На рис. 5.4 показана принципова схема газоводяного інжектора. Струмінь повітря, що виходить з великою швидкістю з робочого сопла 1 у приймальну камеру 2, підсмокує по трубопроводу 5 воду з резервуара 6 і передає їй частину своєї кінетичної енергії. Суміш повітря і води надходить в камеру змішування 3, потім у дифузор 4. На виході з дифузора суміш має деякий надлишковий тиск ДPc=Pc-Pн , під дією якого вона може транспортуватися по нагнітальній лінії 7 після струминного апарата.

Твердий матеріал або рідина може надходити в приймальну камеру струминного апарата дез домішок газу або суміші з повітрям або газом. Якщо в якості інжектованого середовища в приймальну камеру струминного апарата надходить твердий матеріал або рідина без домішок газу а також у тих випадках, коли інжектованим середовищем є суміш газу з твердим тілом або рідиною, ступінь стиску, що створюється апаратом мала Pc/Pн?2 , для розрахунку таких різнофазних струминних апаратів принципово застосовується розрахункові рівняння, що відносяться до розрахунку газоструминних інжекторів з великим ступенем розширення робочого потоку і малим ступенем стиску інжектованого потоку, тому що ці рівняння отримані для нестисливого середовища. При цьому передбачаєьбся, що в потоці, що рухається і складається з газу і твердого тіла або рідини, тверда чи рідка фаза рівномірно розподілена в об’ємі газової фази і швидкості твердої (рідкої) і газової фаз однакові по січенню.

У дійсності частки твердого (чи рідкого) тіла нерівномірно розподілені по січенню, а швидкість їх нижче швидкості транспортуючого газу, що викликає додаткові втрати. Якщо ці додаткові втрати в апараті враховуються вибором відповідних коефіцієнтів швидкості апарата, то, як показують проведені дочлідження, результати разрахунку струминних апаратів для пневмотранспорту за рівняннями, виведеними для газоструминних апаратів, досить задовільно збігається з досвідом. Специфічною особливістю розрахунку різнофазних струминних апаратів є визначення питомих обсягів інжектованого і змішаного середовища (і ), що залежить від масової концентрації інжектованого твердого тіла або рідини в потоці інжектованого істиснутого газу.

Під масовою виглядковою концентрацією розуміється відношення масової витрати твердого тіла чи рідини до масової витрати газу. Якщо інжектоване середовище є сумішшю твердого тіла чи рідини з газом, то питомий об’єм інжектованого середовища, м3/кг, визначається за формулою

(5,46а)

де uг=Снг/Ср - коефіцієнт інжекції по газу; uг=Gт/Gр - коефіціїнт інжекції по твердому тілу чи рідині; Gнг, Vнг - витрата робочого газу, кг/с. В окремому випадку, коли інжектоним середовищем є тверде тіло чи рідина без суміші з газом Uг , VH ,. В цьому випадку, коли VT,UT - величина дуже мала в порівнянні з Vнг,Uг, нею можна знехтувати і приймати

, (5.46 б)

Питомий об’єм змішаного потоку на виході з струминного апарата

, (5.47 а)

де Uсг - питомий об’єм стиснутого газу на виході з апарата, м3/кг.

При uг=0

, (5.47 б)

При UT=0 ,Vc=Vсг. В цьому випадку, коли UT, VT дуже мало в порівнянні з Vсг(1+Uг), можна ним знехтувати і приймати

, (5.47 в)

Сумарний коефіцієнт інжекції

u = uг + uт (5,48)

На основі результатів проведеного ВТІ експерементального дослідження струминних апаратів для пневмотранспорту піску і мінеральної вати можуть прийматися наступні розрахункові значення коефіцієнтів швидкості поточної частини за умови доброго виконання і ретельної зборки струминних апаратів: ц1=0,95, ц2=0,875 ц3=0,81 ц4=0,83, чому відповідають К1=ц1 ц2 ц3 =0,765. К2=ц4 ц2 ц3 =0,76

При розрахунку струминних апаратів для пневмотранспорту рідини мажуть прийматися наступні розрахункові коефіцієнти швидкості: ц1=0,95, ц2=0,975 ц3=0,83 ц4=0,925 та, чому відповідають К2=ц4 ц2 ц3 =0,76 . Випаровуванням рідини при цьому можна знехтувати.

5.4 Характаристики струминних апаратів для пневмотранспорту.

Вигляд рівняння характеристики струминного апарата для пневмотранспорту залежить від ступеня розширення робочого потоку і типу апарата (з дифузором чи без дифузора).

Ми розглянемо тільки струминні апарати з дифузором. При надкритичному ступені розширення робочого потоку (Pp/PH?1/П) рівняння характеристики виводиться шляхом заміни vH,vc і u відповідними значеннями по (5,46)-(5,48). В результаті рівняння приймає наступний вигляд:

(5.49)

дe r=kp/Пp, s=еpkpПp=rеp;vсг/vp і vнг/vp можуть бути визначені за методикою наведеною вище.

В окремому випадку,коли об’ємна витрата інжектованого твердого тіла чи рідини значно менша об’ємної витрати інжектованого та змішаного потоків газу, тобто коли vTuT<<vнгu і vTuT<< vсг(1+uг) , можна для спрощення прийняти (vT/vp)uт=0, тоді рівняння характеристики приводиться до наступного вигляду:

(5.49 б)

При надходженні в приймальну камеру струминного апарата інжектованого твердого тіла чи рідини без домішок газу, тобто при uг=0, u=uг рівняння характеристики запишеться у вигляді:

(5,49 в)

Якщо при uг=0 об’ємна витрата твердого тіла чи рідини значно менша об’ємної витрати газу на виході з дифузора, тобто vTuT<< vсг, можна для спрощення прийняти vTuT=0; тоді рівняння характеристики приймає вигляд:

,(5,49 г)

Для розрахункового режиму струминного апарата, коли Пр1=Прн=рн/рр , лр1=лрн , рівняння характеристики приймає вигляд:

, (5.50)

При докритичній ступені розширення робочого потоку (1/Пр<рн/рр) після підстановок Пр1=Прн=рн/рр і fp*=f1qрн рівняння характаристики стркминного апарата для пневмотрапспорту запишеться в такому вигляді:

, (5.51)

При надкритичному ступені розширення робочого потоку, (1/Пр*?рн/рр) газодинамічні функції Пр1 і лр1 знаходяться однозначно по qр1=fp*/fp1. При докритичному ступені розширення робочого потоку (1/Пр*>рн/рр) газодинамічні функції Прн і qрн знаходяться однозначно по Прн= рн/рр.

5.4.1 Визначення досяжних параметрів, оптимального відношення січень та геометричних розмірів.

Для умов надкритичного розширення робочого потоку (1/Пр*?рн/рр) рівняння для розрахунку оптимального відношення січень (fp3/fp*)опт=f(u) струминних апаратів для пневмотранспорту може бути отримaне шляхом заміни vH,vc i u , відповідними значеннями за (5.46)---(5.48). Шукане рівняння приймає наступний вигляд:

(5,52а)

де n= f3/fH2 визначається за методикою, описано в (1).

В окремому випадку, коли vTuT<<vнгu і