U zavisnosti od pogonskog fluida ejektorski ventilatori se dele na:

• Ejektorske-gasne ventilatore (gas-gasovi)
• Ejektorske-parne ventilatore (para-gasovi)
• Ejektorske-hidro ventilatore (tečnost-gasovi)

Svi ejektorski ventilatori za pogon koriste energiju ulaznih fluida i to:

• gas (najčešće vazduh),
• tečnost (najčešće vodu) i
• paru (najčešće vodenu paru).

Princip rada svih ejektora je da se pritisna energija pogonskog fluida, prolaskom kroz mlaznicu ejektora, najvećim delom transformiše u kinetičku (brzinsku) energiju, formirajući pri tome strujni mlaz koji sa velikom brzinom ulazi u usisnu komoru ejektora.

U usisnoj komori ejektora pridošle čestice pogonskog fluida dolaze u dodir sa prisutnim česticama usisavanih gasova, sudaraju se i mešaju sa njima, predajući im pri tome deo svoje kinetičke energije čime sebe usporavaju, dok čestice usisavanog fluida primaju deo energije i time sebe ubrzavaju, formirajući pri tome finu homogenu mešavinu koja struji prema difuzoru. Usled velike razlike u brzinama strujanja pogonskog fluida, čije brzine kod gasova i para imaju i nadzvučnu brzinu, i usisavanih gasova dolazi do sudara i razbijanja oba fluida u najsitnije čestice, formirajući pri tome veliku međusobnu aktivnu površinu dodira. Velika aktivna površina dodira omogućava vrlo brzu međusobnu razmenu energije (mehaničke, toplotne i hemijske).

Na upražnjeno mesto odvučenih čestica usisavanog fluida dolaze njene susedne čestice iz usisnog cevovoda, formirajući pri tome strujanje usisavanih gasova prema ejektoru.

Po napuštanju komore formirana homogena mešavina prolazi kroz difuzor, u kojem se strujni tok širi, usled čega brzina opada, a pritisak raste, tako da se na izlazu iz ejektora, postiže pritisak koji je potreban za savlađivanje otpora u potisnom cevovodu.

5.1 Ejektorski gasni ventilatori

Ovi ventilatori kao pogonski fluid koriste komprimovani gas (vazduh) iz kompresora i duvaljki ili vazduh iz ventilatora (centrifugalnih ili aksijalnih).

Upotreba:

Upotrbljavaju se za male i velike protoke (više hiljada m³/h), za odnose izlaznog prema usisavanom pritisku p₃ /p₂ ≤ 1,2 za niske i visoke temperature. Koriste se za izvlačenje zagađenog vazduha, gasova i isparenja iz radnog i magacinskog prostora, za dearaciju reaktora, mešalica i drugih agregata u hemijskoj industriji, za ventilaciju sudova, brodova i dimnjaka, za gasne plamenike, zatim u kožarskoj, tekstilnoj i duvanskoj industriji

Posebnu prednost, u odnosu na klasične ventilatore, imaju u tome što se maseni ili zapreminski odnos usisavanog (zagađenog) i pogonskog (čistog neutralnog) gasa može da ostvari u željenim proporcijama, čime se obezbeđuje formiranje neeksplozivne, nezapaljive, neotrovne i neagresivne mešavine, koja se potpuno bezbedno može transportovati i bez ikakvih štetnih posledica izbaciti u okolni prostor.

Ovakvi uređaji osiguravaju najbezbedniji transport eksplozivnih i zapaljivih gasova, jer nemaju pokretne delove i ne koriste električnu energiju pa nema opasnosti od izbijanja iskri i varnica.

Ejektorski ventilatori mogu imati više mlaznica vezanih na red (Sl.5.1). Ovakav raspored mlaznica omogućava da se u svakoj narednoj mlaznici povećava protok pogonskog gasa, a time i uvećava protok usisavanih gasova, odnosno omogućava se maksimalno iskorišćenje visokog pritiska pogonskog gasa.

Ako je odnos izlaznog pritiska prema usisnom p3/p2 ≤ 1,2 i odnos pogonskog pritiska prema usisnom p₁/p₂ ≤ 1,25, za obezbeđene pogonskog vazduha mogu se koristiti centrifugalni ventilatori. Kriva odnosa pritisaka prema odnosu masenih protoka data je na Dijagramu 5.1. Ako je odnos pritiska p₃/p₂ ≤ 1,2 i p₁/p₂ ≥ 1,25 za obezbeđene pogonskog vazduha može se koristiti komprimovani vazduh iz kompresora i duvaljki (krive odnosa pritisaka prema odnosu masenih protoka data je na Dijagramu 5.2).

Primer 5.1

Podaci: Pritisak pogonskog vazduha p₁ = 50 mbar (1,050 bar_aps), pritisak na izlazu iz ejektora p₃ = 20 mbar (1,020 bar_aps), odnos protočnih masa m₂/m₁ = 3,5.

Koliki usisni potpritisak može da se ostvari na ulazu u ejektor?

Rešenje: Za odnos masenih protoka m₂ / m₁= 3,5 iz Dijagrama 5.1 očitava se odnos pritisaka
(p₃-p₂)/p₁-p₂)= 0,05 odavde sledi p₂ = (p₃-0,05·p₁)/0,95 = 18,4 mbar.

