Оборудование вентиляционных систем

УДК 628.8
ББК 38.762

Р95

Рецензенты:

доктор технических наук, член-корреспондент РААСН, профессор В.Г. Гагарин, 

главный научный сотрудник НИИСФ РААСН;
кандидат технических наук, доцент С.В. Саргсян, 

доцент кафедры ТГВ НИУ МГСУ

Рымаров, А.Г.

Р95  
Оборудование вентиляционных систем [Электронный ресурс] : учебно-методическое посо-

бие / А.Г. Рымаров, Д.Г. Титков ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, 
Национальный исследовательский Мос ковский государственный строительный университет, 
кафедра теплогазоснабжения и вентиляции. — Электрон. дан. и прогр. (3,8 Мб). — Мос ква : 
Издательство МИСИ – МГСУ, 2019. — Режим доступа: http://lib.mgsu.ru/Scripts/irbis64r_91/
cgiirbis_64.exe?C21COM= F&I21DBN=IBIS&P21DBN=IBIS — Загл. с титул. экрана.

 
 
ISBN 978-5-7264-2056-1 (сетевое)

 
 
ISBN 978-5-7264-2055-4 (локальное)

Представлены основные сведения о работе вентиляционного оборудования, представлены теорети-

ческие основы гидроаэромеханики жидкости и газов, работа вентиляционного оборудования в сети. Рассмотрен 
вопрос работы и применения компрессоров в системах ТГВ. Представлены виды и работа электродвигателей 
применяемых для работы вентиляционных систем. Даны рекомендации для подготовки к 
практическим занятиям и самостоятельной работы обучающихся.

Для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль «Теплогазоснабже-

ние, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений и населенных пунктов».

Учебное электронное издание

© Национальный исследовательский 

Московский государственный 
строительный университет, 2019

Редактор Т.Н. Донина

Корректор Л.В. Светличная

Верстка и дизайн титульного экрана Д.Л. Разумного 

Для создания электронного издания использовано:

Microsoft Word 2010, Adobe InDesign CS6, ПО Adobe Acrobat

Подписано к использованию 20.11.2019 г. Объем данных 3,8 Мб.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования 

«Национальный исследовательский 

Московский государственный строительный университет».

129337, Москва, Ярославское ш., 26.

Издательство МИСИ — МГСУ. 

Тел.: (495) 287-49-14, вн. 13-71, (499) 188-29-75, (499) 183-97-95.

E-mail: ric@mgsu.ru, rio@mgsu.ru

Оглавление

1. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ..........................................................................................................................  5

1.1. Введение ...............................................................................................................................................................  5

1.2. Классификация гидравлических машин по принципу действия ................................................................  5

1.3. Области применения гидравлических машин ................................................................................................12

Вопросы к практическим занятиям ........................................................................................................................14

Вопросы для самостоятельного изучения..............................................................................................................14

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ ЛОПАСТНЫХ НАГНЕТАТЕЛЕЙ И КОМПРЕССОРОВ .............14

2.1. Общие понятия и определения гидроаэродинамики. Основные законы 

гидроаэродинамики. Уравнение расхода, уравнение неразрывности, уравнение Бернулли ...................14

2.2. Уравнение количества движения. Уравнение движения Навье — Стокса. Математическая 

модель движения потока Лагранжа и Эйлера. Траектории частиц, линии тока и линии 
отмеченных частиц. Виды простейших потоков. Уравнение количества движения ................................21

2.3. Теория Н.Е. Жуковского о подъемной силе профиля ....................................................................................29

Примеры решения задач ...........................................................................................................................................31

Задачи для самостоятельного изучения .................................................................................................................36

3. РАБОТА ЛОПАСТНЫХ НАГНЕТАТЕЛЕЙ В СЕТИ. РЕГУЛИРОВАНИЕ РАСХОДА 

ПЕРЕМЕЩАЕМОЙ ЖИДКОСТИ ..........................................................................................................................37

