Струйные аппараты - Соколов Е.Я.
ISBN 5-283-00079-6
Скачать (прямая ссылка):
Формулами (6.7) и (6.8) и уравнениями (4.20) и (4.22) пользуются в том случае, когда заданы коэффициенты инжекции щ, ит, и и требуется определить достижимый перепад давлений Apc в струйном аппарате. Если задан перепад давлений Apc, развиваемый струйным аппаратом, а искомой величиной является достижимый коэффициент инжекции, то для определения оптимального отношения сечений удобно использовать те же уравнения (4.33) и (4.34), что и для газоструйных инжекторов.
Как видно из (4.33) и (4.34), при заданном Apc оптимальное отношение сечений f Jfpit. или f3/fpl не зависит от удельных объемов инжектируемой Vu и сжатой Vc сред. Следовательно, оптимальное отношение сечений не зависит от соотношения коэффициентов инжекции по газу и твердому телу.
Уравнение для расчета достижимого коэффициента инжекции выводится из совместного решения (6.5) и (4.33) при сверхкритической степени расширения рабочего потока или из совместного решения
(6.6) и (4.34) при докритической степени расширения рабочего потока. При DtHt <t vc.r (I + «г) и vTuT < wH.г«г. т. е. когда, как это часто бывает, объем твердой или жидкой инжектируемой среды значительно меньше объема инжектируемого и сжатого газа и, кроме того, температуры рабочего и инжектируемого потоков равны, т. е. Tp = = Ts=Tc уравнение для расчета достижимого суммарного коэффициента инжекции приводится к виду
----*Р---(pW _Рн--------/J------Q5V. 1+,«JL.
2(*Р+ 1) 1 Р Н Дрс I фз Jt, Дрс
1 +
Pn
(—-------0,5)------L+JfE-------(ф2ф4 — 0,5) пиг
V фз / j Apс
(6.9а
Рн
Достижимый коэффициент инжекции по инжектируемому твердому телу или жидкости
*t----фїфЦЇ ..-Ia-------(J------------0.5^ 1 + “!
(-!--0,5). V Фз /
2 (kp + I) р' Apc V ф8 / , _4_ _Ар
HrX — U ” Wp =
I +
Рн
(— --------0,5)-------Liifl--------(фаф4 —0,5) ямг
V фз / , , Apc
Рн
(6.96)
210
ДРе/Рн
SO 40
ЗО
го
10
12
10
“т
Рис. 6.3. Зависимость достижимого коэффициента инжекции по твердому телу ит и оптимального отношения сечений /Vfp* от относительного перепада давлений, создаваемого струйным аппаратом: ит = f (ApcZp11); (f»/f„,)onT= f (Арс/рн); “г= °’ V0puT с ®cVV гр= гн = тс- j-6 -
р/р»
COOTBefCTBeHHO равно 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 10
где п = f3//н2 определяется по (4.19) или предварительно выбирается.
При расчете по (6.9) коэффициент инжекции по газу должен быть заранее задан или выбраи. Как видно из (6.96), коэффициент инжекции по твердому телу или жидкости Ut уменьшается при увеличении Ur. Следует иметь в виду, что, как правило,
1
cPs
-0,5
1 +
Apc
->(фаф4—0,5)rt.
P н
При увеличении иГ уменьшается числитель и увеличивается зна-шенатель первого члена правой части уравнения (6.96). Кроме того, при этом, естественно, растет второй член, т. е. вычитаемое правой части уравнения (6.96).
Коэффициент инжекции ПО твердому телу ИЛИ ЖИДКОСТИ Ut достигает максимального значения при иГ — 0, в этом случае
Ill —
УрЖ-.О + -^-)
2(*р+ 1)(----0,5)
V фз /
(6.10)
Уравнения (6.9) и (6.10) действительны при любой степени расширения рабочего потока — как сверхкритической (р/ри > 1/Пр*), так и докритической (рр/рн < 1/Пр*).
211
Рис. 6.4. Зависимость коэффициента инжекции по твердому телу мт от относительного перепада давлений, создаваемого струйным аппаратом:
Wt = F(Apc/p„); иг = 2,0; 1—6 — рJpa соответственно равно 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 10
О * 8 12 16 Ur
При расчете струйных аппаратов для пневмотранспорта абсолютное давление рн обычно равно 0,1 МПа, если только в приемной камере аппарата не создается искусственно вакуум.
Значение Apc как правило, равно потере давления в сети после аппарата. Эта потеря давления зависит главным образом от диаметра и длины трубопровода после струйного аппарата и плотности транспортируемой среды.
На рис. 6.3 приведена зависимость оптимального отношения сечений QJfpJ от относительного перепада давлений ApJpat создаваемого струйным аппаратом, подсчитанная по (4.33). На том же рисунке показана зависимость достижимого коэффициента инжекции по твердому телу от ApJps при иг = 0, подсчитанная по (6.10).
Для того чтобы показать влияние иг на коэффициент инжекции по твердому телу, на рис. 6.4 показана зависимость Ut = f (Apc /ри) при иг = 2, определенная по (6.9).
Из сравнения рис. 6.4 и 6.3 видно, что при одном н том же значении относительного перепада давления, развиваемого аппаратом (ApJpa = idem), и одной и той же степени расширения рабочего потока (рр/рн = idem) увеличение коэффициента инжекции по газу от «г = 0 до ит = 2 приводит к существенному снижению достижимого коэффициента инжекции по твердому телу «т.
Для расчета параметров потока в характерных сечениях струйных аппаратов для пневмотранспорта могут быть использованы те же уравнения (4.39) — (4.44), что и для газоструйных инжекторов. Значения uH, Vc и и должны определяться при этом по (6.1) — (6.3).
При сверхкритической степени расширения рабочего потока (рр/рн > 1/Пр.) основные размеры рабочего сопла (/р, /РН!, fpl) рассчитываются по тем же формулам (2.42) — (2.45), что и для струйных компрессоров. При докритической степени расширения рабочего потока (рр/рн < 1/Пр*) рабочие сопла имеют коническую форму, а выходное сечение сопла рассчитывается по (4.37). Расход рабочего потока через сопло при докритической степени расширения определяется по (4.38). Для определения осевых размеров аппарата могут быть использованы формулы (2.54) — (2.60).
