Эрлифтный насос

Если в нижнюю часть вертикальной трубы (рис. 46), погруженной в жидкость на глубину Н\, подавать газ, то б трубе возникает газожидкостная смесь, плотность который

где и — плотности жидкости и газа; — объемная газа в смеси, или истинное объемное газосодержание,

где V_Г — объем газа в объеме V_СМ, занятом смесью.

Плотность смеси по­этому смесь поднимается над уровнем жидкости на высоту h

так, что

При последующем увеличе­нии расхода газа φ возрастет, ρ_CM уменьшится, следовательно, высота h увеличится. При неко­тором расходе газа смесь начнет переливаться через верхнюю кромку эрлифтной тру­бы. Таким образом, жидкость транспортируется вверх на вы­соту h₂ посредством газа. Этот простейший по конструкции насос и есть эрлит, или эрлифтный насос.

Эрлифты широко применяются для подъема пли переме­шивания жидкости в аппаратах. На рис. 47 приведена схема аппарата с перемешивающим эрлифтом.

Основной характеристикой эрлифтного насоса является зависимость

где Q_Г и Q_Ж — расходы жидкости и газа в эрлифтной трубе. Для вывода уравнения основной характеристики вычис­лим давление за пределами эрлифтной трубы на уровне ее нижнего среза:

(54)

(55)

где р₀ — давление над жидкостью, ∆p_TP — перепад давления, вызванный гидравлическими потерями при входе газожид­костной смеси в трубу и при течении ее по длине канала, (56)

— коэффициент местного сопротивления при входе потока в трубу; λ — коэффициент гидравлического трения; d — внутренний диаметр эрлифтной трубы; v_СЖ — средняя истинная скорость движения жидкости,

(57)

Экспериментально установлено, что газосодержание φ зависит от расходов газа и жидкости и ряда физических свойств смеси (вязкости жидкости, межфазного поверхност­ного натяжения, плотности газа и жидкости и др.).

Для расчета φ при движении маловязких жидкостей (вода и т. п.) можно воспользоваться зависимостью вида

(58)

где Q_ОТ — расход газа в относительном движении (относи­тельно жидкости).

Вид решения системы уравнений (54) —(58) показан на рис.48.

Оптимальный режим работы подъемного эрлифта харак­теризуется точкой А на рис. 48, соответствующей максималь­ному соотношению расходов Q_ж /Q_{г .}

Дата добавления: 2015-07-02