3.1. Основные параметры работы гидравлической машины ...............................................................................37

3.2. Характеристики лопастных нагнетателей ......................................................................................................38

3.3. Совместная работа нагнетателей в сети ..........................................................................................................38

3.4. Изменение нагнетательных характеристик ....................................................................................................39

3.5. Регулирование подачи нагнетателей ................................................................................................................41

Примеры решения задач ...........................................................................................................................................42

Задачи для самостоятельного решения ..................................................................................................................46

4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ ОБЪЕМНЫХ НАГНЕТАТЕЛЕЙ. КОМПРЕССОРЫ 

В ХОЛОДИЛЬНОЙ ТЕХНИКЕ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА (СКВ) ...........................47

4.1. Устройство и принцип действия поршневого компрессора .........................................................................48

4.2. Характеристики поршневого компрессора .....................................................................................................49

4.3. Регулирование подачи центробежных компрессоров ...................................................................................52

5. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ, КОМПЛЕКТУЕМЫЕ С НАГНЕТАТЕЛЯМИ И КОМПРЕССОРАМИ ................56

6. МЕРОПРИЯТИЯ ПО БОРЬБЕ С ШУМОМ И ВИБРАЦИЕЙ ..............................................................................57

Библиографический список ..........................................................................................................................................59

1. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

1.1. Введение

В последнее время в Российской Федерации стало появляться новое оборудование систем венти-

ляции, отопления и центрального кондиционирования воздуха, которое требует современных подходов 
расчета. Бакалавр должен уметь использовать и подбирать необходимое оборудование при 
разработке проектов систем вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха в зданиях различного 
назначения. В соответствии с программой дисциплины «Оборудование вентиляционных 
систем» обучающийся должен владеть навыками не только компьютерного, но и ручного подбора 
оборудования и иметь представление о физических основах движения жидкости и газов [1]. 

Цель дисциплины — подготовка специалистов, способных проектировать, рассчитывать и под-

бирать соответствующее оборудование по расчетным условиям эксплуатации, исследовать и прогнозировать 
работу гидравлических машин в условиях эксплуатации.

Задачи дисциплины:
1) изучение:
 – конструкционных особенностей и строения гидравлических машин и их классификации по 

принципу действия, назначению, виду перемещаемой среды и развиваемому давлению; 

 – методик расчета, проектирования и эксплуатации гидравлических машин; 
 – теоретических основ работы основных элементов гидравлических машин и способов их регу-

лирования; 

 – работы нагнетателей в сети; 
 – совместно работающих гидравлических машин, анализа работы последовательно и параллельно 

включенных насосов и вентиляторов и построения их характеристик при совместной работе; 

 – технико-экономических основ выбора нагнетателя для работы в сети; 
 – возможности регулирования подачи и напора гидравлической машины;
2) приобретение знаний и навыков:
 – ставить и решать задачи, связанные с системами теплогазоснабжения и вентиляции; 
 – давать оценку проектных решений; проектировать и подбирать насосы, вентиляторы и ком-

прессоры для систем теплогазоснабжения и вентиляции; 

 – самостоятельно принимать инженерные решения в области использования и эксплуатации 

различных гидравлических машин.

1.2. Классификация гидравлических машин по принципу действия

Гидравлическая машина — устройство, способное преобразовывать механическую работу 

в энергию потока жидкости и наоборот. Гидравлическая машина, которая способна преобразовывать 
механическую энергию жидкости при ее движении в механическую работу вращения вала или 
возвратно-поступательное движение поршня, называется турбиной, или гидравлическим двигателем. 
Гидравлическая машина, способная преобразовать механическую работу в энергию движения жидкости, 
называется нагнетателем. Нагнетатели подразделяются на насосы и воздуходувные машины. 
В зависимости от степени сжатия воздуходувные машины делятся на вентиляторы и компрессоры. 

Нагнетатель — гидравлическая машина, которая преобразовывает механическую работу вра-

щения рабочего колеса в механическую энергию жидкости.

