Поршневые насосы: «Струйный нагнетатель. Элеваторы. Эжекторы. Инжекторы. Объёмные нагнетатели. Поршневой нагнетатель.»

В струйных нагнетателях повышение энергии подмешиваемой жидкости (ПЖ) осуществляется за счет энергии струи рабочей жид­кости          (РЖ). Для формирования потока рабочей жидкости требуется дополнительный нагнетатель. Струя рабочей жидкости, выходящая из сопла с высокой скоростью, преимущественно за счет сил трения вовлекает в движение (эжектирует) прилегающие к ней слои подме­шиваемой жидкости. В камере смешения происходит выравнивание параметров  смешиваемых  потоков  (температуры,  концентрации, скорости и т.п.), а в диффузоре за счет снижения скорости смеси ки­нетическая  энергия  потока  преобразуется  в  статическое  давление, которое далее расходуется для перемещения смеси по трубопрово­дам.

Коэффициент  полезного  действия  струйных  нагнетателей  в среднем равен 25%. В зависимости от вида перемещаемой жидкости традиционно сложились различные  названия  струйных  нагнетателей.  При  пере­мещении воды их называют элеваторами,

при перемещении газов — эжекторами, при перемещении паров жидкостей - инжекторами.

Несмотря на низкий КПД, струйные нагнетатели имеют свою область применения. Прежде всего это тепловые узлы жилых домов с элеваторными системами отопления. В вентиляции бывают ситуа­ции,  где  применение  эжекторов  позволяет  получить  единственно возможный вариант решения проблемы. Например, при удалении от источника взрывопожароопасных или агрессивных выделений.  Пе­ремещаемая жидкость с опасными примесями в струйном нагнета­теле разбавляется до безопасных концентраций, и транспортировка ее далее по сети может осуществляться без вероятности возникнове­ния чрезвычайных ситуаций. Применение вентилятора в этой ситуа­ции,  ввиду  наличия  вероятности  зажигания  взрывопожароопасной смеси, не гарантирует безопасной работы системы.

Объемные нагнетатели условно относят к группе нагнетате­лей  постоянной  производительности.  Количество  перемещаемой ими рабочей жидкости в пределах допустимого диапазона измене­ния  развиваемого  давления  в  некоторых  случаях  мало  зависит от сопротивления сети. В трубопроводную сеть при отсутствии управ­ляющих воздействий они подают постоянное во времени количество рабочей жидкости. Самым массовым из объемных является порш­невой нагнетатель. Применяется для перемещения газооб­разных  и  капельных  жидкостей.  В  процессе  совершения  рабочего цикла  объемные  нагнетатели  повышают  потенциальную  энергию жидкости путем увеличения ее статического давления. Вращающий­ся  коленвал через  шатун придает  поршню  возвратно­ поступательное  движение  в  цилиндре. При  движении  поршня сверху вниз открываются всасывающие клапаны и объем цилиндра заполняется рабочей жидкостью.  При  обратном движении  пор­шень сжимает жидкость и увеличивает ее статическое давление.  В процессе этого же перемещения поршня рабочая жидкость через на­гнетающие клапаны выталкивается в трубопроводную сеть. Зазор между движущимся поршнем и неподвижным цилиндром уплотня­ется с помощью специальных компрессионных колец. При неодно­кратном  повторении  цикла  осуществляется  пульсирующая  подача жидкости потребителю.

   Возвратно-поступательное движение поршня приводит к по­явлению  сил  инерции.  По  этой причине  работа  поршневого  на­гнетателя  сопровождается  вибра­цией.  Для  снижения уровня  виб­рации и инерционных нагрузок на конструктивные  элементы  нагне­тателя  ограничивается  частота вращения  коленвала,  приводящая к  ограничению  производительно­сти этого типа нагнетателей.  Об­ласть развиваемых  ими  давлений ограничивается     интервалом0,2-100 МПа.

   Поршневой  нагнетатель  не­реверсивен.  При  любом  направ­лении  вращения  коленвала  жид­кость  подается  потребителю  в одинаковых объемах. В настоящее время поршневые нагнетатели находят широкое применение  в  различных  областях  науки  и  техники.  И  особенно массовое — в бытовых холодильниках и кондиционерах. Поршневые нагнетатели  отличаются  большим  многообразием  конструктивных исполнений: одно- и многоцилиндровые, с различным расположени­ем цилиндров при одном используемом коленчатом вале, конструк­тивными  особенностями  и  числом  клапанов  и т.д.  Модификацией поршневого  нагнетателя  являются  плунжерные  и  мембранные  на­гнетатели.