Способ запуска струйного насоса Советский патент 1993 года по МПК F04F5/24 

И зо б рете н и е отн оситс як гидромашиностроению и может быть использовано в энергетических и гидравлических агрегатах.

Известен способ запуска струйного насоса, включающий подачу воды в проточную часть насоса и пара в активное сопло, смешение пара и жидкости в камере смешения со сбросом массы из камеры смешения эжектора с использованием вестовой камеры. . ... . ;..-.

В известном способе не удается регулировать запуск при меняющихся внешних условиях.

Наиболее близким к предлагаемому является способ запуска струйного насоса, включающий подачу воды в проточную часть насоса и пара в активное сопло, смешение пара и жидкости в камере смешения со сбросом избытка массы через перепускные каналы и клапаны в вестовую камеру, и прекращение сброса массы по мере выхода насоса на расчетный режим работы.

В известном способе оказалась значительной продолжительность запуска, не

удается обеспечить устойчивость работы при наличии внешних возмущений, велики пусковые параметры пара.

Цель изобретения - обеспечение минимального времени пуска, а следовательно, минимального количества сбрасываемого энергоносителя, и одновременно улучшение устойчивости работы при наличии внешних возмущающих воздействий.

Для этого в способе запуска струйного насоса, включающем подачу воды в проточную часть насоса и пара в активное сопло, смещение пара и жидкости в камере смешения со сбросом избытка массы через перепускные каналы и клапаны в вестовую камеру, и прекращение сброса массы по мере выхода насоса на расчетный режим работы, сброс массы прекращают последовательно вдоль проточной части камеры смешения в направлении от сопла по мере достижения заданных величин разрежения в проточной части камеры смешения в зонах расположения перепускных каналов.

Ч

Ј

ю

45ь N5 О 00

CJ

Кроме того, сброс массы прекращают последовательным перекрытием перепускных каналов клапанами.

Основной технический результат, достигаемый при использовании указанной совокупности признаков, достаточных во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, .состоит в сокращении времени запуска и снижении количества сбрасываемого энер- тоносителя, а также повышении устойчивости работы при наличии внешних возмущающих воздействий с автоматическим возобновлением работы после исчезновения этих возмущений.

Кроме того, достигается уменьшение значения пусковых параметров активной и пассивной сред. Дополнительно также обеспечиваются давления на выходе активного и пассивного сопел в наибольшей сте- пени„близкими к расчетным на всех режимах работы, начиная с момента запуска. ... .

Перечисленные выше технические эффекты достигаются вследствие того, что последовательный сброс массы позволяет оптимизировать пусковой режим, обеспечить благоприятное распределение давления по длине камеры смешения. Применение клапанного механизма регулирования перепуска позволяет получить вышеперечисленные результаты благодаря возможности настроить момент и параметры срабатывания на оптимальные значения,

На чертеже приведена схема струйного насоса, реализующего предлагаемый способ запуска.

Устройство, применяемое для осуществления предлагаемого способа, содержит корпус 1 с патрубком 2 сброса массы и вестовым клапаном 3 и патрубками 4 и 5 подво- да активной и пассивной сред и размещенное в корпусе 1 активное сопло 6. В корпусе 1 образована вестовая камера 7 снаружи элемента (позицией не обозначен), внутрен-яя полость которого служит камерой 8 смешения. На выходе из последней размещена горловина 9, переходящая в диффузор 10. В стенке камеры 8 смешения выполнены перепускные каналы 11, соединяющие поло.сть камеры 8 с камерами 12 сброса массы, которые перекрыты клапанами 13, взаимодействующими с пружинными элементами 14. Пассивное сопло 15 также расположено в корпусе 1. Каналы 11 располагаются рядами по длине камеры 8.

Предлагаемый способ запуска.струйного насоса осуществляется следующим образом.

Подают воду в проточную часть насоса и пар в активное сопло 6, осуществляют смещение пара и жидкости в камере 8 смещения со сбросом избытка массы через

перепускные каналы 11 и клапаны 13 в вестовую камеру 7. По мере выхода насоса на расчетный режим прекращают сброс массы последовательно вдоль проточной части камеры 8 смещения в направлении от

Q активного сопла 6 по мере достижения за- да нных величин разрежения в проточной части камеры 8 смешения в зонах расположения перепускных каналов 11. Сброс массы прекращают последователь ным перекры5 тием перепускных каналов 11 клапанами 13. Устройство, реализующее заявленный способ, работает следующим образом.

Через патрубок подвода пассивной среды вода, обтекая наружную образующую ак0 тивного сопла 6, подается в камеру 8 смешения. Часть воды из камеры 8 смешения поступает через перепускные каналы 11 и, воздействуя на перепускные клапаны 13 (по мере заполнения камер. 12 сброса мас5 сы), открывает их и попадает в вестовую камеру 7. Другая часть воды в случае малого сопротивления потребительской сети может поступать через горловину 9 в диффузор 10. При достижении расчетного давления в

0 вестовой камере 7 открывается вестовой клапан 3, и часть жидкости сбрасывается через патрубок 2 сброса массы.