Вентилятор — воздуходувная гидравлическая машина, способная подавать воздух или иной 

газ под давлением до 15 кПа.

Компрессор — воздуходувная гидравлическая машина, способная сжимать воздух или любой 

другой газ под давлением свыше 0,2 МПа.

Насос — гидравлическая машина для напорного перемещения несжимаемых жидкостей в ре-

зультате сообщения ей механической энергии от рабочего колеса.

Турбина — гидравлическая машина, которая способна преобразовывать механическую энергию 

жидкости при ее движении в механическую работу вращения вала или возвратно-поступательное 
движение поршня.

Основное назначение любого нагнетателя — повышение полного давления среды, перемещае-

мой по сети, подключенной к гидравлической машине. Гидравлические машины классифицируют по 
принципу действия и по конструкции, а также их классифицируют на объемные и динамические [1].

Объемные нагнетатели работают по принципу создания давления с помощью сжатия объема 

жидкости или газа. К таким нагнетателям относятся возвратно-поступательные (поршневые) и роторные 
насосы.

Динамические нагнетатели работают по принципу преобразования механической энергии ра-

бочего колеса гидравлической машины и сообщения энергии потоку жидкости для повышения полного 
давления и транспортировки жидкости или газа по сети. К ним относятся лопастные (радиальные, 
центробежные и осевые) нагнетатели и нагнетатели трения (вихревые, дисковые и струйные). 

Гидравлические машины, предназначенные для систем теплогазоснабжения и вентиляции, 

должны удовлетворять следующим требованиям:

1) соответствие фактических параметров работы (напор, подача и мощность) заданным расчет-

ным условиям;

2) возможность регулирования подачи и напора в заданном диапазоне;
3) устойчивость и надежность работы; 
4) простота монтажа;
5) малошумность при работе нагнетателя;
6) долговечность в эксплуатационных условиях.
В радиальном вентиляторе со спиральным кожухом (рис. 1.1) воздух перемещается, двигаясь 

в осевом направлении через всасываемый коллектор, затем попадает на рабочее колесо с лопатками, 
изменяет направление своего движения к периферии рабочего колеса, закручивается в направлении 
движения, поступает в спиральный кожух и далее через нагнетательный патрубок выходит 
из вентилятора. Рабочее колесо закреплено на валу электродвигателя и приводится в движение 
приводом. Это снижает КПД вентилятора, но предотвращает возникновение искр при его работе. 
Для повышения КПД вентилятора рабочее колесо присоединяют непосредственно к валу электродвигателя, 
что способствует меньшим механическим потерям при работе нагнетателя [1].

Аналогичную конструкцию и принцип действия имеет центробежный насос, представленный 

на рис. 1.2.

             

а                                                                                          б   

Рис. 1.1. Схема (а) и вид (б) радиального вентилятора: 1 — рабочее колесо с лопатками;  
2 — спиральный кожух; 3 — вал; 4 — воздухоприемный коллектор; 5 — выходной коллектор

         

а                                                                                           б   
Рис. 1.2. Схема (а) и вид (б) центробежного насоса

К достоинствам таких нагнетателей можно отнести их использование для привода высокоско-

ростных электродвигателей с высоким КПД (более 80 %), равномерность подачи, простоту изготовления 
и регулирования. Недостатком является то, что подача нагнетателя зависит от сопротивления 
сети, в которой он работает.

В осевом вентиляторе (рис. 1.3) поток движется в направлении оси вращения и закручивание 

приобретает только при выходе из колеса. Воздух через всасывающий патрубок поступает во входной 
направляющий аппарат, затем на рабочее колесо и в выходной направляющий аппарат. Рабочее 
колесо крепится к валу электродвигателя, вращающегося в подшипниках, укрепленных на стойках. 
Рабочее колесо и направляющие аппарата заключены в кожух. Втулка рабочего колеса имеет обтекатель. 
Как в осевом, так и в радиальном вентиляторе передача энергии от электродвигателя воздуху 
происходит во вращающемся рабочем колесе. Осевые нагнетатели просты в изготовлении и компактны. 
По сравнению с радиальными осевые нагнетатели имеют более высокие КПД и подачу при 
относительно низком рабочем давлении [1].

