Центробежные насосы

Принцип действия и типы насосов. В центробежных насосах всасывание и нагнетание жидкости происходит равномерно и непрерывно под действием центробежной силы, возникающей при вращении рабочего колеса с лопатками, заключенного в спиралеобразном корпусе.

В одноступенчатом центробежном насосе (рис. 1) жидкость из всасывающего трубопровода 1 поступает вдоль оси рабочего колеса 2 в корпус 3 насоса и, попадая на лопатки 4, приобретает вращательное движение. Центробежная сила отбрасывает жидкость в канал переменного сечения между корпусом и рабочим колесом, в котором скорость жидкости уменьшается до значения, равного скорости в нагнетательном трубопроводе 5. При этом, как следует из уравнения Бернулли, происходит преобразование кинетической энергии потока жидкости в статический напор, что обеспечивает повышение давления жидкости. На входе в колесо создается пониженное давление, и жидкость из приемной емкости непрерывно поступает в насос.

 

Рис.1 Схема центробежного насоса:

1-всасывающий трубопровод; 2- рабочее колесо; 3- корпус; 4- лопатки; 5- нагнетательный трубопровод

 

Давление, развиваемое центробежным насосом, зависит от скорости вращения центробежного колеса. Вследствие значительных зазоров между колесом и корпусом насоса разряжение, возникающее при вращении колеса, недостаточно для подъема жидкости по всасывающему трубопроводу, если он и корпус насоса не залиты жидкостью. Поэтому перед пуском центробежный насос заливают жидкостью. Чтобы жидкость не вылилась из насоса и всасывающего трубопровода при заливке насоса или при кратковременных остановках его, на конце всасывающей трубы, погруженном в жидкость, устанавливают обратный клапан, снабженный сеткой.

Напор одноступенчатых центробежных насосов (с одним рабочим колесом) ограничен и не превышает 50 м. Для создания более высоких напоров применяют многоступенчатые насосы (рис.2), имеющие несколько рабочих колес 1 в общем корпусе 2, расположенных последовательно на одном валу 3. Жидкость, выходящая из первого колеса, поступает по специальному отводному каналу 4 в корпусе насоса во второе колесо (где ей сообщается дополнительная энергия), из второго колеса через отводной канал в третье колесо и т.д.


 

Рис. 2. Схема многоступенчатого насоса:

1- рабочее колесо; 2- корпус; 3- вал; 4- отвод канал

 

Таким образом, ориентировочно (без учета потерь) можно считать, что напор многоступенчатого насоса равен напору одного колеса, умноженному на число колес. Число рабочих колес в многоступенчатом насосе не превышает пяти.

 

Поршневые насосы

Принцип действия и типы насосов. По числу всасываний или нагнета­ний, осуществляемых за один оборот кривошипа или за два хода поршня, поршневые насосы делятся на насосы простого и двойного дейст­вия. В зависимости от конструкции поршня различают собственно порш­невые и плунжерные (скальчатые) насосы.

На рис. 3 представлен плунжерный горизонтальный насос простого действия, в котором роль поршня играет плунжер 1, двигающийся возвратно-поступательно в цилиндре 2, плунжер уплотняется при помощи сальника 3.

Рис. 3. Схема горизонтального плунжерного насоса простого действия:

1 — плунжер (скалка); 2 — цилиндр; 3 —

сальник; 4 — всасывающий клапан; 5 —

нагнетательный клапан

 

 

Плунжерные насосы не требуют такой тщательной обработки внутренней поверхности цилиндра, как поршневые, а неплотности легко устраняются подтягиванием или заменой набивки сальника без демонтажа насоса. В связи с тем, что для плунжерных насосов нет необходимости в тщательной пригонке поршня и цилиндра, их применяют для перекачивания загрязненных и вязких жидкостей, а также для создания более высоких давлений. Такие насосы более распространены в химической промышленности, чем поршневые.

Более равномерной подачей, чем насосы простого действия, обладают плунжерные насосы двойного действия. Горизонтальный плунжерный насос двойного действия

(рис. 4) можно рассматривать как совокупность двух насосов простого действия. Он имеет четыре клапана – два всасывающих и два нагнетательных.

Рис. 4 . Схема горизонтального плунжерного двойного действия: 1- плунжер; 2- цилиндры; 3,4- всасывающие клапаны; 5,6- нагнетательные клапаны  
 
 

При ходе плунжера 1 вправо жидкость всасывается в левую часть цилиндра 2 через всасывающий клапан 3 и одновременно через нагнетательный клапан 6 поступает из правой части цилиндра в напорный трубопровод; при обратном ходе поршня всасывание происходит в правой части цилиндра через всасывающий клапан 4, а нагнетание – в левой части цилиндра через клапан 5.

 

Таким образом, в насосах двойного действия всасывание и нагнетание происходят при каждом ходе поршня, вследствие чего производительность насосов этого типа больше и подача равномернее, чем у насосов простого действия.

Для уменьшения неравномерности подачи и смягчения гидравлических ударов (например, при быстром закрытии вентиля на напорном трубопроводе) поршневые насосы снабжаются воздушными колпаками (рис. 5), которые устанавливают на входе жидкости в насос (на всасывающей линии) и при выходе ее из насоса (на нагнетательной линии). Воздушный колпак представляет собой буферный промежуточный сосуд, около 50% емкости которого занимает воздух.

При ускорении движения поршня, т.е. когда в воздушный колпак поступает наибольшее количество жидкости, воздух, находящийся в последнем, сжимается. Избыток жидкости поступает в колпак и удаляется из него, когда подача становится ниже средней. При этом давление воздуха, находящегося в колпаке, изменяется незначительно (поскольку его объем гораздо больше объема поступающей жидкости) и движение жидкости в нагнетательном (или всасывающем ) трубопроводе становится близким к равномерному.

 

 

Рис. 5. Воздушные колпаки:

а - на всасывающей линии; б - на нагнетательной линии

 






Дата добавления: 2016-06-29; просмотров: 2159; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.026 сек.