Пружинные элементы 14 рассчитаны на различные усилия, которые увеличиваются в

5 направлении движения потока. Поэтому в начальный момент пуска часть перепускных клапанов 13 может быть открыта, а другая часть - закрыта/Затем через активное сопло 6 в камеру 8 смещения подается пар. Вслед0 ствие повышения давления в камере 8 за счет поступления пара.вода выдавливается из нее через перепускные каналы 11, открытые клапаны 13 и вестовой клапан 3, В первый момент времени сброс массы

5 осуществляется их всех рядов каналов 11 при открытых клапанах 13.

Одновременно с выдавливанием воды из камеры 8 смешения часть пара конденсируется, вследствие чего образуется разре0 жение. Наибольшее значение разрежения (наименьшая величина абсолютного давления) имеет место в районе среза активного сопла 6. Образование области пониженного давления в районе среза активного сопла 6 с

5 одновременным выдавлением воды из камеры 8 смешения приводит к увеличению как скорости истечения пара из сопла 6, так и росту количества воды, подаваемой в камеру 8 с образованием еще большего разрежения как в результате конденсации пара,

так и увеличения скорости движения пароводяной смеси.

Указанный фронт разрежения движется вниз по потоку вдоль камеры 8 смешения в направлении к диффузору 10. По достижении фронтом разрежения перепускных каналов 13 верхнего ряда (соответствует давлению в районе среза активного сопла 6 на 5-30% выше расчетного)- истечение из них прекращается, и закрывается верхний перепускной клапан 13.

Наискорейший выход активного сопла 6 в расчетный режим (по величине давления на срезе) осуществляется в результате сброса не менее 30-60% от всей массы, сброшенной в период пуска (зависит .от количества рядов перепускных каналов 11),

Прекращение сброса массы через верхний ряд перепускных каналов 11 вследствие закрытия клапана 13 осуществляется за счет соответствующей настройки данного пружинного элемента 14.

Вследствие исключения влияния возмущающих, воздействий со стороны вестовой камеры 7 на течение потока в районе верхнего ряда перепускных клапанов 11 здесь усиливается эффект эжекции, обусловленный как разгоном потока (увеличение расходов пара и присосанной воды), так и конденсацией пара. Одновременно увеличивается сброс массы из низлежащих рядов перепускных каналов 11 за счет увеличения скоростного напора.

По достижении фронтом разрежения следующего (второго сверху) ряда каналов 11 сброс массы из них прекращается с одновременным закрытием второго сверху перепускного клапана 13, пружинный элемент 14 которого настроен на значение, не превышающее 125% от рабочего диапазона верхнележащего элемента 14 по величине перепада давления.

Усиление эжекции в районе указанных двух верхних поперечных сечений приводит

к дополнительному возрастанию скорости пароводяной смеси и смещение фронта разрежения вниз по потоку. При этом из каждого из низлежащих, начиная со II ряда

перепускных каналов 11 сбрасывается от 5 до 40% массы, сброшенной за период пуска.

Таким образом, по мере выхода активного 6 и пассивного 15 сопел на рабочий

режим осуществляется последовательный (плавный, облегченный) и вместе с тем ускоренный разгон потока от сечению к сечению с последовательным закрытием сверху вниз всех перепускных клапанов 13. Последним

закрывается самый нижний перепускной клапан, и весь поток начинает поступать потебителю через горловину 9 и диффузор 10. Экспериментально установленное время пуска составило от 1 до 5 с.

Устойчивость работы СН к внешним возмущениям после пуска в соответствии с заявленным способом объясняется наличием обратной связи между регулятором (ком- плекс, включающий камеры 12 сброса

массы с перепускными каналами 11, клапанами 13 с пружинными элементами 14, вестовую камеру 7 и вестовой клапан 3).

Так, при возникновений внешних возмущений (превышение нагрузки сети, попадание воздуха и т.д.) срабатывает один или несколько перепускных клапанов 13, начиная с нижнего - в соответствии с величиной вносимого возмущения - с последующим

плавным ив то же время быстрым выходом на стационарный режим с исчезновением указанных, возмущений.

Изменение последовательности подачи сред в сопла 6 и 15 не влияет на алгоритм

пуска после.подсоса воды в камеру 8.

Пружинные элементы 14 отрегулированы так, что перекрывают рабочие диапазоны друг друга по перепаду давления от 5 до 25%.

Использование: в гидромашиностроении. Сущность изобретения: подают воду в проточную часть насоса и пар в активное сопло. Смешивают пар и жидкость в камере смешения со сбросом избытка массы через перепускные каналы в вестовую камеру. Прекращают сброс массы по мере выхода насоса на расчетный режим работы. Сброс массы прекращают последовательно вдоль проточной части камеры смещения в направлении от сопла по мере достижения заданных величин размещения в проточной части камеры смещения в зонах расположения перепускных каналов. Сброс массы прекращают последовательным перекрытием перепускных каналов клапанами. 1 з.п. ф- лы, 1 ил.

Фор мула изобретения 1. Способ запуска струйного насоса, включающий подачу воды в проточную часть насоса и пара в активное сопло, сме- шение пара и жидкости в камере смешения со сбросом избытка массы через перепускные.каналы в вестовую камеру, и прекращение сброса массы по мере выхода насоса на расчетный режим работы, отличающий- с я тем, что сброс массы прекращают последовательно вдоль проточной части камеры смешения в направлении от сопла по мере достижения заданных величин разрежения в проточной части камеры смешения в зонах расположения перепускных каналов.

Т

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что сброс массы прекращают последовательным перекрытием перепускных каналов клапанами.