1977.-№ 8.-С. 81-86.

123. Чернухин, В.А. Определение динамического коэффициента связи в выходном сечении камеры смешения жидкостногазового струйного аппарата / В.А. Чернухин, В.Г. Цегельский, С.И. Глубоковский // Известия вузов. Машиностроение.- 1977.-№ 9.- С. 69-75.

124. Чернухин, В.А. Экспериментальное исследование жидкостно-газовых струйных аппаратов / В.А. Чернухин, В.Г. Цегельский, A.A. Дорофеев, С.И. Глубоковский // Известия вузов. Машиностроение - 1980.-№ 3 - С. 48-52.

125.Шашин, A.B. Теоретические и экспериментальные исследования повышения эффективности работы эжектора в составе вытяжной вентиляции / A.B. Шашин // Вестник ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архит. - 2009. - вып. 13 (32). - С. 109-113.

126.119Шпитов, А.Б. О предельных режимах работы жидкостно-газового эжектора / А.Б. Шпитов, Е.К. Спиридонов // Исследование силовых установок и шасси транспортных и тяговых машин - 1991- С. 129-134.

127. Щербина, А.Н. Исследование эжекторного вакуумного насоса / A.M. Щербина, В.А. Зацепин, В.Е. Баранов // Известия Челябинского научного центра. Сер. проблемы машиностроения. - 2003. - вып. 3 (20). - С. 41-43.

128. Guillaume, D.W. Improving the efficiency of a jet pump using an elliptical nozzle / D.W. Guillaume, T.A. Judge // Review of Scientific Instruments. - 1999. - V. 70, № 12.-P. 4727-4729.

129. Higgins, H.W. Water Jet Air Pump Theory and Performance / H.W. Higgins // MS thesis The Pennsylvania State University - 1964 - 53 p.

130.Karambirov, S.N. Possibilities of Improving Ejector Pump Characteristics / S.N. Karambirov, V.F. Chebaevskii // Chemical and Petroleum Engineering. - 2005. -V. 41. - P. 75-80.

131. Long, X. Influence of nozzle exit tip thickness on the performance and flow field of jet pump / X. Long, N. Iian, Q. Chen // Journal of Mechanical Science and Technology. - 2008. - V. 22. - P. 1959-1965.

132. Lisowski, E. CFD modelling of a jet pump with circumferential nozzles for large flow rates / E. Lisowski, H. Momeni // Archives of Foundary Engineering. - 2010. -V. 10.-P. 69-72.

133. Pat. 102392838 China, МПК7 F 04 F 5/10. High efficiency jet pump / J. Bei-biao. -№ 201110128980; заявл. 18.05.11; опубл. 28.03.12.

134. Pat. 102009006597 Germany, МПК7 F 04 F 5/14, 22, 44. Ejector has multipart ejector housing, where flow channel is provided with jet nozzle for driving medium, where diffuser channel is provided for discharging mixture medium / H. Norbert, J. Thomas, H. Holger, R. Matthias; U. Sebastian. - № 20091006597; заявл. 29.01.09; опубл. 02.09.10.

135. Pat. 150059 Germany, МПК7 F 02 M 37/02, F 05 F 5/10, F 05 F 5/46. Jet pump for delivering fuel / M. Radek. - № 201253787; заявл. 06.03.12; опубл. 08.11.12.

136. Pat. 171011 Hungary, МПК7 В 01 F 5/04, F 04 F 5/12. Jet pump /1. Tarjan, E. Debreczeni, L. Ajtay. -№ 01850; заявл. 10.04.75; опубл. 28.10.77.

137. Pat. 60173400 Japan, МПК7 F 04 F 5/10, F 04 F 5/46. Jet pump / R. Okudai-ra. - № 19840029974; заявл. 20.02.84; опубл. 06.09.85.

138. Pat. 5810563 USA, МПК7 F 04 F 5/00. Ejector pump having flow directing profiles / T. Volkmann. - № 684181; заявл. 19.07.96; опубл. 22.09.98.