Primer 5.2

Podaci: Pritisak pogonskog komprimovanog vazduha p₁ = 3 bar (4 bar_aps), pritisak na izlazu iz ejektora p₃ = 30 mbar (1,030 bar_aps), usisavani pritisak p₂ = 1 bar (atmosferski pritisak).

Koliko kilograma zagađenog vazduha može da se usisa sa 1 kg komprimovaog vazduha?

Rešenje:

Za (p₃-p₂)/p₂= (1,030-1)/1 = 0,030 i p₁/p₂ = 4/1= 4 sa dijagrama 5.2 očitava se m₂/m₁ = 6,5.

Sa 1 kg komprimovanog vazduha usisaće se 6,5 kg zagađenog vazduha.

5.2. Ejektorski parni ventilatori

Kod ovih ventilatora kao pogonski fluid koristi se zasićena ili pregrejana vodena para niskog, srednjeg i visokog pritiska. Koriste se se za usisavanje i potiskivanje vazduha, gasova i isparenja za odnose pritisaka p₃/p₂ ≤ 1,2 i za protoke usisavanog gasa do nekoliko hiljada m³/h.

Upotreba:

Upotrebljavaju se za izvlačenje vazduha, zagađenih gasova i isparenja iz radnih i magacinskih prostora, za ventilaciju sudova, cisterni i brodova, za cirkulaciju vlaženja vazduha u kožarskoj, tekstilnoj i duvanskoj industriji i drugim oblastima tehnoloških procesa.

Ako se kao pogonski fluid koristi pregrejana vodena para usisavani vazduh i usisavani gasovi mogu i da se suše, a ako se za pogon upotrbljava zasićena vodena para usisavani vazduh i gasovi mogu da se vlaže.

Kada se ejektorski parni ventilatori koriste samo za vlaženje vazduha, pri čemu nije nužan porast pritiska usisavanog vazduha, može se postići vrlo povoljan protočni odnos (više od 100 m³ vazduha po 1 kg pare) Ovakvim postupkom izbegnuto je formiranje magle, čak i pri visokoj relativnoj vlažnosti usisavanog vazduha

5.3. Ejektorski-hidro ventilatori

Ovi ventilatori kao pogonski fluid koriste tečnost najčešće vodu. Tečnost pod pritiskom pri prolazu kroz mlaznici preobražava pritisnu energiju u kinetičku tako da iz mlaznice u prijemnu komoru ulazi velikom brzinom. U prijemnoj komori strujni tok tečnosto zahvata vazduh, gasove i isparenja povlači ih sa sobom i preko komore i difuzora istiskuje u atmosferu ili potisni cevovod. Usled velike razlike brzine strujanja, pogonske tečnosti i usisavanih gasova i isparenja, dolazi do međusobnog mešanja i razbijanja oba fluida u najsitnije čestice. Ovako dobro izmešana oba fluida, sa velikom međusobnom površinom dodira, omogućuju brzo izdvajanje, iz usisanih gasova, svih čvrstih čestica. U tečnostima se donekle rastvaraju i apsorbuju gasovi i isparenja i obavlja reakcija, ako za to postje uslovi.

Na izlazu iz ejektora tečnost se preko odgovarajućih taložnika odvodi u kanalizaciju ili recirkulaciju, a oprani i očišćenji gasovi odvode za dalju upotrebu ili u atmosferu. Tečnost koja se koristi za pogon najčešće se recirkuliše i po ptrebi obnavlja.

Upotreba:

Upotrebljavaju se za otsisavanje i izvlačenje zagađenih gasova i isparenja iz radnih i magacinskih prostora, iz cisterni brodova, reaktora, mešača i drugih sudova i uređaja u hemijskoj industriji, zatim za cirkulaciju vazduha u duvanskoj kožarskoj i tekstilnoj industriji. Posebnu primenu imaju pri izvlačenju zapaljivih i eksplozivnih gasova i kiselih i otrovnih isparenja. Gasovi koji izlaze iz ejektora imaju relativnu vlažnost 90 do 1000.

Upotrebljavaju se za otsisavanje gasova različitih temperatura za zapreminske odnose usisavanih gasova prema pogonskoj tečnosti do 4 (V_g/Q_t, m³/m³_{usisani gasovi/tečnost}). Za izvlačenje gasova i isparenja iz sudova pod visokim vakumom (vidi Ejektorske gasne vakuum pumpe), i za sabijanje gasova pod višim pritiskom (vidi Ejektorske hidro-gasne kompresore).

Na Dijagramu.5.3 prikazana je zavisnost odnosa pritisaka od odnosa zapreminskih protoka vazduha i vode.

Primer 5.3

Podaci: Pritisak pogonske vode na ulazu u ejektor p₁= 4 bar (5 bar_aps), pritisak mešavine vode i vazduha na izlazu iz ejektora p₃ =0,2 bar (1,2 bar_aps), pritisak usisavanog vazduha je atmosferski (1 bar_aps).

Koliko će kilograma vode biti usisano sa kilogramom vazduha?

Rešenje: (p3-p2)/(p1-p2) = (1,2-1)/(5-1) = 0,04. Na dijagramu 5.3 očitava se m₂/m₁ = 3,2. što znači da će sa 1 m³ vode može usisati 3,2 m³ vazduha.

Pri naručivanju treba navesti sva tri pritiska p₁, p₂ i p₃ ili navesti maseni odnos protoka vazduha i vode m₂/m₁ i dva od tri navedena pritiska.

Sl.5.1 Različiti tipovi konstrukcije ejektorskih ventilatora