К расчету гидроэжекторов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

-------------------------------------- © Б.Ф. Кирин, А.В. Дремов,

2009

УДК 622.807

Б. Ф. Кирин, А.В. Дремов К РАСЧЕТУ ГИДРОЭЖЕКТОРОВ

Приведено соотношение, позволяющее рассчитывать производительность прямоточных эжекторов (основной параметр, определяющий применение средств пылеподавления эжекторного типа).

Ключевые слова: средства борьбы с пылью, гидроэжекторы, производительность эжекторов.

в я рименение средств борьбы с пылью на основе использо--Ш.Л. вания гидравлической энергии наиболее рационально в естественных условиях горных выработок, т.к. они малогабаритны, малошумны.

Основными параметрами, определяющими применение средств пылеподавления эжекторного типа, являются их производительность и развиваемый аэродинамический напор в зависимости от давления, числа, типа и порядка установки оросителей, диаметра и длины эжектора. Применительно к эжекторным устройствам выражение закона сохранения импульса имеет вид:

- для эжектора с последовательно установленными форсунками:

N N

Е т (усг - ъ)=Кк+Е т);^; (1)

¿=1 ¿=1

- для эжектора с параллельно установленными форсунками:

N N

Е т (уа- уг) = (тэк+Е т ) ^; (2)

¿=1 ¿=1

По соотношениям (1) и (2) импульс спрыскиваемой из выходного отверстия форсунки жидкости полностью расходуется на эжектирование воздуха.

После преобразования соотношения (1) и (2) для однотипных форсунок примут вид:

(4)

где тэК - производительность эжектора, кг/с; Q - производитель-

тг - массовый расход орошающей жидкости через ью форсунку, кг/с; Рэ - давление орошающей жидкости, Па; V - скорость воздуха в эжекторе после прохождения 1-ой форсунки, м/с; Sэ - площадь

- скорость воздуха у блока параллельно установленных форсунок, м/с; Кпэ - коэффициент использования площади эжектирования, при одной форсунке Кп.э= 1, при N>1 Кп.э> 1.

Соотношения (3) и (4) позволяют рассчитывать производительность прямоточных эжекторов, причем получаемые значения предполагают, что полезный импульс в устройстве расходуется самым рациональным образом. Другими словами, эжектируемые массы воздуха, определяемые по соотношениям (3) и (4), имеют максимально возможные значения, зависящие от расположения форсунок относительно всаса, а также длины проточной части эжектора. Стендовые испытания эжекторов показали, что наиболее эффективным является расположение форсунок на уровне плоскости всаса, т.к. их заглубление увеличивает сопротивление эжектируемому воздуху на вход, а вынос форсунок из устройства уменьшает развиваемый эжектором динамический напор. Эффективная длина проточной части эжектора определяется расстоянием форсунок до его выходного отверстия, при котором скорость капель становится равной скорости эжектируемого воздуха. При меньшей длине проточной части не происходит полного использования импульса для эжекции воздуха через всас, при этом неизрасходованная часть импульса затрачивается на увлечение воздуха водяным аэрозолем после его выхода из устройства. Большая же длина приводит к увеличению сопротивления трения проточной части, что также уменьшает произ-

ность эжектора по очищаемому воздуху, м3/с; рв - плотность воздуха, кг/м3; N - число установленных в эжекторе оросителей, штук;

эжектора, м2; Уы - скорость спрыска капель 1-ой форсунки, м/с; Ум

водительность эжектора. Для определения эффективной длины проточной части эжектора и факела свободной форсунки необходимо знать закон изменения скорости капель диспергируемой жидкости в факеле в зависимости от его длины, гкш

Kirin B.F., Dremov A. V.

ON THE CALCULATION OF HYDROEJECTORS.

Formula allowing calculation of direct-flow ejectors delivery volume (main parameter determining use of ejector-type ways of dust suppression) was given.

Key words: means of struggle against dust, hydroejectors, ejector productivity.

— Коротко об авторах -----------------------------

Кирин Б. Ф. - профессор, доктор технических наук, Дремов А.В. - аспирант,

Московский государственный горный университет, Moscow State Mining University, Russia, [email protected]

A