         
 

а                                                                                        б   

Рис. 1.3. Схема (а) и вид (б) осевого вентилятора: 1 — лопатки и рабочее колесо вентилятора;  

2 — кожух вентилятора; 3 — электродвигатель; 4 — крепления с виброопорами

В прямоточном радиальном вентиляторе (рис. 1.4) перемещаемая среда движется в осевом на-

правлении и поступает на рабочее колесо, где под действием центробежной силы проходит в радиальном 
направлении в межлопаточном пространстве и выходит в осевом направлении по кольцу 
через радиальный лопастной диффузор, стенки которого имеют криволинейную форму, а лопатки 
установлены на осесимметричном коленообразном участке диффузора. В диффузоре часть динамического 
давления переходит в статическое давление. КПД такого вентилятора достигает 70 %. Одним 
из преимуществ вентиляторов такого типа является возможность размещения электродвигателя 
внутри кожуха, что приводит к снижению шума от вентилятора [1].

Смерчевой вентилятор (рис. 1.5) имеет рабочее колесо с относительно малым числом лопаток, 

прикрепленных к заднему диску. Колесо размещено в специальной нише в задней стенке спирального 
кожуха.

Рис. 1.4. Схема прямоточного вентилятора: 
1 — корпус; 2 — рабочее колесо; 3 — диффузор

Рис. 1.5. Схема смерчевого вентилятора: 
1 — кожух; 2 — лопатка; 3 — задний диск

При движении рабочего колеса возникает вихревое течение, аналогичное природному смерчу. 

В центральной и периферийной частях вихря образуется перепад давления, являющийся побудительной 
силой для движения перемещаемой среды. Основная часть потока воздуха с содержащимися 
в нем мелкодисперсными примесями проходит через нагнетатель в обход рабочего колеса. КПД 
такого нагнетателя, как правило, не превышает 60 % [1].

Дисковый вентилятор (рис. 1.6) классифицируется как нагнетатель трения. Рабочее колесо на-

гнетателя имеет множество дисков, расположенных на малом расстоянии друг от друга перпендикулярно 
оси вращения рабочего колеса. Энергия, сообщаемая от рабочего колеса нагнетателя потоку 
жидкости, передается в результате действия сил трения в пограничном слое, который возникает 
на лопатках рабочего колеса нагнетателя. Отсутствие срывных вихревых зон, неизбежных в лопастном 
рабочем колесе, способствует устойчивой работе дисковых нагнетателей и их малошумно-
сти. КПД дисковых нагнетателей, как правило, не превышает 40–45 %.

Рис. 1.6. Схема дискового вентилятора: 

1 — корпус; 2 — рабочее колесо

Вихревой насос (рис. 1.7) так же, как и дисковый вентилятор, классифицируется как нагнетатель 

трения. Рабочее колесо вихревого насоса по конструкции аналогично рабочему колесу центробежного 
насоса — жидкость поступает из внутренней части канала и с помощью передачи механической 
работы потоку движущейся жидкости нагнетает ее во внешнюю часть канала, в результате 
чего образуется продольный вихрь. Когда среда проходит через рабочее колесо вихревого насоса, 
увеличиваются кинетическая энергия жидкости и потенциальная энергия давления среды. Рабочее 
колесо вихревого насоса вращается в цилиндрическом корпусе с малыми торцовыми зазорами. Среда 
поступает через всасывающий патрубок в канал, перемещается по нему с помощью рабочего колеса 
и под высоким давлением выходит через нагнетательный патрубок [1].

