射流泵基本尺寸计算
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射流泵基本尺寸计算(1) 喷嘴直径j d引用陆宏圻《射流泵技术的理论及应用》中喷嘴直径[16]的计算公式如下:01214.34γαμp g Q d nj ∆= (4-13)式中:1μ—喷嘴流量系数;α—喉管进口函数;0p ∆—泵的工作压力,MPa ;n Q —动力液流量,m 3/min ;0γ—动力液重度,N/m 3。
本次设计中取喷嘴喷嘴流量系数为:1μ=1。
对于喉管进口函数,在初步计算时采用05.11-=α,此处取1=α。
对于动力液流量,已知25.0=n Q m 3/min 。
对于动力液重度,前文已给出98100=γN/m 3。
射流泵工作压力的计算[17]为:s j p p p -=∆10 (4-14)式中:1j p —动力液在喷嘴入口处的压力,MPa ;s p —吸入液(油)的压力,MPa 。
由已知条件和前文计算结果知,动力液在喷嘴入口处压力和吸入液压力为:70.381=j p MPa4=s p MPa联立(4-13)(4-14)两式解得喷嘴直径为:310490.4-⨯=m 490.4=mm取喷嘴直径为:5.4=j d mm(2) 喉管直径t d喷嘴出口面积j A 、喉管断面面积d A 的关系如下:y t jm A A = (4-15)24j j d A π= (4-16)24t t d A π= (4-17)其中:y m —最优面积比。
前文已求得π1=y m 。
联立(4-15)(4-16)(4-17)式解得喉管直径为:取喉管直径为:0.8=t d mm (3) 喷嘴面积j A 、喉管面积t A 和吸入面积s A根据喷嘴直径j d 、喉管直径t d 可求得喷嘴和喉管面积分别为:所以吸入面积为:=34.34mm 2引用蔡启伦《喷射泵设计计算公式的改进》中最小吸入面积[25]的计算公式:ss ss p g Q A γ281.0min = (4-18)式中:s Q —泵的排量,m 3/d ;s p —地层液的压力,MPa ;s γ—原油的重度;N/m 3。
喷射泵计算公式
喷射泵(也称为喷射器或蒸汽喷射泵)的设计和计算通常涉及多个参数和公式,以下是一些基本的计算公式和设计考虑因素:
1.工作原理:
喷射泵利用高压流体(如蒸汽)在喷嘴处加速并减压,产生真空以吸入低压流体或气体。
吸入流体与工作流体混合后,在扩散器中速度降低、压力升高,并最终排出。
2.主要设计参数及计算关系:
喉部面积比(Ae/Ad):喷嘴喉部面积与扩散器喉部面积之比,影响混合效率和抽吸能力。
膨胀比(ER):工作流体在喷嘴出口处的速度动能与其在入口处的压力能之比,即ER=v²/(2·γ·ΔP),其中v是喷嘴出口速度,γ是工作流体的比热比,ΔP是工作蒸汽前后压差。
压缩比(CR):喷射泵进口处的绝对压力与混合室出口处的绝对压力之比。
混合室长度和直径:影响混合效率和性能稳定性的关键几何尺寸。
工作蒸汽消耗量:根据所需的抽气能力和膨胀比计算得到。
3.计算实例:
工作蒸汽流量Qs的计算可能基于能量守恒定律,通过已知的入口和出口条件以及理想气体方程来估算。
抽吸能力(如抽气速率Qa或抽吸压力)可以根据经验公式或者更为详细的两相流动模型进行计算。
实际工程应用中,喷射泵的设计需要综合运用上述原理并通过实验数据校核。
由于设计过程相当复杂且受到许多变量的影响,通常会使用专门的软件或详细的设计手册来进行精确计算。
射流泵设计应用示例周克山3(扬州石油化工厂) 摘 要 介绍了射流泵工作原理及特点,提出了某装置射流泵结构优化设计方案,达到了节能、优化工艺路线,提高产品质量的目的。
