Классификация и области применения насосов. Насосы классификация насосов
¸Классификация насосов
К числу нагнетателей, получивших распространение в водоснабжении и водоотведении, относятся::
1. лопастные насосы: центробежные, диагональные, осевые, вихревые;
2. поршневые насосы
3. роторные нагнетатели (винтовые, шестеренчатые)
4. воздушные водоподъемники
5. струйные насосы (нагнетатели)
6. компрессоры.
Наибольшее распространение получили – центробежные насосы.
Принцип действия насоса легко уяснить по рис.1.
Центробежный насос – не герметичная машина.
Для обеспечения герметичности насоса – его заливают водой. (способы заливки различные: из водопровода, вакуум насосом, из напорного резервуара).
При вращении рабочего колеса жидкость, заполняющая рабочее колесо, также начинает вращаться, приобретая при этом центробежную силу. Под действием этих сил частицы жидкости устремляются от центра к периферии по радиусу. Чем больше радиус колеса R и частота его вращения n, тем больше скорость движения жидкости, тем с большей скоростью частицы жидкости устремляются к напорному патрубку насоса. Объем заполняемый жидкостью опорожняется и в нем создается пониженное давление – вакуум. Под действием атмосферных сил вода из расходной емкости по всасывающей трубе поступает на лопасти колеса в зону пониженного давления. И цикл повторяется.
Корпус насоса имеет форму улитки и служит для преобразования кинетической энергии жидкости в потенциальную (зона расширения корпуса), а также для гашения поперечных сил (осевые силы и поперечные или радиальные силы).
Поршневой насос.
Поршневой насос – герметичная машина, поэтому не требует заливки. Он может нагнетать как жидкости, так и газы (Объемные насосы вытеснения).
Основные конструкционные элементы насоса:
К роторным нагнетателям относятся такие насосы, которые, как и поршневые, перемещают жидкость за счет ее вытеснения. Только у поршневого наоса рабочий орган имеет возвратно-поступательное движение, а у роторных – рабочие органы вращаются по окружности и этих органов больше, чем количество поршней.
Примером роторного нагнетателя может служить шестеренчатый насос:
За счет герметичного защемления зубьев шестерен друг с другом рабочая камера насоса делится на две части: всасывающую и напорную. Во всасывающей камере зубья попеременно вытесняют находящуюся там среду (масла, жидкости). Создавая тем самым вакуум, а в напорной части создают избыточное давление за счет поступления вытесняемой среды.
Примерно по этому же принципу работают винтовые насосы (один ведущий и два ведомых винта), пластинчатый насос.
Вихревой насос.
Принцип действия вихревых наосов основан также на передаче энергии от лопасти к потоку жидкости.
1 –рабочее колесо с радиальными лопастями. 2 – кольцевой канал
6ºА – окно в боковой части корпуса.
Жидкость поступает на лопасти рабочего колеса, через окно А. Рабочее колесо представляет собой своеобразное центробежное колесо с радиальными лопастями. Вокруг периферии колеса в корпусе насоса выполнен кольцевой канал, заканчивающийся напорным патрубком. Область входных каналов отделяется от напорного патрубка участком, плотно прилегающим к колесу (радиальный зазор) не более 0,2 мм и служащим уплотнением.
Жидкость, вошедшая через входное отверстие в насос, попадает межлопастные пространства, в которых ей сообщается механическая энергия. Центробежные силы выбрасывают ее из колеса. В кольцевом канале жидкость движется по винтовым траекториям и через некоторое расстояние вновь поступает в межлопастное пространство, где снова получает приращение механической энергии.
Таким образом, в корпусе работающего насоса образуется своеобразное кольцевое вихревое движение, от которого насос и получил название вихревого. Многократность приращения энергии частиц жидкости приводит к тому, что вихревой насос при прочих равных условиях создает значительно больший напор, чем центробежный. Наличие уплотняющего участка позволяет насосу перекачивать газы.
Недостаток – низкий КПД – 40-50-%
Воздушные водоподъемники бывают двух типов:
-вытеснители (монтжю, пульсометры, джаты, нагнетатели Кремера)
- эрлифты.
Вытеснители применяются для перемещения загрязненных или агрессивных жидкостей. Состоят: из приемника – куда подводится жидкость, компрессора, нагнетательной трубы, которая присоединяется к верхней части приемника.
Под действием сжатого воздуха жидкость по напорной трубе вытесняется на желаемую высоту.
Эрлифты – применятся для извлечения воды из глубоких трубчатых колодцев.
Рис. 2. Воздушный подъемник
а—схема устройства;- б—напорная характеристика; /—приемный бак; 2—воздушная труба от компрессора; 3—водоподъемная труба; 4—обсадная труба скважины; 5—форсунка
Водоподъемная труба (3) спущена под уровень воды в колодец . Воздушная труба (2) подводит сжатый воздух от компрессора в нижнюю часть водоподъемной трубы с помощью дырчатого распределителя воздуха (5). Сжатый воздух, растворяясь в воде, насыщает воду. Благодаря чему удельный вес водовоздушной смеси внутри водоподъемной трубы оказывается меньше, чем удельный вес воды в колодце. Регулируя количество подаваемого воздуха, можно добиться того, что водовоздушная смесь начнет подниматься по трубе и выливаться в емкость.
Недостаток – низкий КПД – 20-30%
Струйные водоподъемники работают по принципу использования энергии рабочей среды для перемещения жидкости.
В качестве рабочей среды могут выступать: вода, пар, газ.
Если газ – то эжектор. Вода – гидроэлеватор
Рис. 3. Водоструйный насос
а—схема устройства: /—всасывающий трубопровод; 2—труба; 3—сопло; 4—подводящая камера; 5—камера смешения; 6—диффузор; 7—напорный трубопровод; б—теоретическая расходно-напорная характеристика
В водоструйных – гидроэлеваторах – рабочая жидкость (вода) под высоким напором h по трубе 2 поступает в насадку, а из нее в сужающую часть трубы – 4, где скорость движения жидкости возрастает за счет энергии рабочей жидкости. При увеличении скорости в сечении 1-1 падает давление и в это место устремляется поток жидкости из резервуара под действие атмосферного давления.
Недостаток низкий КПД.
studfiles.net
Основные виды и типы насосов. Их классификация и область применения
Насос – тип гидравлической машины, который перемещает жидкость путем всасывания и нагнетания, используя кинетическую или потенциальную энергию. Насос необходим для использования в противопожарных технических средствах, для отвода жидкостей в жилых кварталах, при подаче топлива и многих других целях. По области применения, конструкции, принципу действия существует разные виды и типы насосов. При использовании насосов для различных целей необходимо знать, какие виды бывают и чем они отличаются.
Общая классификация
В первую очередь насосы делятся по области применения на бытовые и промышленные. Бытовые насосы используются в домашних хозяйствах, промышленные — на предприятиях и в специальных службах (пожарная). Отдельная классификация насосов по типу рабочей камеры предполагает деление на динамические и объемные насосы.
Виды насосов и их классификация
Различные классификации насосов основаны на понимании того, какие типы насосов существуют и чем они отличаются. Насосы делятся на несколько видов, те, в свою очередь, делятся на категории.
По техническим характеристикам:
- в зависимости от объема жидкости, перемещаемой в единицу времени;
- давление и напор;
- КПД.
По области применения:
- бытовые;
- промышленные.
Разделение насосов по сферам применения
Область применения насосов очень широкая. Сегодня их используют практически во всех сферах: строительстве, промышленности, при добыче полезных ископаемых, при разработке систем пожаротушения. В малых масштабах также используются различные типы насосов, и область их применения варьируется от бытового использования для полива, до установки в системах водоснабжения и теплопередачи. В зависимости от сферы применения выделяют типы и виды насосов. Ниже представлены описания, их характеристики и разновидности.
Типы насосов
По целевому назначению:
- погружные насосы;
- поверхностные насосы.
По способу энергопитания:
- электрические насосы;
- жидкотопливные насосы.
В зависимости от типа воды:
- для чистой воды;
- для воды средней степени загрязненности;
- для воды высокой степени загрязненности.
Типы бытовых насосов и область их применения
По области применения насосы делятся на бытовые и промышленные. Бытовые насосы бывают поверхностными и погружными. Для бытового использования чаще используют первый тип. Поверхностные насосы применяются для автономного водоснабжения частных домов, полива прилежащей территории, откачки воды из подвалов и прудов, повышения давления при автономной подаче воды в частный дом.
Существует четыре типа бытовых насосов:
- садовые;
- насосные станции;
- дренажные;
- глубинные.
Описание и характеристики насосов
Существует 2 вида насосов: поверхностные и погружные. Поверхностные насосы устанавливаются на уровне земли, в скважину или яму опускается шланг. Если насос оборудован автоматической системой включения-выключения при подаче воды, то он называется станцией. Насосы погружного типа включают в себя: дренажные насосы, фекальные, циркуляционные, насосы, установленные в колодцах и скважинах.
Разновидности насосов по конструкции
По конструкции все насосы различаются между собой. Они могут быть вертикальные и горизонтальные. Все насосы отличаются своей сборкой, в зависимости от модели в них могут быть использованы лопатки, лопасти, винты.
Классификация по принципу действия — по типу рабочей камеры
Различают типы насосов по принципу действия и конструкции. Они делятся на объемные и динамические насосы.
- Объемные насосы — такие, в которых жидкость перемещается за счет изменения объема камеры с жидкостью под действием потенциальной энергии.
- Динамические насосы – механизмы, в которых жидкость перемещается вместе с камерой под действием кинетической энергии.
Динамические насосы, в свою очередь, делятся на лопастные и струйные.
Отдельно выделяют виды объемных насосов по принципу действия в зависимости от конструкции:
- Роторные насосы – это цельный корпус, с определённым числом лопаток/лопастей, приходящих в движение при помощи ротора.
- Шестеренные насосы – самый простой тип механизма, состоящий из сцепленных между собой шестерен, приходящих в движение под принудительным изменением полости между шестернями.
- Импеллерные – в эксцентрический корпус заключены лопасти, при вращении выдавливающие жидкость.
- Кулачковые – насосы, в корпус которых заключены 2 ротора, которые при вращении перекачивают жидкости разной степени вязкости.
- Перистальтические – корпус включает эластичный рукав, в котором находится жидкость. При вращении дополнительных валиков жидкость перемещается по рукаву.
- Винтовые – насосы, состоящие из ротора и статора. При вращении ротора жидкость начинает перемещаться по оси насоса.
Существует также деление динамических насосов по принципу действия:
- Центробежные – включает в себя рабочее колесо, внутри которого находится жидкость, при вращении колеса, частицы приобретают кинетическую энергию, начинает действовать центробежная сила, под действием которой жидкость переходит в корпус мотора.
- Вихревые насосы – по принципу действия аналогичны центробежным, но менее габаритны и имеют более низкий КПД.
- Струйные – основаны на переходе потенциальной энергии в кинетическую.
Вихревый тип насоса является наиболее часто используемым за счет легкости установки. В бытовых нуждах такой агрегат устанавливают в загородных домах для обеспечения подачи воды. Циркуляцию воды обеспечивает жидкость, подаваемая на лопатки, расположенные в корпусе насоса. Ключевым элементов здесь является колесо, на которое вода подается через входное отверстие. Также такой насос используют для скважин, так как создают высокое давление. Они обладают способностью самовсасывания и могут перерабатывать не только жидкость, но газо-водную смесь.
Насосы центробежного типа часто применяют в бытовых и промышленных целях:
- для организации систем водоснабжения на промышленных предприятиях;
- для организации систем водоснабжения жилых кварталов;
- для систем полива.
Эти насосы отличаются простотой эксплуатации, так как принцип работы достаточно прост. Основную нагрузку принимает колесо с лопатками, на которое и подается жидкость, однако если жидкости внутри не будет, то насос выйдет из строя. Чаще такие насосы бывают поверхностными. За счет этого снижается их производительность. Погружные насосы центробежного типа требуют герметичность корпуса высокого качества.
Классификация по назначению
По назначению различные виды насосов используют в промышленных целях (в пищевой, химической, бумажной промышленности). В бытовых целях насосы используются при строительстве, откачке воды из скважин и колодцев, для бурения колодца, для теплоснабжения. Бурение колодца требует использования насосной станции или насоса погружного типа. Насос обеспечивает подачу воды из скважины под небольшим давлением.
В автомобилях и промышленных машинах насосы являются вспомогательными устройствами.
При добыче полезных ископаемых используют различные типы насосов для бурения скважины, обустройства прилежащей к скважине территории, откачки жидкости, для переработки жидкостей. В промышленности насосы устанавливаются на предприятиях для гидроудаления отходов производства.
Насосы, применяемые в пищевой индустрии, часто имеют устройства для измельчения материалов (кроме камня и металлов), чтобы предотвратить засорение трубопровода.
Отдельно выделяют насосы для пожаротушения. Конструкция таких насосов предусматривает подачу воды под сильным давлением.
Дренажные насосы относятся к погружным, они характеризуются наличием системы измельчения и фильтрации.
Насосы, нагнетающие давление используются в системах, где требуется повышение давления при работе (теплоснабжение, водоснабжение).
Выделяют виды водяных насосов по назначению:
- Водоподъемные.