139. Pat. 16779 USA, МПК7 F 04 В 5/44. High efficiency steam ejector for desalination applications / R.L. Campbell, R. Budica. - № 200225885; заявл. 17.08.01; опубл. 28.02.02.

140. Pat. 4332529 USA, МПК7 F 02 К 1/02, F 04 F 5/46. Jet diffuser ejector / A. Morton. - № 19800116649; заявл. 28.01.80; опубл. 01.06.82.

141. Pat. 8419378 USA, МПК7 F 04 F 5/46. Jet pump / B.M. Fenton Marcus, A.G. Wallis. - № 20050658265; заявл. 29.07.05; опубл. 18.12.08.

142. Pat. 4810170 USA, МПК7 F 04 F 5/46, F 04 F 5/00. Jet pump / R. Ide. - № 19880152341; заявл. 04.02.88; опубл. 07.03.89.

143. Pat. 6276903 USA, МПК7 F 04 В 5/44. Liquid-gas ejector / E.D. Petroukhine, S.A. Popov. -№ 402018; заявл. 26.01.99; опубл. 21.08.01.

144. Pat. 653690 USA, МПК7 F 04 F 5/44. Reconfigurable jet pump / J. Vetrovec. -№20100150742; заявл. 16.12.09; опубл. 17.06.10.

145. Piotrowski, К. Gas-liquid jet pump crystallizer in phosphorus recycling technology - neural network model / K. Piotrowski, A. Matynia, N. Hutnik // Procedia Environmental Sciences. - 2013. - V. 18. - P. 756-765.

146. Von Pawel-Rammingcn, G., dissertation, Braunschweig, 1936.

147. Witte, J.H. Mixing Shocks in Two-Phase Flow / J.H. Witte // The Journal of Fluid Mechanicks.- 1969.- Vol. 36., part 4.- P. 639-655.

148. Witte, J.H. Efficiency and design of Liquid-Gas Ejectors / J.H. Witte // British Chemical Engineering.- 1965.-Vol. 10, №9.-P. 602-607.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Справка об использовании результатов исследования

ЭЛЕКТРОГЕНЕРАЦИЯ

1ДНТЕР РАО

■ ВШЯ ■ ВшИЛ шг^ЛгшЧ^

ИРИКЛИНСКАЯ ГРЭС

Филиал «Ириклинская ГРЭС-ОАО «ИНТЕР РАО - Эпектрогенерация»

п. Эниргшик. Нсиоорслик район, Оренбургская область. Россия. -(62803 Телефон: +7 (3S3S3) 5t -359 Факс: <7 (35353) 5)-683. [phone](5 o-fnail: dlroktcf-saigrss.09kl.ra

_N«_

на №_от_

СПРАВКА

об использовании результатов научно-исследовательской работы «Разработка и исследование жидкостно-газовых струйных насосов»' кафедры «Гидравлика и гидропневмосистемы» ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (НИУ)

Настоящим удостоверяю, что результаты научно-исследовательской работы кафедры «Гидравлика и гидропневмосистемы», выполненной в рамках договора № ИГР-005318/2010370 от 30.08.2010 «Исследование вакуумной, установки энергоблока 300 МВт Ириклинской ГРЭС с разработкой предложений по оптимизации работы водоструйных эжекторов, оценка целесообразности и возможности замены водоструйных эжекторов на вакуумные насосы для обеспечения экономии циркуляционной воды» приняты к внедрению в соответствии с планом предприятия на 2014 г. и последующие годы.

Использование водоструйных насосов с двухступенчатым сжатием газа, в котором обе ступени объединены в одном корпусе, многоструйное сопло установлено непосредственно в камере смешения, а приемная камера - вокруг начального участка рабочей камеры, образуя кольцевую полость, позволит уменьшить металлоемкость на 20% и снизить расходы воды на 350...450 т/ч.

Зам. главного инженера по эксп

08.10.2013г.

В.В. Рязанов

Начальник ПТО

B.C. Краев

150-