Инжекторы

Инжекторы — приборы, служащие, для накачивания воды в паровые котлы при помощи всасывающего действия протекающей струи пара, почему их называют также пароструйными насосами. Действие Инжекторы может быть объяснено с помощью схемы фиг. 1, изображающей общий тип этих приборов.

Фиг. 1. Схема действия инжектора.

Две закрытые камеры M N, сообщающиеся между собой посредством конического (в виде насадки) сужения b, снабжены четырьмя трубками. Первая из них — паропроводная трубка А — оканчивается конической насадкой а; вторая — водоподъемная трубка В - погружена в открытый резервуар с холодной водой; третья — водопроводная трубка С -оканчивается в камере N узким концом конической насадки с, и, наконец, последняя — отводная трубка D — открывается свободно в атмосферу. Пар, пущенный по трубке А из парового котла в прибор, вытекает из насадки а со значительной скоростью в виде тонкой струи, которая при проходе через соединительную часть b будет высасывать находящийся в камере M воздух и увлекать его вместе с паром в камеру N, а затем по трубке D наружу. При этом в камере M образуется разреженное пространство, и вода под влиянием атмосферного давления подымется из нижнего резервуара по трубке В вверх и наполнит всю камеру М. Притекающий пар, встречая на своем пути холодную воду, будет сгущаться, выгоняя через насадку b струю смеси нагретой воды с не сгустившимся еще паром. Струя эта, приобретя надлежащую плотность и силу, входит в насадку с и по трубе С проводится дальше в котел. Отводная труба D, таким образом, служит для удаления воздуха и пара, а также лишней воды при начале действия прибора. Изобретение И., сделано в 1858 г. Жиффаром (Giffard). Устройство И. Жиффара показано на фиг. 2.

Фиг. 2. Инжектор Жиффара.

Он состоит из длинной цилиндрической (наружной) коробки ЕЕ, сообщающейся при помощи двух трубок (А — паропроводной и С — водопроводной, или питающей) с паровым котлом и посредством трубки В — всасывающей — с резервуаром питающей воды (напр. тендером паровоза); наконец, трубка D — вестовая, открываемая свободно в атмосферу. Внутри прибора вставлена плотно подвижная трубка d, имеющая посередине несколько рядов небольших круглых отверстий ее и оканчивающаяся конической паровой насадкой а, которая помещается внутри всасывающей камеры М. Непосредственно под паровой насадкой расположена водяная насадка b, открывающаяся внизу внутри нагнетательной камеры N. Здесь же установлена также приемная насадка с, принимающая воду и подающая ее дальше, по трубе С, в паровой котел. Впуск пара производится по трубке А при помощи паровпускного крана h, вставленного в паропроводный патрубок, а регулировка притока пара исполняется посредством цилиндрического стержня, заостренного на конце, или так называемого шпинделя f, снабженного посередине винтовой нарезкой. Поворачивая его за рукоятку l, можно по желанию открывать больше или меньше выпускное отверстие паровой насадки а. Приток же воды регулируется с помощью ходового винта n, поднимающего или опускающего трубку d, вследствие чего увеличивается или уменьшается кольцеобразный зазор между насадками а и b, через который протекает всасываемая струя питающей воды. По бокам нагнетательной камеры N сделаны два небольших отверстия ii. В нижней части прибора, у входа в питающую трубу С, помещен обыкновенный тарелочный клапан z, плотно закрывающийся давлением пара в котле. Действие рассматриваемого Инжекторы заключается в том, что пар, притекающий к нему из котла по трубке А, входит через упомянутые выше круглые отверстия ее в паровую трубку d, а затем вытекает оттуда в виде тонкой струи из паровой насадки а. При этом он выгоняет из прибора по вестовой трубе D весь заключающийся в нем воздух, вследствие чего вода из наружного резервуара подымается по трубе В вверх и заполняет всю всасывающую камеру М. Тогда пар, продолжающий вытекать из насадки а, встречая на своем пути холодную воду, будет конденсироваться и станет выгонять ее в виде струи нагретой воды из насадки b, вследствие чего из вестовой трубы D будет вытекать наружу вода, смешанная с паром. Такое состояние будет продолжаться до тех пор, пока приток пара и воды не будет установлен надлежащим образом, что достигается легко по опыту, при помощи рукояток l и m, и определяется прекращением выделения воды и пара из вестовой трубы. Момент этот узнается также по слуху.