- Циркуляционные.
- Дренажные.
В зависимости от сферы использования существует классификация водяных насосов по принципу действия.
- Водоподъемные насосы используются для экстракции жидкости из скважин или колодцев.
- Циркуляционные виды насосов используют для перемещения жидкости в системах отопления, кондиционирования и подачи воды.
- Дренажные насосы используют для откачивания жидкости из подвалов и канализации.
Классификация по виду перекачиваемой среды
В зависимости от того, какого типа жидкость будет проходить через насос, конструктивные и другие особенности будут различаться.
Насосы используют для перекачивания:
- чистой жидкости и жидкости малой загрязненности;
- жидкостей средней степени загрязненности с примесями легкой взвеси;
- не сильно загазованных жидкостей;
- смесей газа и жидкости;
- агрессивных жидкостей;
- жидких металлов.
Для работы с разными типами жидкости используют насосы объемного типа. Этот вид насосов работает по принципу изменения объема камеры, что приводит к переходу энергии двигателя в энергию субстанции. Такие насосы способны работать с любыми средами, однако следует учитывать высокий уровень вибрации.
Динамические насосы могут также работать с любыми типами жидкостей, однако они не обладают способностью к самовсасыванию. В зависимости от конструктивных особенностей насосов существуют различные способы переработки перемещаемой жидкости. Например, вихревые насосы динамического типа не предназначены для работы с загрязненной жидкостью, включающей абразивные вещества. Для таких агрегатов жидкость с примесями является разрушающей, приводя к истончению стенок насоса.
Виды промышленных насосов
В промышленности используются насосы разных типов. Основные виды насосов, используемые на различных предприятиях:
- многоступенчатые;
- маслонасосы шестеренные;
- насосы химические погружные;
Промышленные насосы используются в различных областях
- в легкой промышленности;
- в химической промышленности;
- в строительстве;
- в машиностроении;
- при добыче полезных ископаемых.
Вид и тип насоса выбирается в зависимости от нужд предприятия, свойств и качества перекачиваемой жидкости.
К наиболее популярным относятся глубинные насосы, так как широко используются в бытовых и промышленных целях. Их легко монтировать при установке систем водоснабжения и отопления, они используются для забора воды из скважин, в отопительных системах.
Основные виды насосов по типу подводимой энергии:
- насосы, работающие за счет механической энергии;
- водоструйные насосы;
- насосы, работающие за счет сжатого пара или газа.
К насосам, работающим за счет механической энергии, относятся поршневые насосы, пропеллерные, винтовые, центробежные и ротационные. Несмотря на одинаковый принцип действия, эти насосы сильно отличаются по конструкции. Водоструйные насосы – элеваторы, эжекторы, работают за счет подачи жидкости на лопасти колеса.
Насосы для систем пожаротушения
Основным требованием к насосам системы пожаротушения является подача воды под высоким давлением. Наиболее часто используемыми являются центробежные насосы, так как они позволяют быстро закачать воду за счет центробежной силы. Важными пунктами при выборе насоса для пожаротушения являются:
- напор;
- частота вращения колеса;
- КПД;
- высота всасывания;
- объем перемещаемой воды.
В зависимости от количества колес с лопастями насосы бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми. Многоступенчатые агрегаты позволяют создать более высокое давление, что в свою очередь, влияет на напор и высоту подаваемой жидкости. При установке систем пожаротушения в зданиях стоит учитывать, что оборудование необходимо периодически проверять, так как застой может вызвать затруднения при запуске. На пожарных машинах устанавливают центробежные насосы и вспомогательные агрегаты. Вспомогательные насосы заполняют корпус центробежного насоса жидкостью и отключаются автоматически.
Масляные и топливные насосы
Среди промышленных типов насосов выделяют масляные и топливные устройства, устанавливаемые на двигателях автомобилей и машин и двигателях внутреннего сгорания.
Масляные насосы обеспечивают снижение силы трения между взаимодействующими частями двигателя. Они бывают регулируемыми и нерегулируемыми. В двигателях автомобиля устанавливаются роторные или шестеренные насосы для перекачивания масла.
Топливные насосы устанавливаются в автомобилях в обязательном порядке. Они обеспечивают доставку топлива из бака в камеру сгорания. В зависимости от конструкции топливные насосы бывают: механические и электрические.
Погружные насосы
Погружные насосы применяются при работе на глубине более восьми метров. Все типы погружных насосов обладают системой охлаждения, а также выполнены из прочного материла, помогающего избежать деформации под давлением. Погружные насосы бывают центробежными и вибрационными. В насосах второго типа жидкость всасывается с помощью вибрационного или электромагнитного механизма.
При выборе насоса важно учитывать большое количество факторов:
- цель использования;
- место использования;
- необходимость установки вспомогательных агрегатов;
- габариты насоса;
- способ работы насоса.
proagregat.com
2.2. Классификация насосов
Все насосы подразделяются на 2 группы: динамические и объемные.
1). динамические подразделяются на лопастные насосы и насосы трения.
лопастные насосы объединяют в свою очередь две группы насосов: центробежные и осевые.
Насосы трения и инерции – это группа динамических насосов, в которых перемещение жидкости осуществляется силами трения и инерции. в эту группу входят шнековые, вихревые, лабиринтные, червячные и струйные насосы.
Объемные насосы объединяют в свою группу: поршневые, плунжерные, диафрагменные, роторные, шестеренные, винтовые и другие типы насосов.
Насосы каждой из перечисленных групп отличаются друг от друга конструктивными решениями отдельных деталей и узлов. в зависимости от этого их классифицируют также и по конструктивным признакам. например, центробежный насос консольного типа или консольный насос.
Кроме того, насосы подразделяются и по эксплуатационным признакам (например, скважинные насосы, дозировочные насосы и т.п.).
В системах водоснабжения мы имеем дело с насосными агрегатами: насос и двигатель, соединенные между собой.
Насосная установка – это насосный агрегат с комплектом оборудования, смонтированного по определенной схеме.
2.2.1. Типы насосов
По числу комплектов рабочих органов (рабочих колес, направляющих аппаратов и т.п.) различают одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые насосы.
Одноступенчатые насосы с осевым входом, как правило, бывают консольного типа. согласно гост 8337-87 насосы такого типа имеют входные патрубки от 37 до 200 мм и рассчитаны на подачу от 5до 360 м3/ч.
Промышленность выпускает центробежные консольные насосы двух типов: типа «к» – с горизонтальным валом и отдельной стойкой и типа «к»м – с горизонтальным валом, моноблочные.
В обозначении насоса кроме букв входят две группы цифр: первая группа цифр обозначает диаметр входного патрубка в мм, уменьшенный в 25 раз, а цифры после буквы – коэффициент быстроходности, уменьшенный в 10 раз и округленный до целого числа.