关键词 射流泵 特性 设计 应用符号说明 m o、m s、m c——分别表示工作流体、被抽流体、混合流体的质量,kg u o、u s、u c——分别表示工作流体、被抽流体、混合流体的流速,m s p o、p s、p c——分别表示工作流体、被抽流体、混合流体的压力,M Pa Ω0、Ω1——分别为液体浓度系数, Ω0=0163、Ω1=0117 h——射流泵压力与工作压力之比,h≈0117 ∃pΟ——射流泵工作压力,M Pa Α——喉管入口函数,Α≈1~1105,取Α=1102 m——喉管截面积与喷嘴截面积之比 Q0——L PG流量,m3 s Θ0——工作流体密度,kg m3 q——被抽流体与工作流体流量之比 Γ——射流泵效率 在化工行业中,射流泵由于其结构简单、工况稳定、安装方便、密封性好等特点,其应用范围越来越广。
在某些真空工况[1],射流泵可取代水环式、旋片式、W型往复式真空泵。
其最大真空度可达96kPa(720mm H g),抽气流量达4000m3 h。
射流泵不仅可用于以液体作工作介质,抽送气体、液体的场合,还可以以气体为工作介质抽送液体、气体,对一些含杂质的悬浮液、乳化液和含粉尘气体同样可以抽送。
1 射流泵工作原理及特性 111 射流泵工作原理(见图1)图1 射流泵结构 射流泵将工作流体通过喷嘴高速喷出,同时静压能部分转换为动能。
管内形成真空,低压流体被吸入泵内。
两股流体在喉管中进行混合和能量交换,工作流体速度减小,被吸流体速度增大,压力逐渐增加,在喉管出口处速度趋于一致。
混合流体通过扩压管时,随着流道的增大,速度逐渐降低,动能转化为压力能,混合流体压力随之升高。
112 射流泵特性 喷射泵结构简单,无运动部件,但由于工作流体紊流等因素,能量损失较大,因而效率较低。
射流泵工作原理射流泵是一种利用高速射流原理进行液体输送的装置。
它通过将高速流体射流喷射到液体中,产生负压效应,从而将液体吸入,并将其输送到所需的位置。
射流泵通常由喷嘴、液体进口、液体出口和驱动装置组成。
工作原理如下:1. 喷嘴:射流泵的核心部件是喷嘴。
喷嘴通常是一个细长的管道,具有一个小口径的出口,通过该出口喷射高速流体。
2. 高速流体射流:通过驱动装置,将液体或者气体以高速喷射出喷嘴的出口。
高速流体在喷嘴出口形成一个射流。
3. 负压效应:当高速流体射流进入液体中时,会产生一个负压区域。
这是由于喷嘴出口的高速流体与液体发生磨擦,使液体周围的压力下降。
4. 液体吸入:负压效应使液体被吸入射流泵。
液体从液体进口进入射流泵,并通过负压区域进入射流泵内部。
5. 输送液体:一旦液体被吸入射流泵,它将通过管道系统输送到所需的位置。
液体可以通过液体出口排出。
射流泵的工作原理基于负压效应和高速射流原理。
通过喷嘴的高速射流,产生负压效应,从而将液体吸入并输送到所需的位置。
射流泵具有简单的结构和操作,适合于各种工业领域,如化工、石油、食品加工等。
射流泵的优点包括:1. 无动力部件:射流泵没有旋转部件或者机械密封,因此无需额外的动力驱动装置。
2. 适合于高温和腐蚀性介质:由于射流泵没有旋转部件,因此可以处理高温和腐蚀性介质。
3. 可调节流量:通过调整喷嘴的尺寸和高速流体的流量,可以实现对射流泵的流量控制。
4. 无泵体:射流泵没有传统的泵体,因此可以减少设备的体积和分量。
尽管射流泵具有许多优点,但也存在一些限制和注意事项:1. 动力消耗:尽管射流泵没有旋转部件,但高速射流需要消耗一定的动力。
2. 流体损失:在射流泵中,一部份高速射流会逃逸到环境中,这可能导致流体损失。
3. 噪音和振动:高速射流可能会产生噪音和振动,这可能对工作环境和操作人员造成不利影响。
总之,射流泵是一种利用高速射流原理进行液体输送的装置。
通过喷嘴的高速射流,产生负压效应,将液体吸入并输送到所需的位置。
水泵设计计算范文水泵设计计算是指根据给定的工况参数和设计要求,确定水泵的工作点和选取合适的水泵型号的过程。
水泵的设计计算包括以下几个方面的内容:确定水泵的工作参数、水泵的流体力学计算、水泵的选型计算以及水泵的安装和使用说明。