Первоначальное назначение Инжекторы было исключительно для питания паровозных котлов взамен обыкновенных поршневых насосов, употребление которых для этой цели представляло много неудобств. Инжекторы представляет весьма совершенный аппарат в том отношении, что полученную из котла для своего действия теплоту почти всю возвращает обратно в котел в виде нагретой воды. К неоспоримым преимуществам Инжекторы относится отсутствие подвижных частей в их конструкции, компактность и простота устройства и значительно меньшая стоимость в сравнении с поршневыми насосами. Но, с другой стороны, обыкновенный поршневой насос может доставлять питающую воду, нагретую почти до 100° Ц., тогда как наибольшая температура воды, всасываемой Инжекторы даже новейшей конструкции, не превышает 70° Ц. Инжекторы требуют для своей работы вообще гораздо большего расхода пара, чем поршневые насосы. Относительно высоты подъема всасываемой воды Инжекторы также уступают обыкновенным насосам, хотя в последнее время известны уже некоторые Инжекторы (напр. двойные Кертинга и др.), которые в высоте подъема воды также лишь немного уступают лучшим поршневым насосам. Ввиду всего этого для постоянных паровых машин, работающих с охлаждением пара, — поршневой насос должен иметь преимущество перед И. Притом довольно сложная и деликатная конструкция Инжекторы требует умелого и аккуратного ухода. В настоящее время на паровозах устанавливаются всегда два И., которые действуют по очереди.

Однако с усовершенствованием конструкции Инжекторы он все больше вытесняет из употребления поршневой насос при питании пароходных котлов, локомобилей и даже котлов постоянных паровых машин. Материалом для постройки Инжекторы в настоящее время почти исключительно служит чугун, и только одни сопла (насадки) приготовляются из бронзы. Инжекторы разделяются на всасывающие, которые должны подымать воду, забирая ее из некоторой глубины, и невсасывающие, приспособленные к действию лишь в таких условиях, когда резервуар с питающей водой помещен в то же отверстие парового сопла Инжекторы и вода притекает к прибору самотеком. В настоящее время существует очень много различных типов И., но все они основаны на одном и том же начале, выраженном в И. Жиффара в первоначальной его конструкции, впрочем, почти уже не встречающемся в употреблении. К более известным, распространенным в практике, принадлежат И. Робинсона, Болера, Фридмана, Кертинга и др. И. Фридмана (фиг. 3), весьма распространенный в промышленности, имеет сложные водяные сопла, т. е. состоящие из двух или большего числа отдельных насадок, причем вода всасывается через кольцеобразные между ними зазоры.

Фиг. 3. Инжектор Фридмана.

Этим достигается более совершенная конденсация пара и вместе с тем устраняется возможность удара притекающей воды. Впуск пара производится в этом Инжекторы при помощи клапана е, укрепленного на стержне шпинделя d. Внутри вестовой трубы D помещен винтовой клапан, не дозволяющий наружному воздуху попадать внутрь прибора, чем устраняется в известной степени быстрое ржавление котла, а также возможность потери наружу лишней воды из И. По причине разделения притекающей струи воды на несколько частей в И. Фридмана возможны изменения в ее расходе, регулируемом при помощи водовпускного крана, вследствие чего эти Инжекторы пригодны для непрерывного питания. Производительность И. Фридмана показана в следующей табличке:

литpов

 

№ или калибр Инжекторы (в миллиметрах)		3	4	5	6	7	8	9	10	11
Производительность в час, при давлении в котле:	8 атм.	950	1800	2450	3500	4800	6350	8000	9800	11100
	3 атм.	600	1000	1500	2200	3000	4000	5000	6200	7500