Например, насос 4к-6 имеет входной патрубок d=100мм и коэффициент быстроходности 60.
Насос 3км-9 является моноблочным консольным насосом с входным патрубком d=75мм и коэффициентом быстроходности 87.
Промышленностью выпускаются насосы 4к-8, 11/2к-6, 2к-6 и 3к-9, 4к-25.
В установках с большой подачей воды широкое распространение получили одноступенчатые насосы с двусторонним подводом жидкости к рабочему колесу типа д и нд.
Согласно гост 10272-87 подача насосов этого типа находится в пределах 120…12000 м3/ч, а напоры, развиваемые ими, составляют 10…140м вод.ст.
например, насос 10д-9 имеет входной патрубок диаметром d=250мм и коэффициент быстроходности " 90.
Насосы одноступенчатые вертикальные применяются для установки в заглубленных насосных станциях, если необходимо сократить их площадь.
Согласно гост вертикальные насосы должны изготовляться с подачей от 1 до 18 м3/с и напором от 18 до105 мм вод.ст.
В настоящее время изготовляются насосы следующих типоразмеров: 28в-12; 32в-12; 36в-12; 40в-16; 52в-11; 52в-17 и 72в-22 с подачей до12 м3/с. «в»- нерегулируемые; «вр»- регулируемые.
Многоступенчатые горизонтальные насосы развивают большие напоры при относительно небольших подачах.
ГОСТ регламентирует параметры двух типов многоступенчатых насосов: секционных – мс с подачей от 10 до 1300 м3/ч нормальных от 20 до 650 м вод.ст. и высоконапорных и спиральных двухступенчатых и многоступенчатых типа м.
Осевые насосы согласно гост изготовляют осевые вертикальные насосы двух типов:
тип о- с жестко закрепленными лопастями колеса и тип оп - с поворотными лопастями колеса («о» - регулируемые и «оп»- нерегулируемые)
Насосы рассчитаны на подачу больших расходов жидкости (до 140000 м3/ч) при относительно небольших напорах (4…20 м вод.ст.).
Осевые насосы просты и компактны, их можно использовать для подачи загрязненных жидкостей.
Центробежно-вихревые насосы типа цв изготавливают с подачей от 14 до 36 м3/ч и напором до 280 м ст. жидкости. насосы имеют осевой подвод жидкости.
Насосы типа цв применяют главным образом в качестве питательных насосов для котлов малой мощности.
Основными деталями лабиринтных насосов являются – шнек (ротор) и обойма корпуса.
Лабиринтные насосы находят применение преимущественно в химической промышленности, иногда применяют для подачи реагентов в системах водоснабжения.
Струйные насосы – гидроэлеваторы или эжекторы. струйные насосы используются для подъема воды из артезианских скважин, для отлива воды при производстве строительных работ.
Например, струйный насос (гидроэлеватор) типа всн-50 обеспечивает подачу 14...17 л/с.
В водоснабжении нашли применение следующие типы насосов:
– плунжерный насос – дозатор типа нд, используется для дозирования коагулянта, известкового молока и других реагентов. промышленность выпускает насосы марок нд 160/10...нд 1000/10 с подачей 160, 400, 630 и 1000 л/с и максимальным давлением 10 атм. для перекачивания осадка (например, из первичных отстойников) применяют плунжерные насосы типа нп (нп-28, нп-50 с подачей 28 и 54 м3/ч при напоре 30 м ст.).
– диафрагменные насосы развивают небольшой напор. применяется для откачки воды при производстве строительных работ. некоторые типы насосов применяют в качестве дозировочных в сооружениях для очистки воды и обработки сточных вод.
– винтовые насосы по принципу действия относятся к роторным насосам. в зависимости от числа рабочих винтов различают одно-, двух-, трех- и многовинтовые насосы.
в системах водоснабжения применяются одновинтовые насосы. например, внм 18-2.
Шестеренные насосы, также как и винтовые, по принципу действия являются объемными, и применяются главным образом для перекачивания масла в гидроприводах машин и системах смазки крупных механизмов.
studfiles.net
Классификация и области применения насосов
Насосы – это машины, в которых производится преобразование механической энергии привода в гидравлическую энергию перекачиваемой жидкости, в результате чего происходит ее перемещение.
В пищевых производствах насосы являются одними из самых распространенных видов оборудования, надежная работа которых обеспечивает непрерывность технологического процесса. Насосы используют для перекачивания жидкостей с разными физико-химическими свойствами (молочных продуктов, пасты, сыворотки, спирта и.т.п.) при различных температурах.
От параметров перекачиваемой жидкости во многом зависит тип и надежность работы насоса.
По принципу действия все насосы (рис. 2.23) делят на две большие группы – объемные, динамические, а также эрлифты и монтежю, в которых для перемещения жидкости используется энергия сжатого воздуха.
Объемные насосы. Для транспортировки жидкостей при высоких давлениях применяют объемные насосы. На рис. 2.24 показаны схемы объемных насосов. К объемным насосам с возвратно-поступательным движением рабочего органа относятся поршневые, плунжерные, диафрагменные. С вращательным движением рабочего органа - ротационные, одно-, двух- и трехвинтовые, шестеренчатые.
Принцип действия объемных насосов состоит в вытеснении некоторого количества жидкости из рабочего объема машины. Энергия жидкости в них повышается в результате увеличения давления. В объемных насосах подача (производительность) не зависит от напора. Подача пропорциональна скорости перемещения рабочего органа или числу циклов в единицу времени. Объемные насосы являются самовсасывающими в отличие от динамических насосов. Их используют для перекачивания высоковязких жидкостей, жидкостей с большим содержанием газов и плохо текучих продуктов.
Динамические насосы. В насосах этого типа энергия жидкости увеличивается благодаря взаимодействию лопаток рабочего колеса и перемещающегося потока. Под действием вращающихся лопаток жидкость приводится во вращательное и поступательное движение. При этом ее давление и скорость возрастают по мере движения в рабочем колесе.
В динамическом насосе увеличивается доля кинетической энергии в связи с увеличением скорости потока на выходе из рабочего колеса.
К динамическим насосам относятся вихревые, центробежные, диагональные, осевые насосы. Именно в таком порядке возрастают подачи насосов и уменьшаются создаваемые напоры.
Рис. 2.23. Классификация насосов
Рис. 2.24. Схемы конструкций объемных насосов:
а) плунжерный; б) диафрагменный; в) ротационный; г) шестеренчатый;
д) винтовой
Центробежные насосы. Принципиальная схема центробежного насоса приведена на рис. 2.25.
Центробежный насос (или ступень многоступенчатого насоса) состоит из подвода 1, рабочего колеса 2, ротора 3, отвода 4. Жидкость подается во входной патрубок насоса и затем в рабочее колесо, откуда под действием вращающихся лопаток нагнетается в отвод. Давление жидкости на выходе из отвода при этом становится больше, чем на входе за счет торможения потока и преобразования кинетической энергии в потенциальную энергию давления.
Рис. 2.25. Схема конструкции центробежного насоса
К достоинствам центробежных насосов можно отнести отсутствие пульсаций потока жидкости и высокую приспособляемость к различным условиям работы, благодаря применению соответствующих типов колес.
Недостатками центробежных насосов являются: ограниченный диапазон подач и напоров; низкий КПД при отклонении от номинальных режимов работы; снижение КПД с ростом вязкости перекачиваемой жидкости; зависимость подачи от противодавления и сопротивления системы; невозможность обеспечения работы с самовсасыванием жидкости в пусковой период без специальных устройств.
Вихревые насосы. Отличительная особенность этого типа насосов – вихревое движение жидкости (рис. 2.26). Многократное контактирование потока жидкости с рабочим колесом сопровождается повышенными потерями энергии, в результате чего КПД насосов не превышает 40 - 50%. Вихревые насосы в сравнении с центробежными могут удалять газы из всасывающей линии, т.е. перекачивать газожидкостные смеси, и обеспечивают самовсасывание в пусковой период.
Осевые насосы используют для создания больших подач при перекачивании загрязненной воды, вязких и мало- вязких продуктов, подпиточной и оборотной воды. По сравнению с центробежными осевые насосы (рис. 2.27) имеют большие подачи и меньшие напоры.
В пищевой промышленности широкое распространение получили, в основном, поршневые, плунжерные, ротационные и центробежные насосы.
Поршневые и плунжерные насосы отличаются более высокими КПД и создаваемыми давлениями, но ограничены производительностью.
Широкое применение для целей энергосбережения получили струйные насосы, которые успешно конкурируют с лопастными насосами при наличии сбросных высокопотенциальных потоков газа, пара и жидкостей.
Рис. 2.26. Схема конструкции вихревого насоса:
1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – лопатки; 4 – окно всасывания; 5 – нагнетательный патрубок; 6 – вал
Рис. 2.27. Схема конструкции осевого насоса:
1 – входной направляющий аппарат; 2 – корпус; 3 – рабочее колесо;
4 – диффузор
Параметры насосов
Работа насоса и насосной установки характеризуется рядом параметров, наиболее важными из которых являются:
Подача насоса. Различают объемную и массовую подачу насоса. Объемная (массовая `M) подача - объем (масса) жидкости, подаваемой насосом в напорный патрубок в единицу времени. Объемная и массовая подачи связаны соотношением
,
где r - плотность жидкости.
Напор насоса - представляет собой энергию, сообщаемую насосом единице веса перемещаемой жидкости. Напор, в соответствии с уравнением Бернулли, равен разности полных напоров за насосом на линии нагнетания и на линии всасывания:
,
,
где pн и pвс - абсолютные давления на выходе и входе насоса; wн и wвс -скорости жидкости на выходе и входе насоса; zн и zвс - высоты точек замера давления, отсчитанные от произвольной горизонтальной плоскости сравнения.
Полезная мощность - мощность, сообщаемая насосом, перемещаемой жидкости:
Мощность на валу (эффективная):
.
Коэффициент полезного действия представляет произведение трех коэффициентов, характеризующих отдельные виды потерь энергии в насосе:
,
где - гидравлический, объемный и механический КПД насоса, соответственно.
Таким образом, потери энергии в насосе подразделяются на гидравлические, объемные и механические.
Гидравлические потери энергии связаны с трением жидкости и вихреобразованием в проточной части. Для лопастных насосов это сопротивление подвода, рабочего колеса и отвода.
Теоретический напор Hт, создаваемый насосом, больше напора действительного H на величину гидравлических потерь hг:
.
Гидравлический КПД представляет собой отношение действительного напора к теоретическому:
.
Объемные потери связаны с перетеканием жидкости через зазоры из области повышенного в область пониженного давления, а также утечками через уплотнения. Часть теряемой энергии учитывается объемным КПД:
,
где Qт - теоретическая производительность насоса; Qут - перетечки внутри и утечки из насоса.
К механическим потерям относят трение в подшипниках, в уплотнениях вала, потери на трение жидкости о нерабочие поверхности рабочих колес (дисковое трение). Величина механических потерь оценивается механическим КПД:
.
Обычно для современных центробежных насосов hг = 0,90-0,96; hоб = 0,96-0,98; hмех = 0,80-0,94. Значения КПД насосов, таким образом, находятся в пределах 0,6-0,9.
Для оценки насосного агрегата в целом используется КПД агрегата (насосной установки) - hа, вычисляемый как отношение полезной мощности насоса к мощности агрегата (в случае электрического привода насоса мощность агрегата — электрическая мощность на клеммах двигателя).
Таким образом, мощность насоса при электрическом приводе
Мощность приводного двигателя выбирают с учетом возможного отклонения режима работы насоса от его номинального (паспортного) режима. Чтобы не перегружать двигатель при любых отклонениях от номинального режима и при пуске, его мощность выбирают с запасом
,
где коэффициент запаса мощности k =1,1-1,5 (принимается большим с уменьшением мощности насоса).
Насосная установка
Насосная установка включает в себя насос, всасывающий и нагнетательный трубопроводы, системы регулирования, контроля и защиты.
На рис. 2.28 приведена насосная установка на основе лопастной машины. К насосу 1 жидкость поступает из приемной емкости 2 по всасывающему трубопроводу 3. Жидкость насосом нагнетается в напорный резервуар 4 по напорному трубопроводу 5. На нагнетании насоса имеется задвижка 6, при помощи которой можно менять подачу насоса. Иногда на трубопроводе 5 устанавливают обратный клапан 7, перекрывающий напорный трубопровод при остановке насоса и препятствующий обратному току жидкости из напорного резервуара. Если давление в приемном резервуаре отличается от атмосферного или насос расположен ниже уровня жидкости в приемном резервуаре, то на всасывающем трубопроводе устанавливают задвижку 8, которую перекрывают при остановке или ремонте.
Рис. 2.28. Насосная установка
Работа насоса может контролироваться расходомером, измеряющим производительность насоса, манометром 11, установленным на напорном трубопроводе, и мановакууметром 12, установленным на всасывающем трубопроводе, позволяющим определять напор насоса.
Рассмотрим случай, когда жидкость необходимо подавать на высоту hгиз приемной емкости с давлением p1 в напорную емкость с давлением p2 . Запишем уравнения Бернулли для сечений 1 - 1 и 0 - 0 (сторона всасывания):
и 0 - 0 и 2 - 2 (сторона нагнетания):
.
Потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений на всасывании и нагнетании равны:
, .
В связи с тем, что приемная и напорная емкости имеют большие объемы и площади резервуаров много больше площади трубопроводов, принимается, что w1 = w2 = 0 .
Тогда напор насоса равен:
.
Таким образом, напор насоса затрачивается на преодоление разности давлений в напорном и приемном резервуарах, сообщение кинетической энергии потоку жидкости на выходе из насоса (при равенстве диаметров трубопроводов на всасывании и нагнетании насосов dвс=dн, скорости на всасывании и нагнетании одинаковы wвс=wн , в этом случае второе слагаемое равно нулю), подъем жидкости на высоту и преодоление гидравлических сопротивлений во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.
Если давления в емкостях равны и трубопровод горизонтальный, напор, создаваемый насосом, затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.
Напор насоса экспериментально можно определить по показаниям манометра и мановакууметра на выходе и входе насоса:
,
где Dh – разность в высотах расположения манометра и мановакууметра.
Характерным параметром, определяющим работу насоса на стороне всасывания, является допускаемая вакуумметрическая высота всасывания, которая определяется из уравнения Бернулли для сечений 1 – 1 и 0 – 0:
,
где рп – давление насыщенного пара при температуре перекачиваемой жидкости; Dpвс – потери давления во всасывающем трубопроводе.
Величина допускаемой вакуумметрической высоты всасывания связана с геометрической высотой всасывания, которая представляет собой разность высот уровня жидкости в приемном резервуаре и осью всасывающего трубопровода насоса. Если уровень жидкости в приемном резервуаре расположен выше оси всасывающего трубопровода насоса, то эту величину называют подпором (представляет отрицательную геометрическую высоту всасывания).
Похожие статьи:
poznayka.org
2.4.2 Классификация насосов
Из-за большого разнообразия конструкций, сфер использования, свойств перекачиваемой жидкости разработать единую классификацию для насосов до сих пор не представлялось возможным. Поэтому классификация осуществляется по отдельным признакам. Причем в различной литературе классификация насосов не всегда идентична друг другу [14, 15, 16,21].
Классификация насосов.
А) По основным параметрам включает в себя такие показатели, как номинальная полезная мощность насоса, номинальная подача и напор.
По мощности и подаче насосы условно делятся по крупности (таблица 2.1).
Таблица 2.1 – Показатели крупности насоса
| Показатели крупности насосов | Полезная мощность, кВт | Подача, м/с |
| Микро | 0-0,4 | - |
| Мелкий | 0,4-4 | - |
| Малый | 4-100 | - |
| Средний | 100-400 | До 0,5 |
| Крупный | 400 и более | Более 0,5 |
По развиваемому напору различают насосы с низким (до 10 м), средним (до 70 м) и высоким (более 70 м) напором при соответствующих давлениях до 0,1; 0,7 и более 0,7 МПа.
Б) По назначению.
Насосы общего назначения – предназначены для перекачивания холодной, чистой, неагрессивной воды или сходных с ней по физико-химическим свойствам жидкостей. Насосы применяются в различных отраслях народного хозяйства.
Насосы для транспортирования взвесей – предназначены для перекачивания нейтральных или малоагрессивных жидкостей с твердыми частицами. Они применяются в горнодобывающей промышленности, строительстве, коммунальном хозяйстве и др. К этой группе относятся грунтовые, шламовые, фекальные, массные и другие насосы.
Энергетические насосы – предназначены для работы в схемах тепловых атомных электростанций. К ним относятся питательные, конденсатные, сетевые и специальные насосы.
Химические насосы – предназначены для перекачивания чистых и загрязненных агрессивных жидкостей в химической промышленности.
Насосы для нефтяной и нефтехимической промышленности – предназначены для сырой нефти и продуктов ее переработки в широком диапазоне температур. Это насосы для магистральных нефтепродуктов, законтурного заводнения нефтяных пластов, бензина, сжиженных газов и др.
В) По принципу действия подающего элемента насосы по одним источникам подразделяются на динамические, объемные и специальные, по другим – на динамические и объемные. Схематично одна из возможных классификаций насосов по принципу действия приведена на рисунке 2.90.
Рисунок 2.90 – Классификация насосов по принципу действия
Динамические насосы, их классификация
В динамических насосах жидкость под воздействием гидродинамических сил перемещается в камере (незамкнутом объеме), постоянно сообщающейся с входом и выходом насоса [15].
По виду сил, действующих на жидкую среду, динамические насосы подразделяются на лопастные, насосы трения и электромагнитные [16]. В этом же литературном источнике динамические насосы подразделяют на лопастные и вихревые.
Лопастными называют насосы, в которых жидкость перемещается за счет энергии, передаваемой ей при обтекании лопастей рабочего колеса. Лопастные насосы в зависимости от характера силового взаимодействия и направления потока в рабочем колесе подразделяются на: центробежные (радиальные и диагональные) и осевые [22].
В центробежных насосах поток жидкости в области лопастного колеса имеет радиальное направление и перемещается главным образом под воздействием центробежных сил.
В осевых насосах поток жидкости движется через рабочее колесо в направлении его оси, т.е. параллелен оси вращения и перемещается в поле действия гидродинамических сил, возникающих при взаимодействии потока и лопастного колеса (рисунок 2.91).
В насосах трения жидкость перемещается под воздействием сил трения. К этой группе относятся вихревые, дисковые, черпаковые, вибрационные, лабиринтные, шнековые и струйные насосы.
Самыми распространенными среди этой группы насосов являются вихревые насосы. В некоторых работах дисковые, черпаковые, вибрационные, лабиринтные, шнековые и струйные насосы выделяют в отдельную группу и относят к специальным насосам.
В вихревых насосах использование центробежной силы для нагнетания жидкости и применение лопастного колеса создают впечатление большой схожести вихревого насоса с центробежным. Однако в вихревом насосе приращение энергии перекачиваемой жидкости происходит в результате турбулентного обмена энергией основного потока на входе насоса и вторичного потока в рабочем колесе, т.е. при работе насоса жидкость, заполняющая рабочее колесо, в результате трения увлекает жидкость из всасывающего патрубка в кольцевой канал и перемещает ее до нагнетательного штуцера (рисунок 2.92).
|
| |
| 1 – корпус; 2 – ротор Рисунок 2.91 – Схема осевого насоса | 1 – корпус; 2 – канал; 3 – рабочее колесо; 4 и 6 – отверстия для подвода и отвода жидкости; 5 – воздухоотделитель Рисунок 2.92 – Вихревой насос закрытого типа |
В электромагнитных насосах жидкость перемещается под действием электромагнитных сил. Данные насосы предназначены главным образом для перекачивания жидкого металла в магнитном поле.