Рис. 1.7. Схема вихревого насоса: 1 — рабочее колесо; 2 — лопатка;  

3 — рабочее пространство; 4 — корпус; 5 — нагнетание среды

К достоинствам вихревого насоса можно отнести следующее: рабочее давление в 3–5 раз боль-

ше при идентичных размерах и частоте оборотов рабочего колеса; конструкция достаточно проста 
и недорога в производстве; насос обладает самовсасывающей способностью и может работать одновременно 
со смесью жидкости и газа; подача насоса практически не зависит от сопротивления 
сети, в которой он работает. К недостаткам можно отнести достаточно низкий КПД, не превышающий 
45 %, и неспособность подачи жидкости, содержащей дисперсные частицы, так как это приводит 
к быстрому изнашиванию стенок торцовых и радиальных зазоров и, следовательно, к падению 
давления и КПД нагнетателя [1]. 

Принцип действия диаметрального вентилятора (рис. 1.8) основан на осесимметричном вихре, 

образующемся вокруг рабочего колеса нагнетателя, смещающемся в сторону возникновения течения 
среды через рабочее колесо нагнетателя в сторону меньшего сечения. Поперечное течение среды возникает 
также при установке лопаточного рабочего колеса в несимметричном коленообразном корпусе.

Рис. 1.8. Схема диаметрального вентилятора: 1 — рабочее колесо;  

2 — корпус; 3 — неподвижное тело; 4 — нагнетательный патрубок

Преимущества диаметрального нагнетателя по сравнению с радиальным: непосредственное 

присоединение к воздуховодам системы вентиляции; создание высокого давления при небольших 
окружных скоростях рабочего колеса, поскольку поток воздуха дважды пересекает рабочее колесо. 
Недостатки, не позволяющие более широкого применения диаметральных вентиляторов на рынке: 
малый КПД, не превышающий 60–65 %; достаточно высокий уровень шума; возможность появления 
неустойчивых режимов работы в области, где с увеличением подачи наблюдается рост давления; 
значительные перегрузки электродвигателя при уменьшении сопротивления сети [1]. 

Поршневой нагнетатель (рис. 1.9) состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого распо-

ложены поршень, производящий возвратно-поступательные движения, и кольца всасывающего и нагнетательного 
клапанов. Преобразование вращательного движения привода в возвратно-поступательное 
движение поршня осуществляется с помощью кривошипно-шатунного механизма. При движении 
поршня вправо открывается клапан 3, и жидкость заполняет внутренний объем нагнетателя. При этом 
клапан 4 закрыт. При движении поршня влево клапан 3 закрыт, открывается клапан 4, и жидкость под 
давлением выходит в нагнетательный трубопровод. К достоинствам поршневых нагетателей можно 
отнести: достаточно высокий КПД, достигающий 95 %; работу при высоком давлении; подачу поршневого 
нагнетателя, практически не зависящую от сопротивления сети, в которой он работает.

3
2
1

4

Рис. 1.9. Схема поршневого нагнетателя: 

1 — корпус; 2 — поршень; 3 — всасывающий клапан; 4 — нагнетательный клапан

Зубчатый, или шестеренный, насос (рис. 1.10) состоит из двух шестерен в герметичном корпусе. 

Первая шестерня приводится в движение расположенным на одной оси электродвигателем, а вторая 
получает вращательное движение от первой из-за плотного зацепа зубьев. При работе нагнетателя 
среда поступает на зубья рабочих колес, далее — к стенкам корпуса и перемещается от всасывающего 
к нагнетательному патрубку. Переток жидкости в обратном направлении практически 
отсутствует из-за плотного сцепления зубьев. Если в шестерном нагнетателе число зубьев уменьшится 
до двух, то рабочие колеса будут иметь очертания восьмерки. Данный нагнетатель называется 
восьмерочным (рис. 1.11). В нем привод рабочих колес происходит от обеих шестерен, так как 
они не плотно примыкают друг к другу и должны приводиться в движение по отдельности [1].

