> Энциклопедический словарь Гранат, страница 217 > Инжектор
Инжектор
Инжектор,
Инжектор, изобретепп. в 1858 г. Жнффароы прибор для нагнетания воды при помощи струи пара или струи воды, движущейся с большой скоростью. Схематическое изображение И. представлено па фигура 1 .
При открытии парового вентиля А пар входит в конический насадок В и, выходя из пего с громадной скоростью, высасывает из пространства С воздух (который вместе с паром выходит через клапан D), а затем, образовав в пространстве С разрежение, всасывает сюда воду из сосуда Е. Смешиваясь с этой водой, пар конденсируется в струю воды, которая увлекает с собой еще часть воды, присосанной из сосуда Е, и вместе с пей с большой скоростью поступает в насадок F, причем количество увлеченной воды зависит от диаметра входного отверстия насадка F. Таким образом, живая сила пара, вытекающого с громадной скоростью из насадка В, превращается в живую силу струи конденсировавшагося пара и примешанной к нему воды. Эта смесь хотя и движется с значительно ыепыией скоростью, чем вытекающий из насадка В пар, тем не менее скоростного напора оказывается достаточно, чтобы, преодолев значительное давление на клапан G,открыть этот клапан и нагнетать воду под давлением в сосуд К. Пренебрегая вредными сопротивлениями, зависимость между отдельными факторами, участвующими в работе впжек-тора, может быть приближенно получена таким образом. Как известно, скорость истечения жидкости из отверстия выражается формулой
—В 2gIT,
больше, и потому высота Н в приведенной формуле должна быть
„ 10.334.Р 10000. Р
Н=-----=со----
7 7
И, следовательно, скорость истечения будет в=100 ]/
С такой скоростью двигалась бы и сконденсировавшаяся струя пара при вытекании из пасадка В; по когда струя начинает увлекать с собой воду из пространства С, то их общая скорость будет меньше и может быть определена па основании закопа постоянства количества движения, а нменпо: обозначая через в, в4 и в“ скорость истечения, скорость примешанной воды и общую скорость смеси, а через m и Ш| массу пара и массу примешанной к нему воды, должиы иметь
_ mv-j-niiV,
2— m-1-ш.
В этой формуле m u mt можно заменить пропорциональными им весами q и qt в кроме того положить VjO, так как вода из сосуда притекает перпендикулярно к направлению скорости струи смеси, тогда получим
_ qv _ 100.q
q+q.- ч-Ии
Формула показывает, что скорость, с которой будет двигаться смесь, тем больше и, следовательно, тем большая будет сила пагпетания, чем больше количество приводящагося в И. пара q по сравнению с примешанной к пему водой qj из сосуда С. Выбирая таким образом размер насадка F и зависящее от него количество примешанной к пару воды qlf можно скорость смеси V; получить столь большой, что она превзойдет скорость истечения жидкости из сосуда К, т. е. смесь будет нагнетаться через клапан G в сосуд К. Положим, что в сосуде К вода находится под давлением Pt аты. избыточных, тогда скорость истечения будетв=В 2gl0Pi
где g—ускорение силы тяжести (9,81 метр.-сек.), а Н
есть высота столба жидкости,
Фпг. 2.
под напором которого происходит истечение. Давление 1 атмосфер на кв. метр равно 10.334 килограммар., а потому если бы 1 куб. метр пара весил 1 килограммр., то для получения давления, равного 1 атмосфере, нужно бы было поставить 10.334 таких кубов. Если вес 1 куб. метра пара больше 1 килограммр., например у, то число куб. будет соответственно меньше; а если давление Р атмосфер, то число кубов и высота столба будет пропорциональноа скорость движения струи смеси будет __10° q
V
g+Чи
Чтобы скорость смеси превысила скорость истечения и чтобы стало возможно нагнетание в сосуд К., нужно, чтобы
100 q
У ч— __
1->к 2gl0P,
q-Ni
откуда
<в
/ 1000
Если, например, давление в сосуде К—7 атмосфер взбьп. то у=4,1 и отношение
—< 14.5,
q
т. е. 1 килограммр. пара может подать в сосуд не более 14,5 килограммр. воды. Прп изменении давления пара от 2 до Чи
15 аты, изб. отношение до 10.
Выбирая соотношениебудет изменяться от 27
, мы можем из сравненияполученных формул определить наибольшую величину давления нагнетания при данном давлении пара. Действительно, из равенства
V 2glOP,:
100.q
lAg —
1 Г 1
q+qi
получим давление нагнетания
_ 100. qP
Ри=-
Если, например, положим,
К-
(ЧтЧи)!Т
давление в сосуде
q и
7 атмосфер изб., и отпошепие —гг 10, то из приведен-Ч
ной формулы
Ри=и,1,
то есть И. может при выбранных соотношениях пагне-тать в сосуд, давление в котором в 2 раза превосходит давление пара, входящого в И. Если мы будем уменьшать количество примешанной воды, то вместе с этим можем повышать скорость струи смеси и повышать способность II. преодолевать очень большия сопротивления. Из этого ясно, что можно для работы И. пользоваться и отработавшим паром, имеющим давление меньше атмосферного. В идеальном случае, т. е. предполагая, что пар совершенно не приеасыв иет с собой воды, т. е. qf— 0, получим такую зависимость 100 Р
Ри=
Y
Если по предыдущему давление пара будет 7 аты., то для данного случая при помощи II. можно получить давление в 1.700 атмосфер (теоретически, не принимая во внимание потерь), и при этом И. может служить прибором для получения высоких гидравлических давлении.
Паровые И. применяются гл. обр. для питапия паровых котлов. Их преимущество: простота, небольшая стоимость, подогрев питающей воды конденсирующимся паром (почти вся теплота пара снова возвращается в котел); недостатки по сравнению с пасосом: меньшая надежность действия, неравномерность подачи воды (приходится питать с перерывами, так как количество подаваемой жидкости в едипицу времени можно изменять только в очень узких пределах), невозможность подавать очепь горячую воду, так как питающая вода должпа быть холодпой дия энергичного охлаждения пара. В пастоящев время па рыпке существует. много различных типов И. для различных случаев практики: высокое и пнзкое давление пара, холодная или теплая питающая вода, необходимость всасывания или последняя вода подходит к И. самотеком и др. Различие в действии отдельных типов И. зависит гл. обр. от размеров и формы насадков В и F. Внешний вид одного из многих типов приведен на фнг. 2. На подобном же припципе основано устройство водяною M, в к тором вместо пара вводится под большим папором и, следовательно, притекающая с большой скоростью вода, которая, смишнваясь с большим количеством воды, может подпять ее па более или менее значительную высоту. Так. обр., подобным И. можно, располагая большим напором и малым количеством воды, подымать большое количество воды па небольшую высоту. Так как эти приборы работают при помощи струй пара и воды, то опи иногда называются пароструйными и водоструйными насосами.
А. Гавриленко.