22) Трубопроводы. Насосы. Компрессоры. Назначение.
Насосы -гидравлические машины, которые преобразуют механическую энергию двигателя в энергию перемещаемой жидкости, повышая ее давление. Разность давлений жидкости в насосе и трубопроводе обусловливает ее перемещение.
При перемещении жидкости по горизонтальным трубопроводам и с низшего уровня на высший применяют насосы. Кроме того, в промышленности используют устройства для транспортирования жидкостей с помощью пара, воды и сжатого газа (воздуха)---струйные насосы, газлифты и монтежю.
6.1 Классификация насосов
По принципу действия различают насосы следующих типов: лопастные, или центробежные, объемные, вихревые, осевые.
В лопастных (центробежных) насосах давление создается центробежной силой, действующей на жидкость при вращении лопастных колес.
В объемных насосах разность давлений возникает при вытеснении жидкости из замкнутого пространства телами, движущимися возвратно-поступательно или вращающимися. К машинам этого типа относятся поршневые и ротационные (шестеренчатые, пластинчатые и винтовые) насосы.
В вихревых насосах в энергию давления трансформируется энергия вихрей, образующихся в жидкости при вращении рабочего колеса.
Действие осевых насосов основано на перемещении жидкости, возникающем при вращении в ней устройства типа гребного винта,
В струйных насосах перемещение жидкостей производится движущейся струей воздуха, пара или воды. Перемещение жидкостей в газлифтах происходит под действием разности плотностей жидкости и газо-жидкостной смеси, образующейся путем ввода газа в открытую с двух сторон вертикальную трубу, один конец которой опущен в перекачиваемую жидкость.
В монтежю используется давление воздуха, газа или пара на поверхность жидкости.
6.2 Центробежные насосы
Наиболее распространенными динамическими насосами являются центробежные.
Основным рабочим органом центробежного насоса (рис. 6.1) является свободно вращающееся внутри спиралевидного (или улитообразного) корпуса 1 колесо 2, насаженное на вал 9. Между дисками колеса, соединяя их в единую конструкцию, находятся лопасти (лопатки) 3, плавно изогнутые в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Внутренние поверхности дисков и поверхности лопаток образуют так называемые межлопастные каналы колеса, которые при работе насоса заполнены перекачиваемой жидкостью. Всасывание и нагнетание жидкости в центробежных насосах происходит равномерно и непрерывно под действием центробежной силы, возникающей при вращении колеса.
1-корпус; 2-рабочее колесо; 3-лопатки; 4-линия для залива насоса
перед пуском; 5-всасы-вающий трубопровод; 6-обратный клапан; 7-фильтр;
8 -нагнетательный трубопровод; 9 -вал; 10 –сальник
Рисунок 6.1 - Центробежный насос
а - открытое; б - закрытое; 1 - диски; 2 - лопатки
Рисунок 6.2 - Колеса центробежных насосов:
На рис. 6.2 показаны некоторые типы рабочих колес центробежных насосов. В насосах с одним рабочим колесом создаваемый напор ограничен и обычно не превышает 50-100 м столба жидкости. Для создания более высоких напоров применяют многоступенчатые насосы. В этих насосах перекачиваемая жидкость проходит последовательно через ряд рабочих колес, насаженных на общий вал. В зависимости от числа колес (ступеней) различают насосы двухступенчатые, трехступенчатые и т. д.
4.3 Поршневые насосы
Наиболее распространенным типом объемных насосов являются поршневые. Схема работы поршневого насоса показана на рис.6.3. В рассмотренном насосе за один оборот вала кривошипно-шатунного механизма (при этом поршень делает два хода - слева направо и справа налево) происходит одно всасывание и одно нагнетание, т.е. процесс перекачивания жидкости таким насосом, который называют насосом простого действия, осуществляется неравномерно.
1 -цилиндр; 2-поршень (S-ход поршня); 3- кривошипно-шатунный механизм;
4 и 5 - соответственно всасывающий и нагнетательный клапаны;
6, 7 - соответственно всасывающий и нагнетательный трубопроводы
Рисунок 6.3 - Горизонтальный поршневой насос простого действия
Ответы на дополнительные вопросы: