Эрлифтный насос
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
1. подача воздуха
2. подача жидкости
3. порт воздухозаборника
4. линия подачи воздуха
5. воздушный порт
6. выход воздуха
7. прием жидкости
8. стояк
9. воздушно-жидкостная смесь
10. выход насоса
L: жидкость, обычно сточные воды.
LL: уровень жидкости
V: Vessel
G: Гравий или твердые частицы.
Эрлифтный насос — это насос с низким всасыванием и умеренным сбросом жидкости и захваченных твердых частиц. Насос нагнетает сжатый воздух в нижнюю часть выпускной трубы, которая погружена в жидкость. Сжатый воздух смешивается с жидкостью, в результате чего воздушно-водяная смесь становится менее плотной, чем остальная жидкость вокруг нее, и поэтому вытесняется вверх через выпускную трубу окружающей жидкостью с более высокой плотностью. Твердые частицы могут увлекаться потоком и, если они достаточно малы, чтобы пройти через трубу, будут выбрасываться вместе с остальной частью потока на меньшую глубину или над поверхностью. Эрлифтные насосы широко используются в аквакультуре для перекачивания, циркуляции и аэрации воды в закрытых рециркуляционных системах и прудах. Другие области применения включают дноуглубительные работы , подводную археологию, спасательные операции и сбор научных образцов .
Принцип
[ редактировать ]Единственная необходимая энергия обеспечивается сжатым воздухом. [1] Этот воздух обычно сжимается компрессором или воздуходувкой . Воздух нагнетается в нижнюю часть трубы, по которой транспортируется жидкость. Благодаря плавучести воздух, имеющий меньшую плотность , чем жидкость, быстро поднимается вверх. Под давлением жидкости жидкость захватывается восходящим потоком воздуха и движется в том же направлении, что и воздух. Расчет объемного расхода жидкости возможен благодаря физике двухфазного потока .
Использовать
[ редактировать ]- Эрлифтные насосы часто используются в глубоких грязных колодцах , где песок быстро истирает механические детали. (Компрессор находится на поверхности и в скважине не нужны никакие механические детали). Однако эрлифтные скважины должны быть намного глубже уровня грунтовых вод , чтобы обеспечить возможность погружения. Воздух обычно закачивается под воду как минимум на такую глубину, на которую должна быть поднята вода. (Если уровень грунтовых вод находится на 50 футов ниже, воздух следует закачивать на глубину 100 футов). Его также иногда используют в рамках процесса на очистных сооружениях, если требуется небольшой напор (обычно около 1 фута).
- используются воздушные лифты Для сбора образцов фауны из отложений . [2] Воздушные перевозки могут привести к увеличению выборки зоопланктона и мейофауны, но к недостаточной выборке животных, которые демонстрируют реакцию побега . [2]
- В аквариуме иногда используют эрлифтный насос для подачи воды в фильтр .
- В кофеварке для циркуляции кофе используется принцип эрлифта.
изобретатель
[ редактировать ]Считается, что первый эрлифтный насос был изобретен немецким инженером Карлом Эмануэлем Лёшером в 1797 году.
Преимущества и недостатки
[ редактировать ]Преимущества
[ редактировать ]- Насос очень надежный. Очень простой принцип является явным преимуществом. Требуется только воздух с более высоким давлением, чем жидкость.
- Жидкость не контактирует с какими-либо механическими элементами. ни насос Поэтому нельзя истирать (что важно для скважин с песчаной водой ), ни содержимое трубы (что важно для археологических исследований в море).
- Действует как аэратор воды и в некоторых конфигурациях может поднимать застоявшуюся придонную воду на поверхность (резервуаров для воды).
- Поскольку в насосе отсутствуют ограничивающие детали, можно надежно перекачивать твердые частицы размером до 70% диаметра трубы.
Недостатки
[ редактировать ]- Стоимость: хотя в некоторых конкретных случаях эксплуатационные расходы могут быть управляемыми, в большинстве случаев количество сжатого воздуха и, следовательно, требуемая энергия высоки по сравнению с производимым потоком жидкости. [3] [4]
- Обычные эрлифтные насосы имеют очень ограниченную скорость потока. Насос либо включен, либо выключен. Очень сложно получить широкий диапазон пропорционального регулирования расхода путем изменения объема сжатого воздуха. Это серьезный недостаток некоторых частей небольшой станции очистки сточных вод, таких как аэратор. [5]
- всасывание ограничено.
- эта система откачки подходит только в том случае, если напор относительно низкий. Если вы хотите получить высокий напор, вам придется выбрать обычную насосную систему.
- по принципу воздух (кислород) растворяется в жидкости. В некоторых случаях это может быть проблематично, как, например, на очистных сооружениях перед анаэробным бассейном.
Улучшения дизайна
[ редактировать ]
50. подача воздуха
52. Воздухозаборник
58. подача жидкости
60,62. линии подачи воздуха
64. верхний конец воздушного бака 86.
66,82. воздушные порты
70. верхний воздухозаборник П-образного колена 74.
76 воздуховыпускное отверстие
84. прием жидкости
65. стояк трубки
88. вытесненная жидкость
90. выход насоса
L: жидкость, обычно сточные воды.
LL: уровень жидкости
Туристический офис: судно
G: гравий или твердые частицы
Недавний вариант (2007 г.), названный «гейзерный насос», может перекачивать с большим всасыванием и меньшим количеством воздуха. Он также перекачивает пропорционально потоку воздуха, что позволяет использовать его в процессах, требующих регулируемых потоков воздуха. Он накапливает воздух и выпускает его в виде больших пузырьков, которые уплотняются в подъемной трубе, поднимая порции жидкости. [6]
См. также
[ редактировать ]- Эрлифт (дноуглубительное устройство) - дноуглубительное устройство, использующее нагнетаемый воздух для перемещения воды и увлеченной загрузки вверх по трубе.
- Газлифт – подъем жидкости путем введения пузырьков газа в выпускную трубку.
- Анализ трубопроводной сети
- Импульсный насос
- Водяной эдуктор - тип насоса, используемый в археологии.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Водоподъёмные устройства» . Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО) ООН . Проверено 17 апреля 2021 г.
- ^ Jump up to: а б Кахун, LB; Линдквист, генеральный директор; Клавихо, IE; Тронзо, ЧР (1992). «Отбор проб мелких беспозвоночных на границе раздела осадок-вода» . В: Кахун, Л.Б. (Ред.) Труды двенадцатого ежегодного научного симпозиума по дайвингу Американской академии подводных наук «Дайвинг ради науки, 1992». Состоялся 24–27 сентября 1992 г. в Университете Северной Каролины в Уилмингтоне, Уилмингтон, Северная Каролина. Американская академия подводных наук . Архивировано из оригинала 5 июля 2013 года . Проверено 5 апреля 2013 г.
{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ) - ^ «Расчет количества воздуха» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 22 октября 2006 г. (1,86 МБ)
- ^ Базовый расчет воздушного транспорта. Архивировано 7 июля 2011 г. на Wayback Machine.
- ^ Новая технология насосов может улучшить малые потоки, Информационный центр WVU NCSFC. Архивировано 2 декабря 2010 г. на Wayback Machine, доступ 21 марта 2011 г.
- ↑ Номер заявки на патент: 11/654,448 , 17 января 2007 г., изобретатель: Масао Кондо.
Источники
[ редактировать ]- «Расчет авиаперевозок Sanitaire (документ в формате PDF)» (PDF) . Sanitaire.com . 05.01.2012. Архивировано из оригинала 05 января 2012 г. Проверено 25 июня 2022 г.
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ) - Восстановлен airlift_basic_calculation.xls через Waybackmachine. Отражено в filedropper dot com/airliftbasiccalculation.