Ejektor (pumpe)

En ejektor eller injektor er en type pumpe eller kompressor som gjør bruk av damp, gass eller væske med høyt trykk som drivmiddel. Venturieffekten er det  bakenforliggende prinsippet for dens virkemåte.  Et typisk bruksområde er å pumpe inn vann i en dampkjele, og bruke dampkjelens egen damp som arbeidsmedium. Ejektoren brukes i mange forskjellige tekniske- og industrianlegg der væsker og gasser skal pumpes. Spesielt fordi den ikke har bevegelige deler er den godt egnet for å pumpe gasser og væsker med partikler, slam og forurensninger, uten at den skades. En deler ejektoren inn i vannstråle- og dampstrålepumper for å gjøre forskjell på de to hovedvirkemåtene.

Historie

Ejektoren, eller dampstrålepumpen som den også kalles, ble oppfunnet i 1858 av den franske matematikeren og ingeniøren Henri Jacques Giffard for bruk i damplokomotiver. Dens hensikt var å pumpe inn vann (matevann) for å etterfylle dampkjelen på lokomotiv i drift. Før dette ble tradisjonelle pumper benyttet, men utfordringen var å motvirke kjeletrykket. Ejektoren var enkel, med få bevegelige deler og brukte dam fra kjelen for å pumpe inn vann. og patentert i Storbritannia av Messrs Sharp Stewart & Co. fra Glasgow.
Ejektoren ble ansett som en merkelighet fordi den kunne pumpe inn vann i kjelen som den selv får damp fra. Etter noe skepsis i begynnelsen på grunn av den uvante og tilsynelatende paradoksale virkemåte, ble injektoren et viden brukt alternativ til mekaniske pumper i damplokomotiver. Dens virkemåte ble senere forklart ved hjelp av termodynamikken.

Ejektoren virkemåte

Litteraturen omtaler både ejektor og injektor uten å gjøre forskjell på dem. Den omtales som en type pumpe eller kompressor uten bevegelige deler, og som gjør bruk av damp, gass eller væske under trykk som arbeidsmedium.

Dampstrålepumpe

Ejektoren bruker venturieffekten som oppstår i en lavaldyse når en dampstråle går gjennom den. Injektoren omformer trykkenergi i dampen til kinetisk energi, ved at den reduserer trykket til under det atmosfæriske trykket, noe som gjør det mulig for en væske å bli sugd inn (røret E i figuren). Etter å ha passert gjennom sugekammeret (D) blandes væske og kondenseres, latent varme fra fordamping av dampen medfører ekstra hastighet til vannet. Kondensatblandingen går deretter inn i en diffusor (H) som som reduserer strålens hastighet. I diffusoren konverteres kinetisk energi tilbake til statiske trykkenergi over trykket i kjelen slik at den overvinner kjelens trykk. Når dette skjer overvinner tilbakeslagsventilen og dampkjelen fylles.
Når ejektoren ikke er i bruk vil tilbakesalgsventilen (K) sørge for at vannet fra dampkjelen ikke strømmer ut. Ejektoren vil i startfasen når påslippet av damp åpnes ikke være i stand til å motvirke kjeletrykket. Dermed vil damp og vann strømme ut av overløpet (L). Etter hvert som damphastigheten tiltar blir trykket så stort at tilbakeslagsventilen tvinges opp, og vannet går inn i dampkjelen.

Vannstrålepumpe

Vannstrålepumpen virker på omtrent samme måte som dampstrålepumen, med den forskjellen at den drives med en vannstråle istedenfor damp. Disse pumpene brukes spesielt for å pumpe vann med forurensninger. Siden vannstrålepumpen er helt uten bevegelige deler eller ventiler, tar de ikke skadde av å pumpe en væske med partikler som sand. Ejektorer brukes derfor i mudringspumper.
I vannforsyning kan ikke en vannpumpe suge fra større dyp enn teoretisk ca 10 meter. I praksis ca 7 m. Har en behov for å hente vann fra dype brønner, kan en benytte dobbelt rør og senke en injektor ned til inntaket i brønnen. Denne løsningen er i dag gjerne erstattet med nedsenket pumpe. En moderat ejektor inngår i mange hyttepumper for å oppnå en jevnere vannstrøm.
På norsk kalles en ejektor som benytter damp som arbeidsmedium for dampstrålepumpe, mens en som benytter vann kalles for en vannstrålepumpe. Den kalles gjerne også for en ejektor.
Ejektorer brukes i mange forskjellige sammenhenger i tekniske systemer. Arbeidsmediumet kan være en væske, damp eller hvilken som helst annen gass. Væsken som suges inn kan være en gass, en væske, en væske med oppløste partikler, eller en gass med forurensninger.