首先,确定水泵的工作参数是进行水泵设计计算的基础。
工作参数包括流量Q、扬程H、轴功率P、效率η等几个方面。
流量是指单位时间内通过水泵的水量,单位为m3/h。
扬程是指水从进口到出口所需要克服的高度差,单位为m。
轴功率是指水泵的输出功率,单位为kW。
效率是指水泵将输入的机械功率转化为输出的液体流能的比值,通常以百分比表示。
其次,进行水泵的流体力学计算。
流体力学计算主要包括对水泵的进出口径的选取和水泵内部各个部件的设计。
进出口径的选取是根据流量和扬程来确定的,可以根据流量和扬程的关系曲线来寻找合适的进出口径。
水泵内部各个部件的设计包括叶轮、泵壳、轴和轴承等,需要考虑流体力学性能参数和结构强度等因素。
然后,进行水泵的选型计算。
根据工作参数和流体力学计算的结果,可以从相关的水泵型录中查找合适的水泵型号。
水泵型录中通常包括水泵的性能曲线、技术参数和主要尺寸等信息,可以根据工作参数和流体力学计算的结果来确定合适的水泵型号。
最后,进行水泵的安装和使用说明。
水泵的安装需要考虑水泵的基础、进出口管道的布置和水泵与电动机的联接等方面。
水泵的使用说明包括水泵的启动和停止操作、运行和维护保养等方面的内容,以确保水泵的安全和可靠运行。
综上所述,水泵设计计算是一个较为复杂的过程,需要考虑多个方面的因素。
应该在充分理解水泵的工作原理和设计要求的基础上,进行逐步的计算和分析,确保设计出满足要求的水泵。
水泵设计计算的正确与否直接影响到水泵的性能和使用寿命,因此在进行设计计算过程中要保持科学、严谨、细致的态度,以达到预期的设计目标。
毕业论文(设计)题目名称:井下水力喷射泵喷嘴头的设计与计算题目类型:毕业论文学生姓名:宁伟院 (系):机械工程学院专业班级:机械11101班指导教师:易先中辅导教师:易先中时间: 2015.3.10 至 2015.6.10目录目录 (Ⅰ)长江大学毕业设计(论文)任务书 (Ⅱ)毕业设计开题报告 (Ⅲ)指导教师评审意见 (Ⅳ)评阅教师评语 (Ⅴ)答辩记录及成绩评定 (Ⅵ)井下水力喷射泵喷嘴头的设计与计算....................................... V II 1正文.. (IX)1.1前言 (IX)1.2射流泵研究与应用概述 (IX)1.2.1 射流泵理论发展状况 (X)1.2.2 射流泵水动力学特性 (XII)1.2.3射流泵的最优参数 (XV)1.2.4 湍流模式理论...................................................................................................... X VI1.2.5 射流泵研究存在的问题 (XVIII)1.3论文研究的主要内容 (XIX)2 射流泵基本特性研究 (XIX)2.1射流泵的工作原理及基本特性参数 (XIX)2.1.1射流泵的结构及工作原理............................................................................... X IX2.1.2射流泵基本特征指数......................................................................................... X XI2.2射流泵的基本特性方程.......................................... X XIV2.2.1特性方程理论研究 (XXIV)2.2.2 射流泵的效率......................................................................... 错误!未定义书签。