Рис. 1.10. Схема зубчатого насоса: 1 — корпус; 2 — шестерня;  

3 — корпус нагнетателя; 4 — предохранительный клапан

Рис. 1.11. Схема нагнетателя восьмерочного типа: 

1 — корпус, 2 — рабочее колесо

Недостатки данных нагнетателей: громоздкость конструкции; отсутствие возможности исполь-

зовать для привода высокоскоростные электродвигатели в связи со сложностью привода через кривошипно-
шатунный механизм; сложность регулирования подачи; быстрый износ рабочих органов; 
невысокая подача и низкий КПД, не превышающий 70 %. К достоинствам можно отнести: компактность; 
простоту конструкции; отсутствие клапанов; относительную стабильность подачи независимо 
от сопротивления сети; реверсивность; работу при высоких давлениях (5 МПа — для шестеренного 
насоса, 0,5 МПа — для насоса восьмерочного типа) [1].

Пластинчатый нагнетатель (рис. 1.12) классифицируется как роторная гидравлическая маши-

на. Конструкция нагнетателя включает в себя цилиндрический корпус, в котором находится ротор 
с радиальными продольными пазами, где расположены пластины рабочего колеса. При движении 
ротора пластины под действием центробежных сил выходят из пазов, прижимаются к внутренней 
поверхности корпуса, захватывают на всасывающей стороне перемещаемую среду и направляют 
ее к нагнетательному трубопроводу. К достоинствам пластинчатого нагнетателя следует отнести: 
высокую равномерность подачи; непосредственное присоединение к валу электродвигателя, 
что повышает его КПД; отсутствие клапанов; реверсивность; сохранение подачи при изменении сопротивления 
сети. Недостатки: чувствительность к качеству перемещаемой среды (недопустимость 
наличия механических примесей); быстрый износ кромок пластин; низкий КПД, не превышающий 
50 % из-за перетекания жидкости через зазоры между кромками пластин и стенками корпуса [1].

Рис. 1.12. Схема пластинчатого нагнетателя: 1 — корпус; 2 — ротор; 3 — пластины;  

4 — всасывающий патрубок; 5 — нагнетательный патрубок; 6 — крепление пластин

В струйных нагнетателях смешение двух жидких или газообразных сред происходит вслед-

ствие перепада давления и их конструктивных особенностей. Как правило, струйные нагнетатели 
применяются в системах теплоснабжения и называются водоструйными элеваторами. Элеватор состоит 
из конфузора, куда поступает перемещаемая среда, горловины, где расположено сопло, и диффузора. 
Элеваторы устанавливаются на подающей магистрали системы теплоснабжения и служат 
для смешивания обратного и подающего теплоносителей при создании заданной температуры подаваемой 
среды. Принцип действия основан на изменении статического и динамического давлений, 
вследствие чего теплоноситель из обратной магистрали в заданном объеме смешивается с теплоносителем 
из подающей магистрали для достижения оптимальных температурных параметров в системе 
теплоснабжения. Применяют 2 конструктивные схемы струйных нагнетателей: а) в нагнетателях, 
выполненных по первой схеме (рис. 1.13), подмешиваемый поток поступает под углом  90° 
к оси, вследствие чего происходит гидроудар и возникают большие потери энергии перемещаемой 
среды. КПД таких струйных нагнетателей достаточно низкий и, как правило, не превышает 25 %; 
б) в нагнетателях, выполненных по второй схеме (рис. 1.14), смешение потоков происходит вдоль 
оси аппарата. При этом, как доказал проф. П.Н. Каменев, их КПД может достигать 43,5 %. К достоинствам 
струйных нагнетателей следует отнести простоту конструкции, отсутствие подвижных 
элементов и простоту обслуживания. Недостатком является низкий КПД, из-за чего струйные нагнетатели 
в настоящее время не получили большого развития [1].

