8 (800) 350 - 01 - 91

Задать вопрос

Технические возможности эжекторов для их использования в качестве источника вакуума

Технические возможности эжекторов для их использования в качестве источника вакуума

Эжекторы

Необходимость развития вакуума в глубоких скважинах возникла в связи с тем, что эффект даже незначительного вакуума в иглофильтрах (при их глубине 3–4 м) по сравнению с другими скважинами водопонижения был очевиден.

Между тем, из-за расположения источника вакуума (вакуум-насоса) на дневной поверхности значение вакуума в фильтровых звеньях, как отмечалось выше, уменьшалось по мере увеличения глубины их расположения от оси вакуум-насоса.

В связи с этим был найден такой способ откачки воды, при котором величина развиваемого в фильтре вакуума не зависела от глубины расположения фильтра. Наиболее эффективными и конструктивно удобными для этой цели оказались эжекторы. Возможность эжекторов развивать высокий вакуум практически на любой глубине привела к его использованию в скважинах и иглофильтрах. Путем конструктивных изменений водоструйный аппарат (эжектор) размещался в трубе, имеющей наружный диаметр всего 76 мм. Это позволило разработать эжекторные иглофильтровые установки. Здесь так же, как и при легких иглофильтрах, водоприемники погружались в грунт путем гидроразмыва.

В процессе дальнейшего широкого распространения эжекторных иглофильтров возникла необходимость выявить возможности их вакуумного режима принудительного отсоса воды из грунта. Эти возможности, при обеспечении их работы на вакуумном режиме, зависят от притока откачиваемой воды и количества поступающего в эжектор воздуха.

В процессе работы вакуумного водопонизительного водоприемника (эжекторного иглофильтра или вакуум-концентрической скважины) из-за поступления воды и нередко воздуха в эжекторе происходит сложный аэро- и гидродинамический процесс. В зависимости от количества поступления того или иного компонента меняются производительность по откачке воды и величина развиваемого вакуума. При вакуумном водопонижении для принудительного отбора грунтовой воды влияние величин притоков воды или воздуха на величину вакуума имеет первостепенное значение.

Различия грунтовых условий и водоносных горизонтов требуют осуществить более дифференцированный подход при проектировании вакуумного водопонижения с использованием эжекторных водоподъемников. Рекомендации по эксплуатации также должны содержать данные о возможностях эжекторов с целью корректировки проектных решений в процессе их работы.

Выявление указанных характеристик эжекторных водоподъемников осуществляли на специальном лабораторном стенде, где испытывался эжекторный водоподъемник натуральных размеров с серийно выпускаемыми рабочими органами — насадкой и диффузором.

В результате обработки экспериментального материала производительность испытанного эжекторного водоподъемника, м3/ч, определяется по следующей зависимости:


где Н — напор рабочей воды у входа в эжектор, м; Р — величина вакуума, развиваемого эжектором при откачке притока грунтовой воды, Па.

Эту зависимость можно решить относительно Р для того, чтобы определить возможную величину вакуума при различных притоках грунтовой воды к эжектору, м:


В этих зависимостях отрицательное значение под знаком корня исключается, так как максимальное значение притока, который может откачать эжектор, получится при Р = 0, а минимальное количество расхода — при максимальном значении вакуума, равном 10^5 Па.

В связи с этим, следует учесть, что величина вакуума в эжекторе не может превышать 9,85 м на отметке уровня мирового океана и соответствующих меньших величин на отметках выше этого уровня.

В значительной степени изменяется режим работы и возможности эжектора при поступлении в него атмосферного воздуха.

Испытания эжектора в этом сложном режиме работы, при котором одновременно с водой в приемную камеру эжектора проникает атмосферный воздух, проводились также при четырех значениях напора рабочей воды — (2, 5, 50, 75, 100)*10^4 Па.

Обработка результатов экспериментов показала, что производительность эжектора по откачке воды обратно пропорциональна расходу откачиваемого эжектором воздуха. С момента подачи воздуха производительность эжектора по откачке воды снижается и, по мере увеличения и достижения количества попадающего в эжектор воздуха определенных величин, откачка воды прекращается.

При обработке результатов испытания эжекторного водоподъемника в этом сложном режиме установлена следующая зависимость:


где Q — производительность эжектора по откачке воды при одновременной откачке эжектором воздуха q, м3/ч; Qo — то же, только воды, м3/ч; q — расход откачиваемого эжектором атмосферного воздуха, м3/ч.

Из этой зависимости видно, что при определенных значениях расхода воздуха производительность эжектора по воде прекращается. Отсюда можно определить то максимальное количество воздуха, которое может откачать эжектор при прекращении доступа воды:


Решив относительно Р, получим:


Отсюда видно, что по мере увеличения количества попадающего в эжектор воздуха падает величина развиваемого эжектором вакуума и снижается эффективность работы эжектора.
Все эти зависимости по производительности эжекторного водоподъемника по откачке воды и воздуха дают возможность при проектировании водопонижения оценить возможности эжекторов с целью определения их числа, шага между скважинами и эффективности способа вакуумного водопонижения.

Свяжитесь с нами

Прикрепить файл

Поддерживаемые форматы файлов для загрузки:
gif, png, jpg, jpeg, pdf, doc, docs, xls, xlsx, txt
Владимир Михеенков Инженер-проектировщик

Спасибо за заявку!

Мы свяжемся с Вами ближайшее время.