295第六章 射流泵6.1 概述射流泵是一种流体机械,它是以一种利用工作流体的射流来输送流体的设备。
根据工作流体介质和被输送流体介质的性质是液体还是气体,而分别称为喷射器、引射器、射流泵等不同名称,但其工作原理和结构式基本相同。
通常把工作液体和被抽送液体是同一种液体的设备称为射流泵。
射流泵的工作原理如图6-1所示。
工作液体从动力源沿压力管路1引入喷嘴2,在喷嘴出口处由于射流和空气之间的粘滞作用,把喷嘴附近空气带走,使喷嘴附近形成真空,在外界大气压力作用下,被抽送液体从吸入管路3被吸上来,并随同高速工作液体一同进入喉管4内,在喉管内两股液体发生动量交换,工作液体将一部分能量传递给被抽送液体。
这样,工作液体速度减慢,被抽送液体速度渐加快,到达喉管末端两股液体的速度渐趋一致,混合过程基本完成。
然后进入扩散管5,在扩散管内流速渐降低压力上升,最后从排出管6排出。
工作液体的动力源可以是压力水池,离心泵及其它类型泵或压力管路。
如果对断面I-I 和Ⅱ-Ⅱ平面列伯诺利方程,并经简化后得到在喉管入口前形成的真空度⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ξ+-π=404221s d 1D 1g q 8H(6-1)图6-1 射流泵的工作原理1,压力管路 2,喷嘴 3,吸入管路 4,喉管5,扩散管 6,排出管式中q---- 动力源提供给喷嘴的流量(m3/s);1D ---- 压力管直径(m);d---- 喷嘴直径(m);---- I-I和Ⅱ-Ⅱ断面之间局部阻力系数。
由上述工作过程看出,射流泵内没有运动部件,所以它具有结构简单,工作可靠,无泄露,有自吸能力,加工容易和便于综合利用等优点。
在很多技术领域,采用射流泵技术可以使整个工艺流程和设备大为简化,并提高其工作可靠性。
特别是在高温、高压、真空、强辐射及水下等特殊工作条件下,更显示出其独特的优越性。
目前射流泵技术在国内外已被应用于水利、电力、交通、冶金、石油化工、环境保护、海洋开发、地质勘探、核能利用、航空及航天等部门。
射流泵基本尺寸计算(1) 喷嘴直径j d引用陆宏圻《射流泵技术的理论及应用》中喷嘴直径[16]的计算公式如下:01214.34γαμp g Q d nj ∆= (4-13)式中:1μ—喷嘴流量系数;α—喉管进口函数;0p ∆—泵的工作压力,MPa ;n Q —动力液流量,m 3/min ;0γ—动力液重度,N/m 3。
本次设计中取喷嘴喷嘴流量系数为:1μ=1。
对于喉管进口函数,在初步计算时采用05.11-=α,此处取1=α。
对于动力液流量,已知25.0=n Q m 3/min 。
对于动力液重度,前文已给出98100=γN/m 3。
射流泵工作压力的计算[17]为:s j p p p -=∆10 (4-14)式中:1j p —动力液在喷嘴入口处的压力,MPa ;s p —吸入液(油)的压力,MPa 。
由已知条件和前文计算结果知,动力液在喷嘴入口处压力和吸入液压力为:70.381=j p MPa4=s p MPa联立(4-13)(4-14)两式解得喷嘴直径为:01214.34γαμp g Q d nj ∆=()981010470.3818.92114.36025.046⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=310490.4-⨯=m490.4=mm取喷嘴直径为:5.4=j d mm(2) 喉管直径t d喷嘴出口面积j A 、喉管断面面积d A 的关系如下:y t jm A A = (4-15)24j j d A π=(4-16) 24t t d A π= (4-17) 其中:y m —最优面积比。
前文已求得π1=y m 。