В объемном насосе жидкая среда перемещается вследствие периодического изменения объема занимаемой ею камеры, попеременно сообщающейся с входом и выходом, т.е. жидкость в нем перемещается отдельными порциями.
Принцип действия объемного насоса состоит в вытеснении (перемещении) некоторого рабочего объема жидкости, поэтому их называют также насосами вытеснения (например, поршневой насос, в котором поршень постепенно вытесняет всю жидкость, заключенную в рабочем объеме цилиндра).
Объемные насосы – самовсасывающие, они перекачивают маловязкие и высоковязкие жидкости, пасты, смолы и т.д., а также жидкости с большим содержанием газов и криогенные.
Насосы объемного типа обычно подразделяют на две группы – возвратно-поступательного действия и роторные. В возвратно- поступательных насосах жидкость перемещается под действием поршня или диафрагмы. С помощью клапанов цилиндр соединяется попеременно то с подводящим, то с напорным трубопроводом.
В роторных насосах один или несколько вращающихся роторов образуют в корпусе насоса полости, которые захватывают перекачиваемую жидкость и перемещают ее от входного патрубка насоса к напорному.
К роторным насосам относятся шестеренные (рисунок 2.93), винтовые, пластинчатые.
1 – разгрузочные канавки; 2 – всасывающее отверстие; 3 – напорный патрубок; 4 – ведущая шестерня
Рисунок 2.93 – Шестеренный насос
Г) По роду перекачиваемой жидкости.
Выбор материалов, конструкция и принцип работы насосов зависят от физических и химических свойств перекачиваемых жидкостей. Можно рекомендовать подразделять насосы для перекачивания:
чистых и слегка загрязненных нейтральных жидкостей;
загрязненных жидкостей и взвесей;
легко загазованных жидкостей;
газожидкостных смесей;
агрессивных жидкостей;
жидких металлов и т.д.
Д) В зависимости от температуры перекачиваемой жидкости насосы подразделяются на холодные (Т≤373 К) и горячие (Т>373 К).
Наиболее распространенную группу из всех указанных типов насосов составляют центробежные насосы. Поэтому далее основное внимание уделено данной группе насосов.
studfiles.net
Классификация насосов | Конструкции современных насосов
Классификация насосов — это сложная и неоднозначная задача. Насосы классифицируют по ряду признаков: принципу действия, назначению, отраслевому применению, величине подачи и напора, исполнению и т. п.Классификация насосов по принципу действия дана в ГОСТ 17398—72 и в сжатом виде приведена в § 2.Классификация насосов по основным параметрам включает в себя такие показатели, как номинальная полезная мощность насоса (см. гл. 2), номинальная подача и напор. Таким образом, насосы классифицируются по крупности. Условное деление насосов по крупности приведено в табл. 1.1.По развиваемому напору различают насосы с низким (до 10 м), средним (до 70 м) и высоким (более 70 м) напором при соответствующих давлениях до 0,1 МПа, 0,7 МПа и более 0,7 МПа.
Таблица 1.1
| Микро | 0-0,4 | - |
| Мелкий | 0,4—4 | - |
| Малый | 4—100 | - |
| Средний | 100—400 | До 0,5 |
| Крупный | 400 и более | Более 0,5 |
Таблица 1.2
| Группа | Общее назначение | Непосредственное назначение или конструктивные особенности | Марка |
| 1 | Общего назначения для пресной воды и других не корродирующих черные металлы жидкостей | Центробежные консольные (ГОСТ 22247—76Е) Консольные моноблочные Центробежные двустороннего входа (ГОСТ 10272—77) Центробежные вертикальные нерегулируемые (ГОСТ 19740—74)То же, регулируемые Центробежные диагональные регулируемыеОсевые вертикальные нерегулируемые (ГОСТ 9366—80) То же, регулируемые Осевые горизонтальные регулируемые Вихревые (ГОСТ 10392—80Е)Цептробсжно-вихревые (ГОСТ 10392—80Е) Многоступенчатые (ГОСТ 10407—70) | КкмД ВВРОВОПВ ОПГВС, ВК.вко, вксЦВ, ЦВС ЦНС, МС |
| 2 | Скважинные | Скважинные с электродвигателем над скважиной (ГОСТ 14835—75)Скважинные с погружным электродвигателем (ГОСТ 10428—79Е) | А, НА, УЦТВЭЦВ |
| 3 | Для энергосистем | Питательные (ГОСТ 22337—77)Конденсаторные (ГОСТ6000—79)Сетевые (ГОСТ 22465—77) | ПЭ, ПТ, ПТН КС, КсДсэ |
| 4 | Для сточных жидкостей (фекальные) | Горизонтальные (ГОСТ 11379—80Е) Вертикальные | СГ (ФГ) СГВ (ФВ) |
| 5 | Для абразивных гидросмесей | Грунтовые горизонтальные од-нокорпусные с нормальным проходным сечением (ГОСТ 9075—75)То же, с увеличенным проходным сечением ГрунтовыеПесковые горизонтальные с осевым подводом (ГОСТ 8388—77)Песковые вертикальные (ГОСТ 8388—77) | Гр (ГрВ)ГрУГрТ П (Пс)пв |
| 6 | Для волокнистых масс | Центробежные для бумажной массы (ГОСТ 11377—80Е) | БМ |
| 7 | Для химических производств | Центробежные консольные для жидкостей с объемной концентрацией твердых включений не более 0,1 %То же, для жидкостей с объемной концентрацией твердых включений не более 1,5 % Центробежные герметичные горизонтальные и вертикальные (ГОСТ 20791—75Е) Осевые горизонтальные нерегулируемые То же, встроенные | X (ХМ), ХОАХХГ, ХГВОХГох |
| 8 | Опускные | Моноблочные для загрязненных вод (ГОСТ 20763—75) | гном |
| 9 | Дозировочные | ПлунжерныеПоршневые Сильфонные | ВД, НДР,нд-э |
На практике чаще всего применяют так называемые служебные классификации насосов, базирующиеся на существующих типах насосов и разрабатываемые для оценки технических условий насосов, маркировки, установки цен, разработки норм на ремонт и запасные части и для других целей. В табл. 1.2, по данным ВНИИгидромаш, приведена классификация насосов, используемых в коммунальном хозяйстве, системах водоснабжения и канализации промышленных предприятий, в энергетических системах, а также для мелиорации. Следует отметить, что приведенная классификация не охватывает все типы насосов, используемых в различных отраслях народного хозяйства, но она поможет ориентироваться в достаточно широкой номенклатуре насосов, применяемых в системах водоснабжения и канализации. В настоящее время в нашей стране принята маркировка насосов по основным техническим показателям: подаче и напору. Большинство насосов маркируется следующим образом: после буквенного обозначения (марки) ставят через тире или косую черту две цифры — номинальную подачу, м3/ч, и номинальный напор, м столба жидкости. Например, консольный насос с подачей 125 м3/ч и напором 30 м обозначается так: К 125 — 30 или К 125/30, а горизонтальный фекальный насос с такими же показателями — ФГ 125—30 или ФГ 125/30. Более детально маркировка насосов рассмотрена при описании различных типов насосов.
www.nasosinfo.ru
Общая характеристика насосов и их классификация
⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 6Следующая ⇒Насосы – это гидравлические машины, в которых происходит преобразование механической энергии привода в гидравлическую энергию перекачиваемой жидкости.
Насосы подразделяются на два основных класса: динамические и объемные (рис.6.1).
Рисунок 6.1 – Классификация насосов
К динамическим насосам относятся центробежные, осевые, вихревые и др. Рабочим органом этих насосов, как правило, является вращающееся рабочее колесо (рис.6.2).
Рисунок 6.2 – Схема центробежного насоса:
1 – подвод; 2 – р.к; 3 – отвод; 4 – диффузор
Энергия от рабочего колеса передается жидкости путем динамического взаимодействия лопастей колеса с обтекающей их жидкостью.
В объемных насосах рабочий процесс основан на попеременном заполнении рабочей камеры жидкостью и вытеснении ее при помощи вытеснителя. Вытеснителями могут быть поршни, плунжеры, шестерни, винты, пластины и т.п.
Остановимся более подробно на характеристике объемных насосов, которые применяются в объемном гидроприводе. По характеру процесса вытеснения жидкости объемные насосы разделяются на поршневые и роторные.
В поршневом насосе жидкость вытесняется из неподвижных камер в результате возвратно-поступательного движения поршней.
В роторном насосе жидкость вытесняется из перемещаемых рабочих камер в результате вращательного или вращательно-поступательного движения вытеснителей (поршней, винтов, пластин).
К общим свойствам объемных насосов, которые отличают их от динамических (лопастных), относятся цикличность рабочего процесса, самовсасывание, малая зависимость подачи насоса от развиваемого ими давления.
Основные параметры объемных насосов
Для характеристики насосов объемного гидропривода используют следующие параметры:
1 Рабочий объем - разность наибольшего и наименьшего значений объема рабочей камеры за один оборот вала или за двойной ход рабочего органа насоса.
2 Подача насоса - объем жидкости, подаваемой насосом за единицу времени.
3 Давление насоса - разность между давлением на выходе из насоса и давлением на входе в него
. (6.1)
4 Мощность N ,кВт, потребляемая вращательным насосом (подводимая от двигателя):
, (6.2)
где M – крутящий момент на валу насоса;
- частота вращения вала.
5 Полезная мощность насоса - мощность, сообщаемая насосом перекачиваемой жидкости:
. (6.3)
6 К.п.д. насоса - отношение полезной мощности к мощности насоса
. (6.4)
Поршневые насосы
Поршневые насосы представляют собой простейшие объемные машины с возвратно-поступательным движением поршня в цилиндре. Схема однопоршневого насоса одностороннего действия показана на рис.6.3.
Рисунок 6.3 – Схема поршневого насоса:
1 – рабочая камера; 2 – поршень; 3, 4 – клапаны; 5, 6 – напорный и всасывающий трубопроводы; 7 – резервуар; 8 – кривошипно-шатунный механизм
Во время работы двигателя вращательное движение его вала при помощи кривошипно – шатунного механизма преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня. Если поршень движется вправо, то объем рабочей камеры увеличивается, а давление в ней уменьшается. Всасывающий клапан открывается, и жидкость из резервуара по всасывающему трубопроводу поступает в насос. Если поршень движется влево, то объем рабочей камеры уменьшается, а давление в ней увеличивается, всасывающий клапан закрывается, напорный открывается, и жидкость поступает в напорный трубопровод. За один двойной ход поршня насос производит одно всасывание и одно нагнетание, поэтому он называется насосом одностороннего действия.
Подача насоса одностороннего действия определяется по формуле
, (6.5)
где - рабочий объем; h – ход поршня, h=2r; n – число двойных ходов поршня в единицу времени; - объемный к.п.д. ( ).
Поршневые насосы применяют для перекачивания воды, вязких и загрязненных жидкостей. Достоинством этих насосов является их способность к самовсасыванию. При запуске поршневой насос не нуждается в предварительном заливе.
Пластинчатые насосы
В пластинчатых насосах вытеснителем являются пластины. Рабочие камеры образованы двумя соседними пластинами и поверхностями ротора и статора. Схема пластинчатого насоса показана на рис. 6.4.
Рисунок 6.4 – Схема пластинчатого насоса:
1 – ротор; 2 – статор; 3 – пластина; 4 – камера всасывания; 5– камера нагнетания
Насос состоит из статора (корпуса) и ротора, в радиальных пазах которого установлены пластины. Пластины при вращении ротора совершают относительно него возвратно-поступательное движение. Ротор расположен в статоре с эксцентриситетом е. Статор имеет камеры всасывания и нагнетания. При вращении ротора пластины под действием центробежных сил прижимаются к внутренней поверхности статора. Жидкость из камеры всасывания переносится в камеру нагнетания.
Подачу пластинчатого насоса можно определить по формуле
, (6.6)
где в - ширина пластины; е-эксцентриситет; D - диаметр статора;
z - число пластин; - толщина пластины; n - частота вращения ротора; -объемный к.п.д. ( ).
Пластинчатые насосы применяются в основном для подачи масла в системы гидропривода станков, прессов, транспортных машин, а также для перекачивания других смазочных материалов и вязких продуктов.
Шестеренные насосы
Шестеренные насосы получили широкое распространение для подачи масел в системы гидропривода, а также для перекачивания смазочных материалов. Наиболее широко применяются насосы с шестернями внешнего зацепления. На рис. 6.5 приведена схема такого насоса. Он состоит из двух одинаковых шестерен ведущей и ведомой, установленных в корпусе с минимальными зазорами. Шестерни вращаются навстречу другу. При вращении шестерен жидкость заполняет впадины и переносится из полости всасывания в полость нагнетания и далее, при вступлении зубьев в зацепление, вытесняется в напорное окно.
Рисунок 6.5 - Схема шестеренного насоса
Подача шестеренного насоса определяется по формуле
, (6.7)
где m-модуль зацепления; z-число зубьев; n - частота вращения ротора; -объемный к.п.д. ( ).
Читайте также:
lektsia.com
