3.2 Переміщення рідин і газів

Класифікація насосів, вентиляторів і компресорів.

Насосом називається машина для створення потоку рідкого середовища.

Усе різноманіття видів насосів за принципом дії й конструкцій поєднується у дві більші групи: 1) динамічні насоси; 2) об'ємні насоси.

1. Динамічні насоси: залежно від характеру сил, що діють на рідке середовище, діляться на:

1.1. лопатеві насоси – відцентрові й осьові;

1.2. електромагнітні насоси;

1.3. насоси тертя – вихрові, вібраційні й струминні.

2. Об'ємні насоси по характеру руху робочих органів мають наступні види:

2.1. Зворотно-поступальний насос – поршневі, плунжерні й діафрагмені;

2.2. Роторний насос – зубчасті, гвинтові, шиберні й роторно-поршневі;

2.3. Крильчастий насос.

Вентиляторами називаються машини, що служать для відсмоктування й нагнітання повітря або інших газів при загальному напорі, що не перевищує 15 кПа (1500 мм вод. ст.).

Розрізняють вентилятори:

1. за принципом дії й конструкцій: відцентрові й осьов;

2. по заданому тиску: низького тиску – до 1,0 кПа (100 мм вод. ст.); середнього тиску– 1…3 кПа (від 100 до 300 мм вод. ст.); високого тиску– 3…15 кПа (від 300 до 1500 мм вод. ст.).

Вентиляційні установки бувають: нагнітальні; усмоктувальні або витяжні; безнапірні або пневматичні.

Компресорами називають машини, що служать для стиску повітря або різних газів.

Компресори класифікуються на групи по наступних ознаках:

1) по конструкції – поршневі, лопаткові (відцентрові й осьові) і ротаційні;

2) по числу щаблів стиску – одноступінчасті й багатоступінчасті;

3) по величині тиску: низького (р_к < 1,0 МПа), середнього (р_к = 1,0...8,0 МПа), високого (р_к = 8...10 МПа) і надвисокого(р_к > 10 МПа) тиску;

4) по продуктивності: малої (V = 0,15 м³/с), середньої (V = 0,15...0,5 м³/с) і великої (V > 0,5 м³/с), продуктивності;

5) по розташуванню циліндрів – горизонтальні й вертикальні (це ставиться тільки до поршневих компресорів).

Кількісною характеристикою компресора є його продуктивність, що представляє собою об'ємна кількість газу, що подавати компресором в одиницю часу при початкових параметрах газу.

Якісною характеристикою компресора є ступінь підвищення тиску β = p₂/p₁.

З алежно від ступеня підвищення тиску розрізняють:

1) вентилятори – компресори, призначені для переміщення газів (β = 1,04…1,1);

2) повітродувки – компресори, ступінь стиску яких β = 1,14…1,4;

3) властиво компресори, призначені для одержання стисненого повітря або газу (β > 4).

П

Малюнок 3.7 Схема однопоршневого насоса однобічної дії.

1 – робоча камера; 2 – усмоктувальна труба; 3 – напірний трубопровід; 4 – поршень; 5 – ціліндр; 6 – шток; 7 – ползун; 8 – кривошип; 9 – шатун.

ристрій і принцип дії поршневих насосів.

Поршневим насосом називається зворотно-поступальний насос, у якого робочі органі виконані у вигляді поршнів. По кількості поршнів ці насоси розділяються на однопоршневі, двопоршневі, трипоршневі й багатопоршневі. По числу циклів нагнітання й усмоктування за один подвійний хід поршня розрізняють насоси однобічної дії (мал. 3.7), двосторонньої дії й диференціальні.

При русі поршня вправо в лівій порожнині циліндра й у робочій камері створюється розрідження. За рахунок розрідження верхній нагнітальний клапан К_н притискається до сідла, а нижній всмоктувальний клапан К_в піднімає, і в, що створився зазор по усмоктувальній трубі засмоктується рідина із джерела в робочу камеру. При русі поршня вліво в робочій камері створюється підвищений тиск, під дією якого всмоктувальний клапан К_в закривається, а нагнітальний клапан К_н піднімає, і рідина витісняється із циліндра в напірний трубопровід.

При багаторазовому зворотно-поступальному русі поршня вода переміщається по усмоктувальній трубі через циліндр насоса в нагнітальну трубу й далі до місця споживання. При цьому подача рідини в нагнітальну лінію виявляється нерівномірної, що є істотним недоліком насосів однобічної дії. Для усунення цього недоліку застосовуються насоси двосторонньої дії де процес усмоктування в одній камері йде одночасно із процесом нагнітання в інший.

Для забезпечення рівномірності подачі застосовуються диференціальні насоси (поршневі й плунжерні). На всасывающей стороне он работает как насос одностороннего действия, на нагнетательной стороне – как насос двустороннего действия.

П о напрямкові осі руху робочих органів поршневі (плунжерні) насоси можуть бути горизонтальними й вертикальними.