Самостійна робота №2 Тема. Характеристика насосів

План

1. Характеристика поршневих, центробіжних, роторних і мембранних насосів.

2. Компресорні машини.

3. Робота вентилятора.

Загальні відомості про призначення і типи насосів.

На підприємствах харчування для правильної організації технологічних процесів необхідно здійснювати переміщування, перекачування, підведення і відведення рідин і газів.

Наприклад, при наповненні кухонних апаратів водою, миючими рідинами , при вентиляції приміщень та відведення газів. Газ підводять до теплових апаратів, що працює на ньому. На практиці застосовують відведення димових газів від камер згорання і газових плит. Відведення газів відбувається при вентиляції приміщень. Для переміщення рідин

Мал. 1.1.Схема насосної установки: використовують різного типу насоси,

1 – нижній резервуар; 2 – насос; для переміщення газів-компресорні

3 – верхній резервуар. машини.

Насоси і компресорні машини називають гідравлічними машинами.

Велика роль насосів на тих підприємствах, де вони використовуються для проведення технологічних процесів. Отже, насоси є необхідними для проведення циркуляційного перемішування рідин. Важливою є їх роль в якості основних елементів тих чи інших видів обладнання, наприклад в миючих машинах.

Насоси поділяються на основні типи: поршневі, центробіжні, роторні, мембранні, гвинтові , струминні.

Незалежно від типів насосів та їх призначення визначаються положення, які характеризують їх роботу. Якщо виходити з положення, що насос призначений для перекачування рідини з однієї ємності або з одного апарату в другу ємність, або в другий апарат, то сукупність насосу і двох ємностей або апаратів можна розглядати як насосну установку(мал. 1.1).

М ал. 1.2. Поршневі насоси

а – горизонтальний плунжерний насос подвійної дії:

1 – всмоктуючий патрубок; 2 – циліндри; 3,6 – колектори;

4,11 – всмоктуючі клапани; 5,9 – нагнітаючі клапани;

7 – нагнітаючий патрубок; 8 – плунжер; 10 – шток.

б – вертикальний триплунжерний насос: 1 – циліндри;

2 – клапани; 3 – плунжери; 4 – штоки; 5 – колінчастий вал.

Поршневі насоси. Насоси цього типу різноманітні за своїми конструктивними особливостями і за призначенням. За видом поршнів вони поділяються на поршневі і плунжерні. За кількістю поршнів або плунжерів – на одно- і багатопоршневі або багатоплунжерні (мал. 1.2). За розташуванням циліндрів – на горизонтальні і вертикальні. За принципом дії – на насоси простої і подвійної дії. Поршневі насоси поділяються на насоси низького і високого тиску.

Розглянемо принцип дії поршневого насосу на прикладі насосів подвійної дії і багатоплунжерного. Насоси подвійної дії (мал.1.2, а) розглядають як сукупність двох насосів простої дії. При русі плунжера вправо рідина через патрубок 1, колектор 3 і клапан 4 всмоктується в ліву частину циліндру. Одночасно з правої частини циліндра рідина через клапан 9, колектор 6 і патрубок 7 відводиться з насосу. При цьому клапан 5 закритий через дію на нього рідини, яка знаходиться в колекторі 6, клапан ІІ також закритий, так як на нього здійснює тиск рідина, яка знаходиться в правій частині циліндра.

Багатоплунжерні (мал.1.2,б) забезпечують рівномірну подачу рідини. При цьому рівномірність подачі зростає із збільшенням кількості плунжерів. В плунжерному насосі штоки 4 прикріплені до колінчастого валу здійснюють три всмоктування і три нагнітання.

Центробіжні насоси. Вони використовуються для перекачування малов’язких рідин. В залежності від ряду ознак їх класифікують на одно- і багатоступінчасті, в залежності від розміщення вісі обертання робочого колеса – на горизонтальні і вертикальні.

Принцип дії центробіжних насосів(мал.1.3).Робоче колесо з прикріпленими до нього лопатками 2 обертається. Рідина під дією центробіжної сили відкидається до периферії камери 1 і через нагнітаючий патрубок 4 відводиться з неї. В центрі камери створюється подразнення, за рахунок чого всмоктуються нові порції рідини. Всмоктуючий патрубок 5 розташований в центрі камери по вісі робочого колеса. Перед запуском центробіжних насосів необхідно заливати їх камеру, перекачуваною рідиною. Для нормальної і стійкої експлуатації центробіжних насосів їх слід встановлювати таким чином, щоб перекачувана рідина поступала в камеру сама по собі (мал. 1.4).