联立(4-15)(4-16)(4-17)式解得喉管直径为:mm979.7318.05.422===y jt m d d 取喉管直径为:0.8=t d mm(3) 喷嘴面积j A 、喉管面积t A 和吸入面积s A根据喷嘴直径j d 、喉管直径t d 可求得喷嘴和喉管面积分别为:24j j d A π= 22mm 90.155.4414.3=⨯=222mm 24.500.8414.34=⨯==t t d A π 所以吸入面积为:j t s A A A -=90.1524.50-==34.34mm 2引用蔡启伦《喷射泵设计计算公式的改进》中最小吸入面积[25]的计算公式:ss ss p g Q A γ281.0min = (4-18)式中:s Q —泵的排量,m 3/d ;s p —地层液的压力,MPa ;s γ—原油的重度;N/m 3。
水泵选择参数及其计算公式水泵是一种用于输送液体的机械设备,广泛应用于工业生产、农业灌溉、城市供水等领域。
选择合适的水泵参数对于提高工作效率、节约能源、延长设备寿命都具有重要意义。
本文将介绍水泵选择参数及其计算公式,帮助读者更好地了解水泵的选择原理和方法。
一、流量。
流量是水泵选择的重要参数之一,通常用来表示单位时间内通过管道或设备的液体体积。
流量的大小直接影响着水泵的工作效率和输送能力。
计算公式如下:Q=3600×q。
其中,Q表示流量,单位为m³/h;q表示流量,单位为L/s。
二、扬程。
扬程是水泵输送液体时所能克服的液体静压力高度,也可以理解为液体从进口到出口所克服的压力。
扬程的大小直接影响着水泵的输送距离和输送高度。
计算公式如下:H=ρgh。
其中,H表示扬程,单位为m;ρ表示液体密度,单位为kg/m³;g表示重力加速度,单位为m/s²;h表示液体静压力高度,单位为m。
三、功率。
水泵的功率是指水泵在单位时间内输送液体所做的功,通常用来表示水泵的工作能力和能耗情况。
功率的大小直接影响着水泵的运行成本和能源消耗。
计算公式如下:P=ρQgHη/3.6×10^6。
其中,P表示功率,单位为kW;ρ表示液体密度,单位为kg/m³;Q表示流量,单位为m³/h;g表示重力加速度,单位为m/s²;H表示扬程,单位为m;η表示水泵的效率,为无量纲。
四、效率。
水泵的效率是指水泵输送液体时所转换的有效功率与输入功率之比,通常用来表示水泵的能源利用率和工作效率。
效率的大小直接影响着水泵的能耗情况和运行稳定性。
计算公式如下:η=QH/75P。
其中,η表示效率,为无量纲;Q表示流量,单位为L/s;H表示扬程,单位为m;P表示功率,单位为kW。
五、选择方法。
在实际工程中,选择合适的水泵参数需要综合考虑流量、扬程、功率和效率等因素。
通常可以按照以下步骤进行选择:1. 确定流量和扬程要求,根据具体工程需要确定所需的流量和扬程,以及工作条件和环境要求。
射流泵大体尺寸计算射流泵是一种利用射流原理将液体或气体加速进行输送的装置。
它是一种高速、高效的泵类设备,广泛应用于化工、冶金、石油、环保等工业领域。
射流泵的大体尺寸计算涉及到射流泵的工作参数、材料选择、结构设计等方面。
首先,射流泵的大体尺寸计算需要确定液体或气体的流量和扬程。
流量指的是单位时间内液体或气体通过的体积或质量,扬程指的是液体或气体被抽送或压缩升高的压力。
在应用中,流量和扬程通常通过实际工艺需要来确定,一般由流程工程师或系统设计师提供。
其次,射流泵的大体尺寸计算还需考虑材料选择。
射流泵的主要部件包括喷嘴、喷嘴出口环、射流室、扩散器、液体或气体进口、排放口等。
这些部件通常使用耐腐蚀、高温、高压的材料制造,如不锈钢、钛合金等。
射流泵的材料选择应根据工作环境的特点,如介质的性质、温度、压力等进行合理选取。
另外,射流泵的大体尺寸计算需要考虑结构设计。
射流泵的结构设计应考虑到泵的工作效率、泵头损失、泵的稳定性等因素。
泵头损失包括喷嘴出口速度损失、内部阻力损失等。
为了提高射流泵的工作效率,可以通过设计合理的喷嘴形状、优化射流室和扩散器的结构等方法来减小泵头损失。
最后,射流泵的大体尺寸计算还需要考虑泵的工作参数。
泵的工作参数包括排放压力、泵的效率、输入功率等。
排放压力是指液体或气体被抽送或压缩后的输出压力,它通常由应用要求来确定。
泵的效率是指泵转化输入能量为输出能量的比率,它可以通过实验测量或理论计算来确定。
输入功率是指泵消耗的能量,它可以通过测量泵的输入电流和电压来确定。
总的来说,射流泵的大体尺寸计算需要考虑流量、扬程、材料选择、结构设计以及工作参数等多个因素。
这些因素在实际应用中需要根据具体情况进行综合考虑,为射流泵的设计和制造提供科学依据。
一、工作流程1.射流泵的系统组成射流泵也称水力喷射泵,突出优点是井下机组没有运动件,对动力液质量要求低(回注污水即可作动力液);泵的核心部件喷嘴、喉管、扩散器等结构紧凑,适用于任意型喷射泵工作筒;依靠液力传递能量,更易发挥动力液的载体潜能,对特殊油藏的开发具有较强的适应能力。
射流泵系统组成见下图。
射流泵系统组成2.射流泵的工作流程按系统管辖井的数量不同,与水力活塞泵一样,射流泵工作流程分为大型系统泵站和单井系统两种型式,大型系统泵站工艺流程图单井射流泵系统工艺流程图3.射流泵的井下安装型式射流泵的井下安装型式有投入式和固定式两种。
a)投入式安装b)固定式安装射流泵安装型式示意图二、井下泵及专用工具1.射流泵1)固定式射流泵固定式射流泵的射流元件与工作筒设计为一体,泵体尺寸小、排量大,结构见下图。
a)反循环泵 b)正循环泵固定式射流泵结构示意图2)投入式射流泵 (1)型号表示(2)基本结构投入式射流泵基本结构见图6-34。
喉管入口直径,用阿拉伯数字表示,单位为mm喷嘴出口直径,用阿拉伯数字表示,单位为mm油管内径尺寸,用油管内径(mm )与25.4的商表示。
双管柱时应写成大直径油管内径尺寸乘小直径油管内径尺寸 “水”、“喷”、“泵”汉语拼音第一个字母SPB3.0型射流泵SPB2.5型射流泵投入式射流泵结构示意图2.固定阀固定阀为常开式单向阀,位于泵工作筒下部用于支撑沉没泵,结构见图6-35,主要技术参数见表6-33。
固定阀结构示意图固定阀打捞器结构图图6-37 油管试压堵塞器结构示意图 图6-38 射流泵取样器结构示意图5.射流泵取样器射流泵取样器结构见图6-38,主要技术参数见表6-36。
表6-36 射流泵取样器主要技术参数6.射流泵测压器射流泵测压器结构见图6-39,主要技术参数见表6-37。
图6-39 射流泵测压器结构示意图表6-37 射流泵测压器主要技术参数7.高压过滤器高压过滤器结构见图6-40,主要技术参数见表6-38。
一.前言QPB(II)型气化射流泵是一种根据压差原理,利用射流技术与流态化技术相结合的新型气力输送粉状物料的理想设备。
它是在原国家级新产品QPB(I)型全自动气化喷射泵的基础上,经多年运行总结并不断发展、创新、修改、完善的第二代专利新产品。
二.外型与结构三.技术参数型号及规格项目QPB(II)-0.7QPB(II)-1.0QPB(II)-1.5QPB(II)-2.5QPB(II)-4.0QPB(II)-6.0QPB(II)-8.0泵体有效容积m3 0.7 1 1.5 2.5 4.0 6.0 8.0 输送能力t/h 5-8 10-15 15-20 20-30 35-45 50-65 65-80 单位耗气量m3/t.m 0.085 0.07 0.07 0.065 0.065 0.065 0.065匹配空压机容量m3/min10 10 15 20 20-40 30-40 40-60净重Kg 2200 2500 2700 3000 3600 4500 6500工作压力MPa 0.49-0.784(随输送距离而变)输送距离m 100-1500(指折算后的当量距离,含爬高42m)工作温度℃-19< P>泵体主材质16MnR说明:上表输送能力、单位耗气量均按输送水泥容重为1.39,当量距离为300m时的实测换算值,仅供参考。
四.使用条件1. 所输送物料为干燥的粉状物料,其中30%粒径不超过2mm,允许通过单个异常粒径<=30mm,但其容重不得大于2;含水率一般应小于3%(手握紧后成团,抛出后可自然松散),且粘附力较小。
2. 设计输送工作温度为0<=t200ºC,最高瞬时温度不超过250ºC,环境贮存-19< SPAN>,并应在订货合同中或技术协议中说明。
3. 工作介质为经过过滤、冷却、除水、干燥、清洁的压缩空气,同时建议在泵前应设相当一罐头物料送完的贮气包(罐),以充分发挥压缩机的能力,并可防止因突然停电而中断气源,造成堵管。
射流泵工作原理引言概述:射流泵是一种常见的液体输送设备,广泛应用于工业领域。
它通过利用射流原理将高速流体能转化为压力能,实现液体的输送。
本文将详细介绍射流泵的工作原理,包括其工作原理的五个大点。
正文内容:1. 射流泵的基本原理1.1 射流泵的结构组成射流泵主要由喷嘴、进口管道、扩散器和出口管道组成。
喷嘴是射流泵的核心部件,通过喷射高速流体来产生负压,进而实现液体的吸入和输送。
1.2 射流泵的工作流程射流泵的工作流程包括两个阶段:吸入阶段和排出阶段。
在吸入阶段,喷嘴通过喷射高速流体产生负压,使液体从进口管道中被吸入。
在排出阶段,喷嘴住手喷射,液体通过扩散器和出口管道被排出。
1.3 射流泵的工作原理射流泵的工作原理基于贝努利定律和连续性方程。
当高速流体从喷嘴中喷射出来时,由于速度增加,压力降低,形成负压区域。
液体在负压作用下被吸入,然后通过扩散器和出口管道被排出。
2. 射流泵的性能影响因素2.1 喷嘴形状和尺寸喷嘴的形状和尺寸会影响射流泵的负压能力和液体的吸入速度。
较小的喷嘴尺寸可以产生更高的速度和更大的负压,但也会增加阻力和能量损失。
2.2 流体性质流体的性质,如黏度和密度,会影响射流泵的工作效率。
黏度较高的流体味增加阻力和能量损失,从而降低射流泵的性能。
2.3 进口管道和出口管道设计进口管道和出口管道的设计对射流泵的性能也有影响。
合理的管道设计可以减小阻力和能量损失,提高射流泵的效率。
3. 射流泵的应用领域3.1 工业领域射流泵广泛应用于工业领域,用于输送各种液体,如水、油和化学品。
它在化工、石油、食品等行业中发挥着重要作用。
3.2 农业领域射流泵也被应用于农业领域,用于灌溉和农田排水。
其高效的液体输送能力可以满足农田灌溉的需求。
3.3 污水处理领域射流泵在污水处理领域也有广泛应用,用于输送和搅拌污水。
其高速喷射的能力可以有效地搅拌污水中的沉淀物,提高处理效果。
总结:综上所述,射流泵通过利用射流原理将高速流体能转化为压力能,实现液体的输送。
射流泵基本尺寸计算
(1) 喷嘴直径j d
引用陆宏圻《射流泵技术的理论及应用》中喷嘴直径[16]的计算公式如下:
01214.34γαμp g Q d n
j ∆= (4-13)
式中:1μ—喷嘴流量系数;
α—喉管进口函数;
0p ∆—泵的工作压力,MPa ;
n Q —动力液流量,m 3/min ;
0γ—动力液重度,N/m 3。
本次设计中取喷嘴喷嘴流量系数为:1μ=1。
对于喉管进口函数,在初步计算时采用05.11-=α,此处取1=α。
对于动力液流量,已知25.0=n Q m 3/min 。
对于动力液重度,前文已给出98100=γN/m 3。
射流泵工作压力的计算[17]为:
s j p p p -=∆10 (4-14)
式中:1j p —动力液在喷嘴入口处的压力,MPa ;
s p —吸入液(油)的压力,MPa 。
由已知条件和前文计算结果知,动力液在喷嘴入口处压力和吸入液压力为:
70.381=j p MPa
4=s p MPa
联立(4-13)(4-14)两式解得喷嘴直径为:
01214.34γαμp g Q d n
j ∆=
()981010470.3818.92114.36025.046⨯-⨯
⨯⨯⨯⨯⨯=
310490.4-⨯=m
490.4=mm
取喷嘴直径为:
5.4=j d mm
(2) 喉管直径t d
喷嘴出口面积j A 、喉管断面面积d A 的关系如下:
y t j
m A A = (4-15)
24j j d A π=
(4-16) 24
t t d A π
= (4-17) 其中:y m —最优面积比。
前文已求得π
1
=y m 。
联立(4-15)(4-16)(4-17)式解得喉管直径为:
mm
979.7318
.05.42
2
===y j
t m d d 取喉管直径为:
0.8=t d mm
(3) 喷嘴面积j A 、喉管面积t A 和吸入面积s A
根据喷嘴直径j d 、喉管直径t d 可求得喷嘴和喉管面积分别为:
2
4
j j d A π= 22
mm 90.155.44
14.3=⨯=
2
22mm 24.500.84
14.34=⨯==
t t d A π 所以吸入面积为:
j t s A A A -=
90.1524.50-=
=34.34mm 2
引用蔡启伦《喷射泵设计计算公式的改进》中最小吸入面积[25]的计算公式:
s
s s
s p g Q A γ281.0min = (4-18)
式中:s Q —泵的排量,m 3/d ;
s p —地层液的压力,MPa ;
s γ—原油的重度;N/m 3。
由已知条件和前文知,泵的排量为50=s Q m 3/d ;地层液的压力为4=s p MPa ;查《水力学与水利机械》表1-3得60℃时的8397=s γN/m 3。
代入参数值得:
2
266
min mm 39.7m 1039.78397
1048.9281.060602450=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=-s A
显然,min s s A A >,所以喷嘴直径和喉管直径满足要求。
(4) 喉嘴距c L
最优喉嘴距的计算公式有几种,本文选用陆宏圻《射流泵技术的理论及应用》中给出的最优喉嘴距[17]为:
t c d L )1-5.0(= (4-19)
此处取:
t c d L 8.0=
0.88.0⨯=mm
=6.4mm
(5) 喉管长度k L
最优喉嘴距的计算方法有多种,本文引用《射流泵喉管最优长度的数值计算》中的方法,最优喉管相对长度与面积比[26]的关系为:
6037.52251.0+=m n y (4-20)
式中:n —喉管相对长度;
其中:
t
k d L n =
将π1=y m 代入上式得最优喉管相对长度为:
6037.51
2251.0+⨯=πy n
675.5=
所以最优喉管长度为:
mm
402.450.8675.5=⨯=⋅=t
y k d n L 取最优喉管长度为: 4.45=k L mm
(6) 扩散管长度d L
此处引用陆宏圻《射流泵技术的理论及应用》中公式[16]
2
cot 2θ⋅-=t d d d d L (4-21) 式中:d d ——扩散管出口直径,mm ;
θ——扩散角。
考虑到泵投捞部分的最大外径为59Φ和壁厚为76-mm ,此处选取d d =25mm 。
扩散角一般采用均匀扩散角︒︒=7-5θ[16],此处选取θ=︒6。
将各参数值代入式(4-21)解得扩散管长度为:
2
cot 2θ⋅-=t d d d d L =2
6cot 20.825
⋅- =190.162mm
取扩散管长度为:
2.162=d L mm
4.5 验算
射流泵的验算主要由两个方面,一是检验喷嘴出口处压力(吸入室)压力是否低于地层液的压力,二是验算地层液能否将固定阀的钢球顶起来,三是混合液反排到地面的余压是否合适,一般余压为5.0~2.0MPa 较合适。