ГЛАВА ВТОРАЯ
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ВОДОСТРУЙНЫХ ЭЖЕКТОРОВ
6. ПРИНЦИП РАБОТЫ И НАЗНАЧЕНИЕ ВОДОСТРУЙНЫХ ЭЖЕКТОРОВ
Рис. 10. Принципиальная схема работы нерегулируемого эжектора ТВС на ГЭС
1 — сопло; 2 — камера смешивания; 3 — диффузор; 4 — входной участок в камеру смешивания; 5 — регулятор давления; 6 — начало камеры смешивания; 7 - срез сопла; 8 — приемная камера
Рис. 11. Схема работы эжекторов на ГЭС: а - по принципу всасывания жидкости, б - по принципу подачи воды для ТВС
Под эжектором подразумевается струйный аппарат, в котором без участия механического привода смешиваются два потока (жидких или газообразных) с образованием смешанного потока. Среда с большим давлением называется рабочей средой. С помощью рабочей среды произвести нагнетание всасываемой среды. Если рабочая и всасываемая среды - вода, то имеем водоструйный эжектор. Принцип работы водоструйного эжектора, в частности эжектора технического водоснабжения (ТВС) гидроэлектростанции (рис. 10) заключается в следующем.
Потенциальная энергия массы рабочего потока, поступающего, как правило, из верхнего бьефа (ВБ) на выходе из сопла, преобразуется в кинетическую энергию Сила поверхностного трения рабочего потока увлекает с собой частицы воздуха находящиеся в приемной кхмере, создавая в ней разрежение. Благодаря разрежению в срезе сопла приемной кхмеры и атмосферному давлению на поверхности воды нижнего бьефа, (НБ), т. е. на поверхности всасываемого потока, происходит всасывание воды из нижнего бьефа. Частицы всасываемого потока из-за турбулентности рабочего потока подтормаживают его граничные слои, вследствие чего происходит обмен частиц рабочего и всасываемого потоков (потоки смешиваются). Смешивание рабочего и всасываемого потоков, начинаясь во входе в камеру смешивания, завершается в диффузоре эжектора. Камера смешивания и диффузор служат для смешивания потоков, выравнивания скорости в поперечном сечении и повышения давления смешанного потока, т. е. служат для преобразования кинетической энергии смешанного потока в потенциальную энергию положения потока на выходе из эжектора.
Водоструйные эжекторы в последнее время все шире применяются на гидроэлектростанциях (ГЭС) благодаря простоте конструкции, надежности и дешевизне Эжектор представляет собой сварную конструкцию. Эксплуатация эжектора (остановка и пуск) сводится к открытию и закрытию вентилей и задвижек на соответствующих подводящих и отводящих трубопроводах. Работа эжектора не зависит от внешних факторов (например, от наличия электроэнергии на ГЭС) и не требует постоянного надзора и ухода. Эжектор абсолютно надежен в работе, а его работоспособность зависит только от расчетного сочетания напоров на входе и выходе.
Водоструйные эжекторы по своему назначению можно разделить на два типа: эжекторы, служащие для откачки (рис. 11, а) или подачи (рис. 11,5) воды к какому-либо объекту. Соответственно первые названы откачивающими или дренажными, вторые - нагнетающими или водоподъемными. Эжекторы первого типа на гидроэлектростанциях применяются в системе откачки протечек воды из крышки гидротурбины, из дренажных паттерн и прочее. Эжекторы второго типа на гидроэлектростанциях применяются, например, в качестве источника питания системы технического водоснабжения гидроагрегатов. В гл. 2 речь идет об эжекторах гидроэлектростанций второго типа, хотя многие положения применимы для эжекторов первого типа.