Мал. 1.3.Одноступчатий Мал. 1.4. Схема установки

горизонтальний центробіжний насос: центробіжного насосу:

а – схема робочої камери; 1 – резервуар;

б – загальний вигляд насосу. 2- трубопровід;

1 – камера насоса; 3 – насос.

2 – лопатки робочого колеса;

3 – вал робочого колеса;

4 – нагнітаючий патрубок;

5 – всмоктуючий патрубок.

Для центробіжних насів головні показники їх роботи – виробництво, створюваний напір, питома потужність, що визначається частотою обертання робочого колеса. Суттєвим їх недоліком є майже повна нездатність перекачувати в’язкі неньютонівські рідини.

Центробіжні насоси для харчових виробництв використовують в миючих машинах і приладах. Вони є незамінними для перекачування рідин з одного апарату в інший.

Роторні насоси. Для перекачування в’язких рідин (соусів, паст) використовують роторні насоси, які дозволяють транспортувати малов’язкі рідини.

Мал. 1.5.Шестеренчасті насоси:

а – із зовнішнім зачепленням:

1 – всмоктувальний патрубок; 2 – шестерні;

3 – нагнітаючий патрубок; 4 – корпус;

б – з внутрішнім зціпленням:

1 – всмоктувальний патрубок;

2 – шестерня; 3 – ведуча шестерня; 4 – серповидний;

5 – корпус; 6 – нагнітаючий патрубок.

Роторні насоси поділяються на шестерні і шиберні. В свою чергу шестерні насоси поділяються на насоси із зовнішнім і внутрішнім закріплювачем.

Принцип дії шестерного насосу з зовнішнім закріплювачем (мал. 1.5,а) При обертанні шестерень 2 рідина, яка поступила з всмоктуючого патрубка в міжтрубний простір, переміщається разом з ними до нагнітаючого патрубка 3. При підході патрубка б зуби шестерні знову зчіплюються і рідина вичавлюється з міжзубних просторів.

М ембранні насоси. Для перекачування структурних рідинних систем (фаршів, сиру, молочних згустків) застосовують мембранні насоси (мал. 1.6).

Мал.1.6.Мембранний насос:

1-шток;2-камера насосу;3-мембрана;

4-всмоктуючий патрубок;5-всмоктуючий клапан;

6-нагнітаючий клапан;7-нагнітаючий патрубок.

Мембрана 3 прикріплена до штоку 1 здійснює коливальні рухи. При ході штоку вправо мембрана вигинається і створює вакуум в камері насосу, завдяки якому в неї через всмоктуючий клапан 5 з патрубка 4 поступає рідина. При зворотному русі штоку 1 мембрана 3 тисне на рідину і витискає її через нагнітаючий клапан 6 в нагнітаючий патрубок 7.

Компресорні машини. Вони призначені для перемішування газів, парів і їх стискання. Компресорні машини поділяють за ступенем стискання. Ступінь стискання - це відношення кінцевого тиску газу р₂, який створюється компресорною машиною, до початкового його тиску р₁.

За принципом дії компресорні машини класифікують на: поршневі, роторні, центробіжні, струминнні. Ці види компресорних машин аналогічні поршневим, роторним, центробіжним і струминним насосам.

Робота вентилятора. (мал. 1.8.) В своїй основі аналогічна роботі центробіжного насосу. При обертанні робочого колеса 2 за рахунок центробіжної сили повітря або газ відкидається до периферії корпусу 1 і виходить через нагнітальний патрубок 4.

За рахунок розрідження, яке виникає в центрі камери вентилятора, через всмоктуючий патрубок 3 поступають нові порції повітря. Вентилятори поділяють на вентилятори низького тиску (р=10³ Па) і високого тиску (р=3×10³±10 Па).

Відмінність газодувки (мал. 1.9) від вентилятора полягає в тому, що вона має так званий направляючий апарат, в якому відбувається перетворення кінетичної енергії газу в потенціальну енергію тиску.

Мал.1.7 Струменевий насос:

1 – сопло;

2 – камера всмоктування;

3 – конфузор; 4 – дифузор;

5 – всмоктуючий патрубок.

Мал. 1.8. Схема вентилятора:

1 – корпус;2 – робоче колесо;

3 – всмоктуючий патрубок;

4 – нагнітаючий патрубок.