Дослідження розподілу компресій пароводяного струменю в ежекторному насосі
Автор: Шевчук Андрій Романович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Обладнання електронної промисловості
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Шевчук А.Р., Шеремета Р.М. (керівник). Дослідження розподілу компресій пароводяного струменю в ежекторному насосі. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація. Вакуум – це стан газу в ізольованому об’ємі з тиском нижчим від атмосферного. З фізичної точки зору вакуум розрізняють як: низький; середній; високий та надвисокий. Вакуум широко використовується практично у всіх галузях народного господарства. Для створення вакууму існіє широкий спектр вакуумного відкачувального устаткування. Воно відрізняється діапазонами створюваного граничного вакууму, швидкодією та специфікою експлуатації та інше. Одним з найбільш продуктивних (що володіє високою швидкодією) низьковакуумним відкучувальним устаткуванням є пароводяний ежекторний насос. Принцип дії пароводяного ежекторного насосу полягає а захопленні молекул відкачуваного повітря пароводяним струменем, що рухається після сопла у турбулентному режимі. в робочій камері насоса відбувається створення повітряної суміші і перенесення її в дифузор і на вихід ежекторного насоса. кожна пара сопло – дифузор являє собою одну ступень пароводяного ежекторного насоса. З метою поглиблення граничного вакууму створюють багатоступеневі ежекторні насоси. Число ступеней ежекторного насоса може досягати значення шести. Насос складається з послідовно з’єднаних між собою ежекторних ступенів з проміжними конденсаторами. Загальна степінь стиснення відкачуваного газу в насосі створюється послідовним стисненням газу в ежекторних ступенях. У зв’язку з цим велике значення набуває питання про оптимальний розподіл степенів стиснення, компресії по ступенях насоса. У пароежекторних насосах, що оснащені проміжними конденсаторами тиск, що створюється першою ступеню, у великій мірі залежить від температури води у встановленому за нею водяному конденсаторі, оскільки тиск за ступеню не може бути нижчим за тиск насиченої пари охолоджуваної води в цьому конденсаторі. Найважливішими параметрами, що характеризують роботу пароводяних ежекторних насосів, є витрати пари і охолоджуваної води, віднесені до потоку відкачуваного повітря. Для одержання більш низьких граничних тисків створюють багатоступеневі ежекторні насоси, у яких за першою ступеню відсутній водяний конденсатор і значення тиску за нею, таким чином, обумовлюється тільки продуктивністю наступної ежекторної ступені. Так, шестиступінчастий насос із трьома першими ступенями без конденсаторів дозволяє створювати граничний тиск ежекторного насоса близько 0,5 Па. Розподіл тисків по ступенях ежекторного насоса можна проводити, приймаючи ступені стиснення в усіх ступенях однаковими, тобто вважаючи розподіл тисків рівномірним. Але такий розподілі не є реальним і від нього часто доводиться відступати, тому що потрібно враховувати вплив проміжних конденсаторів на умови роботи насоса. Для отримання повної картини процесів відкачування в багатоступеневих насосах необхідно проаналізувати процеси багатоступеневого пароводяного ежекторного відкачування з застосуванням проміжних водяних конденсаторів і без застосування цих конденсаторів. Аналіз розподілу тисків між вихідними соплами окремих послідовних ступеней ежекторного насоса дозволяє визначити ефективність застосування кожної окремої ступені, а також необхідність застосування проміжних водяних конденсаторів. Результати аналітичного дослідження можуть бути використані для вибору схеми насоса і розподілу степенів стиснення по ступенях всього насоса, включаючи ступені з проміжними конденсаторами і без них. Основними критеріями якості і ефективності роботи пароводяного вакуумного ежекторного насоса є: граничний вакуум; продуктивність відкачування; витрати водяної пари. Пріоритетність між цими критеріями визначається у кожному конкретному випадку використання багатоступеневого ежекторного насоса в залежності від конкретних експлуатаційних умов і вимог. Об’єкт дослідження – високопродуктивне низьковакуумне ежекторне відкачувальне устаткування. Предмет дослідження – пароводяний ежекторний вакуумний насос з проміжними конденсаторами, розподіл тиску розрідженого повітря між ступенями насоса. Мета дослідження: аналіз стану відкачуваного газу в межах багатоступеневого вакуумного ежекторного насосу для визначення розподілу тиску між ступенями насоса. Результати дослідження дозволяють створити методику вибору конструктивної схеми пароводяного вакуумного ежекторного насоса з заданими експлуатаційними параметрами. Ключові слова: вакуумна техніка, ежекторний насос, ежектор, тиск газу, конденсатор.