Лекция 17 Пластинчатые насосы
Пластинчатые насосы – насосы, сообщение энергии жидкости в которых производится с помощью ротора, снабжённого подвижными пластинами. Основной классификационный признак – кратность действия, в соответствии с которой насосы делятся на насосы простого и двукратного действия.
В насосах простого действия . За один рабочий ход в каждой рабочей камере осуществляется одно всасывание и одно нагнетание, а у двукратного в каждой рабочей камере – два всасывания и два нагнетания.
Принцип действия
Рассмотрим на примере насоса простого действия.
– ротор.
– паз ротора.
– окно всасывания.
– пластина.
– окно нагнетания.
– рабочая камера.
– направляющее кольцо.
Пластины посажены в пазы ротора со скользящей посадкой. Ротор внутри направляющего кольца с эксцентриситетом.
,
– наружный диаметр ротора.
Ротор крепится внутри направляющего кольца между двумя прижимными дисками, в одном из которых окно всасывания и нагнетания, а рабочими камерами является пространство между пластинами. Во время действия насоса пластины прижаты к поверхности направляющего кольца действием центробежной силы и давлением жидкости под торцы пластин. Ротор вращается с постоянной угловой скоростью, вращение ротора сопровождается изменением величины объёма рабочих камер. В результате в верхней части круга вращения происходит всасывание, а в нижней – нагнетание.
Напор, подача
Напор создаётся в результате давления пластин на жидкость. Его величина равна сопротивлению трубопровода.
,
где
– суммарный объём,
–частота вращения.
,
– толщина пластин,
– число пластин,
– ширина ротора,
– эксцентриситет.
.
.
– величина несущественная.
.
Особенности действия
Подача пульсирующая, степень неравномерности определяется формулой:
.
Во время действия вал нагружен действием поперечной силы от радиальной составляющей давления. Радиальная составляющая изгибает вал и нагружает его знакопеременной нагрузкой.
Указанные особенности отсутствуют у насосов двукратного действия.
Водокольцевые насосы
Сообщение энергии жидкости производится с помощью лопастного рабочего колеса и водяного уплотняющего кольца.
Различают 2 вида водокольцевых насосов:
простого ( ) и двукратного ( ) действия.
Принцип действия, устройство
Рассмотрим на примере насоса простого действия.
1 – корпус насоса.
2 – уплотнительное кольцо.
3 – окно нагнетания.
4 – рабочее колесо.
5 – окно всасывания.
Рабочее колесо располагается в камере корпуса насоса с эксцентриситетом по отношению к оси. Окна всасывания и нагнетания находятся в боковой стенке корпуса. Рабочими камерами является пространство между лопастями рабочего колеса и внутренней поверхностью уплотнительного кольца.
Во время действия колесо вращается с постоянной скоростью, вращение сопровождается изменением величины объёма рабочих камер. В результате, в правой части круга вращения находится область всасывания, а в левой – область нагнетания. В любой части круга вращения лопасти погружены в уплотнительное кольцо.
Напор и подача
Напор образуется в результате давления лопастей на жидкость:
,
где
,
– диаметр внутренней поверхности уплотнения кольца.
,
где
.
В насосах двукратного действия ( ) корпус имеет эллипсо-образную форму.