Насосы простого действия

Перемещение жидкостей

Перемещение жидкостей осуществляется по трубопроводам; при этом движущая сила определяется разностью давлений в начальном и конечном пунктах трубопровода. С высшего уровня к низшему жидкость перемещается самостоятельно (самотеком): разность уровней жидкости должна быть достаточной для достижения заданной скорости и преодоле­ния всех сопротивлений.

В тех случаях, когда жидкость необходимо перемещать с низшего уровня на высший или по горизонтали, применяют насосы—гидравлические машины, которые сообщают жидкости энергию и повышают давление.

В зависимости от принципа действия насоса увеличение энергии и давления жидкости может быть осуществлено:

1) в объемных насосах – путем вытеснения жидкости из замкнутого пространства насоса телами, движущимися возвратно-посту­пательно или вращающимися;

2) в лопастных или центробежных насосах – центробежной силой, возникающей в жидкости при вращении лопастных колес;

3) в вихревых насосах – интенсивным образованием и разрушением вихрей, возникающих при вращении рабочих колес;

4) в струйчатых насосах – движущейся струей воздуха, пара или воды;

5) в газлифтах – образованием пены при подаче воздуха или газа в жидкость.

Объемные насосы

Общие сведения

Основным видом объемных насосов являются поршневые насосы. В этих конструкциях жидкость вытесняется из замкнутого пространства насоса движущимся возвратно-поступательно поршнем, плунжером (скалкой) или мембраной. К объемным насосам относятся также роторные, в которых жидкость вытесняется зубьями шестерен, винтами, кулачками и выдвижными скользящими пластинами при вращательном их движении. Наибольшее промышленное значение имеют поршневые насосы.

Основными частями поршневых насосов являются:

1) цилиндр или корпус насоса;

2) поршень или плунжер (скалка), при возвратно-поступательном движении которого происходит всасывание жидкости в цилиндр и вытал­кивание ее из цилиндра в нагнетательный трубопровод;

3) клапаны, периодически соединяющие пространство цилиндра с пространством всасывания и нагнетания.

По роду привода различают насосы приводные, действующие от электрического привода, и паровые, непосредственно соединенные с паровой машиной.

Соответственно расположению поршня или плунжера различают насосы вертикальные и горизонтальные.

По способу действия поршневые насосы делятся: на простые, или одинарного действия; двойные, или многократного действия; дифферен­циальные.

Рассмотрим устройство и принцип действия насосов, группируя их по последнему признаку, т. е. в зависимости от способа действия.

Насосы простого действия

В насосах простого или одинарного действия за один оборот вала или за два хода поршня жидкость один раз всасывается в цилиндр и один раз выталкивается из него. В горизонтальном поршневом насосе простого действия (см. рис. 1) при ходе плунжера 4 вправо образуется разреженное пространство. Жидкость под действием атмосферного давления поднимается по всасываю­щему трубопроводу 1, проходит через открывающийся при этом всасывающий клапан 3 и заполняет цилиндр. При обратном ходе плунжера (влево) вса­сывающий клапан давлением жидкости закрывается, а нагнетательный клапан 6 открывается и жидкость вытесняется в нагнетательный трубопровод 8.

1 – всасывающий трубопровод; 2, 7 – воздушные колпаки; 3 – всасывающий клапан; 4 – плунжер; 5 – цилиндр; 6 – нагнетательный клапан; 8 – нагнетательный трубопровод

Рисунок 1 – Схема горизонтального поршневого насоса простого действия

1 – цилиндр; 2 – плунжер; 3 – всасывающий штуцер; 4 – всасывающий клапан; 5 – нагнетательный клапан; 6 – нагнетательный штуцер; 7 – воздушный колпак

Рисунок 2 - Схема вертикального поршневого насоса простого действия

На рис. 2 изображена схема вертикального насоса простого действия. Этот насос имеет два клапана и работает аналогично горизонтальному насосу простого действия.

К насосам простого действия относится также насос с проходным (дисковым) поршнем (рис. 3). В цилиндре 1 насоса посредством штанги 2 перемещается поршень 3 со сквозным отверстием, перекрывается кольцевым клапаном 4. При ходе поршня вверх во всасывающий клапан 5 всасывается жидкость и одновременно выталкивается жидкость, находящаяся над поршнем. При ходе поршня вниз жидкость, находящаяся под поршнем, вытесняется последним и проходит через нагнетательный клапан в верхнюю часть цилиндра. Таким образом, за один ход поршня происходит всасывание и нагнетание жидкости, другой же ход является холостым. Этим обусловливается значительная неравномерность работы таких насосов.

1 - цилиндр; 2 - штанга; 3 - про­ходной пор­шень; 4 - коль­цевой нагнета­тельный кла­пан; 5 - всасы­вающий клапан

Рисунок 3 – Схема насоса с проходным (дисковым) поршнем