Дозировочные насосы
Область применения, параметры, устройство, типы насосов, эксплуатация.
Дозировочные электронасосные агрегаты предназначены для дозирования нейтральных и агрессивных жидкостей, эмульсий и суспензий кинематической вязкостью от 0,0035 до 8 см2/с, температурой от -15 до +200°С, массовой долей твердой неабразивной фазы до 10%, размером зерен твердой неабразивной фазы не более 1% от диаметра условного прохода присоединительных патрубков.
Основные параметры, характеризующие работу этого агрегата, — это категория точности дозирования, подача, давление нагнетания, допускаемая вакуумметрическая высота всасывания.
Категория точности дозирования в установленном диапазоне изменения рабочих параметров номинального режима определяется отклонением фактической подачи эталонной жидкости при номинальном режиме агрегата, выраженным в процентах от номинальной подачи.
Фактическая подача вычисляется по отношению объема жидкости, подаваемой агрегатом, ко времени и зависит от диаметра плунжера, длины его хода, числа ходов плунжера в единицу времени, а также от давления и физико-механических свойств дозируемой жидкости (вязкости сжимаемости, плотности и т. д.). Эти факторы определяют коэффициент подачи агрегата или его объемные потери — утечки через уплотнения, потери от сжимаемости дозируемой жидкости, деформации элементов конструкции насоса и т. д.
Давление нагнетания определяется параметрами насосной установки, т. е. превышением высоты уровня жидкости в нагнетательном резервуаре над осью насоса, давлением в нагнетательном резервуаре, а также потерями в нагнетательном трубопроводе и физико-механическими свойствами перекачиваемой жидкости.
Вакуумметрическая высота всасывания зависит от давления во всасывающем резервуаре, высоты уровня жидкости в нем над осью насоса, потерь во всасывающем трубопроводе, давления насыщенных паров и других физико-механических свойств перекачиваемой среды. Допустимая вакуумметрическая высота всасывания дозировочных электронасосных агрегатов (при работе на холодной чистой воде с температурой не выше 30 °С) равна 3 м при предельном давлении и наибольшей длине хода плунжера. Превышение вакуумметрической высоты всасывания может вызвать кавитацию, которая приводит к нарушению точности дозирования, снижению подачи, а также к увеличению шума и вибрации агрегата и ускоренному износу узлов проточной части насоса.
Дозировочный одноплунжерный электронасосный агрегат состоит из редуктора с механизмом регулирования, гидроцилиндра и электродвигателя.
Рисунок 1.15 Редуктор агрегата НД:
1 – червяк; 2 – подшипник; 3 – муфта; 4 – корпус; 5 – червячное колесо; 6 – шатун; 7 – ползун; 8 – вал; 9 – эксцентрик
Редуктор (рис. 1.15) с регулирующим механизмом предназначен для преобразования вращательного движения приводного вала двигателя в возвратно-поступательное движение плунжера, а также для бесступенчатого регулирования длины хода плунжера. Червяк расположен вертикально в роликовых подшипниках. Верхний конец вала червяка соединен муфтой с валом электродвигателя, который монтируется на фланце корпуса. Червячное колесо закреплено на валу, имеющем эксцентриковую шейку, на которую надет эксцентрик. Изменяя положение эксцентрика относительно эксцентриковой шейки вала, можно менять эксцентриситет от максимума до нуля, так можно получить различную длину хода плунжера. Шатун, надетый на эксцентрик, предназначен для преобразования вращательного движения вала червячного колеса в возвратно-поступательное движение ползуна, с которым соединен плунжер.
В дозировочных агрегатах с предельным давлением до 10 МПа манжеты, уплотняющие плунжер и фонарь, поджимаются при помощи нажимного стакана, в агрегатах с предельным давлением свыше 10 МПа манжеты, уплотняющие плунжер, поджимаются при помощи нажимного стакана, а уплотняющий фонарь — нажимной втулкой.
В качестве промывочной и затворной жидкости используют чистую жидкость, нейтральную по отношению к окружающей среде и дозируемому продукту. Область применения дозировочных электронасосных агрегатов определяется стойкостью материала, из которого изготовлена проточная часть насоса, а также стойкостью материала уплотнений. Агрегаты выпускают в климатическом исполнении У. Они эксплуатируются также и вне помещений при температуре воздуха 40—45 °С.
В состав дозировочного агрегата входят дозировочные насосы следующих типов:
НД- насосы дозировочные с регулированием величины подачи вручную за счет изменения длины хода плунжера при остановленном электродвигателе
НД - насосы дозировочные с приводом от балансира станка-качалки
НДР - насосы дозировочные с регулированием величины подачи за счет изменения длины хода плунжера, как при работающем, так и остановленном основном приводе
НДЭ - насосы дозировочные с регулированием величины подачи за счет изменения частоты вращения вала электродвигателя, с автоматическим и дистанционным регулированием подачи (с электрическим исполнительным механизмом).
Условное обозначение агрегата НД 1,0 Р 100/10содержит:
НД – насос дозировочный;
1,0 – категория точности;
Р – регулировка на ходу;
100 – подача, л/ч;
10 – предельное давление, кгс/см2.
Дозировочные насосы изготавливают в различных исполнениях:
1) по категории точности дозирования: 0,5; 1 и 2,5 (индексы 0,5; 1; 2,5);
2) по материалу деталей проточной части:
- из стали марки 20X13 (индекс Д);
- из стали марки 12Х18НДТ (индекс К);
- из титана и его сплавов (индекс Т).
3) в зависимости от наличия рубашки для обогрева или охлаждения проточной части:
- без рубашки обогрева или охлаждения проточной части (индекс 1);
- с рубашкой обогрева и охлаждения (индекс 2).
4) в зависимости от конструкции уплотнительного узла проточной части:
- без подвода охлаждающей, промывочной или затворной жидкости (индекс 3);
- с подводом охлаждающей, промывочной или затворной жидкости (индекс 4).
Контрольные вопросы:
1. Область применения дозировочных насосов?
2. Как производится регулирование подачи дозировочных насосов?
3. Что входит в условное обозначение дозировочных агрегатов?
4. Тип редуктора дозировочного насоса.
5. Какого типа клапаны применяются в конструкции дозировочного насоса типа НД?
6. Как обеспечивается уплотнение плунжера насоса?
Роторные насосы
Область применения, принцип действия, особенности конструкции и работы шестеренных и винтовых насосов, характеристики.
Шестеренные насосы применяют в гидросистемах агрегатов для подземного ремонта и как топливные в депарафинизационных агрегатах.
Принцип действия шестерённого насоса заключается в засасывании жидкости в межзубовые впадины, освобождаемые зубьями, выходящими из зацепления, и в вытеснении этой жидкости зубьями, входящими в зацепление. Жидкость, попавшая во впадину со стороны всасывающей полости, переносится в камеру нагнетания. Процессы всасывания и нагнетания происходят непрерывно в течение полного оборота шестерен. Находящиеся в зацеплении зубья шестерен представляют собой подвижное уплотнение, разделяющие полости всасывания и нагнетания.
Рисунок 1.16 Схема шестерённого насоса: 1 - корпус; 2 - шестерни |
Подача шестерённого насоса зависит от ряда параметров:
- диаметра начальной окружности шестерен;
- модуля зацепления;
- ширины шестерен;
- числа оборотов шестерен в минуту;
- объемного КПД, учитывающий утечки.
Величина объёмного КПД находится в пределах 0,7...0,9, численное значение механического КПД находится в пределах 0,8...0,95. Шестерни насоса обычно исполняют одинакового диаметра с числом зубьев 8...12. Шестерни выполняют прямозубыми, косозубыми и шевронными. Насосы применяют для подач 0,25...40 м3/час и напоров до 2...3 МПа.
Винтовые насосы применяются для добычи пластовой жидкости повышенной вязкости из нефтяных скважин.
Винтовые насосы обычно выполняют с одним, двумя, тремя или пятью винтами при этом один винт ведущий, а остальные ведомые. Винты многовинтовых насосов помещают в плотно охватывающий их кожух. Всасывающую и нагнетательную камеры помещают со стороны торцов винтов.
При вращении винтов в раскрывающуюся впадину винтового канала, находящуюся во всасывающей полости, поступает жидкость. При дальнейшем вращении винтов эта впадина замыкается и жидкость, находящаяся в ней, переносится к нагнетательной полости, где впадина размыкается, и жидкость, находящаяся между входящими в зацепление винтами, проталкивается в нагнетательный трубопровод.
Рисунок 1.17 Устройство винтового насоса: 1 – крышка корпуса; 2 – обойма ротора; 3 – ведомый ротор; 4 – нагнетательный патрубок; 5 – ведущий ротор; 6 – нажимная втулка уплотнительного сальника; 7 - корпус; 8 – опорная втулка ведущего ротора; 9 – ведомый ротор; 10 – всасывающий патрубок; 11 и 13 – разгрузочные поршни ведомого ротора; 12 – разгрузочный поршень ведущего ротора |

Винтовые насосы имеют ряд преимуществ перед шестеренчатыми: меньше габариты и вес, бесшумность работы, отсутствие перебалтывания перекачиваемой жидкости, способность к перекачиванию жидкостей с самой различной вязкостью, большое допустимое число оборотов. Наибольшее распространение имеют насосы трехвинтовые.
Контрольные вопросы:
1. Область применения роторных насосов?
2. Как устроен шестерённый насос?
3. От чего зависит подача шестерённого насоса?
4. Какие конструкции винтовых насосов вы знаете?
5. Преимущества роторных насосов по сравнению с поршневыми.
Дата добавления: 2016-09-26; просмотров: 4660;