Рис. 1.13. Схема водоструйного нагнетателя:  
1 — конфузор; 2 — сопло; 3 — камера смешения;  

4 — горловина; 5 — диффузор; 6 — всасывающий патрубок; 

7, 8, 9 — присоединительные фланцы

Рис. 1.14. Схема эжектора: 1 — всасывающий патрубок;  

2 — сопло; 3 — камера смешения; 4 — горловина;  

5 — диффузор

Для подъема жидкости пневматическими нагнетателями используют сжатый воздух или тех-

нический газ. Область их применения — нефтяная промышленность, где они служат для подъема 
нефти из скважины. Аппарат, служащий для этой цели, называется газлифт, или эрлифт. Применяют 
3 вида газлифтов (рис. 1.15): I — с двумя трубами: газовой и для подъема жидкости (жидкостная 
труба); II — с одной газовой трубой и III — с одной жидкостной трубой, установленной в обсадной 
трубе и опущенной в скважину.

В газлифте I и II типов сжатый воздух или газ под давлением нагнетаются в скважину по га-

зовой трубе, а в газлифте III типа воздух нагнетается в пространство между обсадной и жидкостной 
трубами. В жидкостных трубах образуется смесь жидкости и воздуха или жидкости и газа — 
эмульсия. Пузырьки воздуха или газа поступают наверх, вовлекая за собой жидкость. Достигнув 
верха труб, эмульсия выливается. Пузырьки воздуха или газа по мере движения вверх увеличиваются 
в объеме вследствие уменьшения в них давления, при этом возрастает скорость подъема 
эмульсии. При подъеме пузырьков часть жидкости не вовлекается ими и опускается. Чем меньше 
скорость подъема эмульсии, тем больше утечка жидкости. Установлены оптимальные скорости 
движения эмульсии: при входе воздуха или газа v = 3,0 м/с, при выходе жидкости v = 6,8 м/с. Увеличение 
скорости приводит к возрастанию потерь давления, а уменьшение — увеличивает скольжение 
пузырьков воздуха, что приводит к росту потерь жидкости. На выходе эмульсии из газлифта 
сепаратором производится разделение газа и жидкости. Сепаратором для воды служит отражатель 
в виде зонта, установленный в приемном баке. Эмульсия ударяется о внутреннюю поверхность отражателя, 
воздух отделяется от жидкости и удаляется, а вода стекает в бак, откуда по трубам направляется 
в систему водоснабжения. 

Рис. 1.15. Схема газлифта (эрлифта): 

1 — обсадная труба; 2 — газовая труба; 3 — подъемная труба

Для стабильной работы газлифта необходимо, чтобы высота слоя жидкости в скважине была 

больше высоты ее подъема, уровень жидкости был постоянным, а коэффициент погружения находился 
в диапазоне 1,7–3,5. Главный недостаток данных систем — низкий КПД порядка 15–36 %, однако 
подъем жидкости с помощью газлифтов имеет следующие преимущества: простота устройства; 
отсутствие в скважине механизмов; надежность и стабильность работы; низкие требования 
к качеству жидкости. К пневматическим подъемникам также относится и пневматическое устройство 
периодического действия (рис. 1.16). 

Рис. 1.16. Схема пневматического подъемника периодического действия

Подъем воды из резервуара 1 в бак 2 на высоту Нг осуществляется с помощью компрессора 3 

и пневматического баллона 4. Принцип работы заключается в периодической подаче жидкости 
в бак: при отключении компрессора и открытии задвижек а и б баллон заполняется водой. Закрыв 
задвижки а и б, открывают задвижку в и, включив компрессор, подают перемещаемую среду 
в бак [1]. 

1.3. Области применения гидравлических машин

Нагнетатели различного типа и конструкций получили широкое применение в различных от-

раслях промышленности, в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, системах отопления 
и теплоснабжения зданий гражданского и производственного назначений, в теплоэнергетике, 
химической, добывающей, машиностроительной и других отраслях народного хозяйства. Наиболее 
широкое распространение получили радиальные нагнетатели со спиральным кожухом для об-