книги из ГПНТБ / Калинушкин М.П. Гидравлические машины и холодильные установки учебник

Особенностью колес центробежных насосов являются отогну­ тые назад лопатки (ß2>90°). Такая конструкция обеспечивает наименьшие гидравлические потери при течении жидкости между лопатками и при входе в кожух. При этом, однако, коэффициент давления получается небольшим, но вполне достаточным для по­ лучения при высоких плотностях капельных жидкостей необходи­ мых давлений.

Напоры до 100 м вод. ст. на одну ступень могут быть получены при окружных скоростях до 50 м/сек, хотя из соображений проч­ ности могут быть допущены еще более высокие окружные ско­ рости.

Увеличение давления, если дальнейшее увеличение числа обо­ ротов невозможно по соображениям прочности, удобства привода или опасения кавитации, достигается последовательным соедине­ нием нескольких ступеней (/, 2, 3, 4 на рис. V.21), причем для

тате чего приходится предусматривать так называемые разгрузоч­ ные устройства. Осевое давление возникает главным образом вследствие того, что на задний диск 1 и переднее кольцо 2 колеса действует давление со стороны жидкости в кожухе. При этом, ввиду того, что площадь заднего диска больше площади переднего кольца, результирующая этих двух сил направлена в сторону вса­ сывания.

Вкрупных насосах сила осевого давления может достигать нескольких тонн, и требуются серьезные мероприятия для ее сни­ жения, так как иначе колесо сместится и может произойти по­ вреждение насоса.

Впростейших центробежных насосах низкого давления для разгрузки давления просверливают отверстия в заднем диске ко­

112

леса, однако такое мероприятие связано со значительным увели­ чением гидравлических потерь.

В насосах высокого давления можно применять гидравличе­ ские разгрузочные устройства и упорные подшипники.

Принцип действия разнообразных по конструкциям гидравли­

менно для выпуска воздуха в самой верхней точке кожуха устраи­ вают отверстие 6, закрываемое пробкой. Для опорожнения насоса, чтобы предохранить его от возможности разрушения в случае за­ мерзания воды, аналогичное отверстие 7 с пробкой предусматри­ вают и в самом низу кожуха.

Рис. V.25—. ——Устройство' “I »'■«центробежного■ w I » ѵ/ ■ w насосаJ V I двустороннегоV^VIIllWiV ЛАѴ>*действияIIUflflv> I •

1 — колесо; 2 — кожух: 3—сальник; 4 — напорная трубка для разгрузки сальника: 5 —под- шипник; 6 —вал; 7 — шкив; S — станина

Ьерхниіі иробст

Рис. Ѵ.26. Установка центробежного насоса

114

При установке центробежных и других насосов желательно устраивать снабжаемые задвижками обводные линии, через кото­ рые можно осуществлять перепуск, а также циркуляцию жидкости при ремонте или замене насоса.

В качестве примера ниже описаны конструкция и условия экс­ плуатации центробежного насоса ЦНШ (рис. V.27, V.28 и прило­ жение III), часто применяемого

для создания циркуляции в си­ стемах водяного отопления.

Насос этот — одноступенча­ тый, консольный, предназначен для соединения с двигателем че­ рез шкив или муфту. Кожух 1, колесо 2 и станину 3 насоса от­ ливают из чугуна. Вал 4 имеет две опоры: одну в корпусе, в ви­ де шарикоподшипника 5, и дру­ гую на бронзовой буксе 6, за­ прессованной в задней стенке кожуха.

Осевую разгрузку осуществ­ ляют через отверстия 7 в заднем диске 8 колеса. Для уменьшения обратной утечки через зазор ус­ танавливают уплотняющие коль­ ца. Сальник 9, предназначенный для пропуска вала, находится

под избыточным давлением и соединен каналом 10 с полостью на­ соса. Сальниковую набивку выполняют из просаленного хлопчато­ бумажного шнура.

имеющей опорные пластинки, благодаря чему насос можно

сосы особенно пригодны для обслуживания систем центрального водяного отопления, так как при малых давлениях обеспечивают большую производительность. Помимо высокой экономичности, они весьма компактны и просты по конструкции.

Осевой насос, предназначенный для создания циркуляции в си­ стемах центрального водяного отопления, показан на рис. V.29. Он представляет собой литой кожух в виде отвода 1 с двумя флан­ цами 2. В кожухе на консольном валу 3 расположено лопаточное колесо 4 с коком 5. За колесом находится неподвижный направ­ ляющий аппарат 6. Вал выпущен наружу через сальник 7 и соеди­ нен с валом фланцевого электродвигателя 8.

И5

Технические данные осевых насосов ПРОН и близких им по назначению и быстроходности диагональных насосов ЦНИПС приведены в приложениях I и II.

В и х р е в ы е насосы. За последние годы стали распростра­ нены вихревые насосы (рис. Ѵ.ЗО), относящиеся к лопаточным, но отличающиеся от осевых и центробежных. В них жидкость посту­ пает и отводится по касательной к лопаточному колесу, эксцент­ рично расположенному в цилиндрическом кожухе.

Ввиду расположения обоих патрубков вихревого насоса в верх­ ней части корпуса жидкость при остановке насоса из корпуса не выливается, и при пуске нет необходимости производить залив.

/J

Рис. Ѵ.29. Осевой насос

116

Вихревые насосы реверсивны, весьма просты в конструктивном отношении, но уступают по к. п.д. другим лопаточным насосам.

Б. ВЕНТИЛЯТОРЫ

§ \ А . ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯТОРАХ

Вентиляторами называют нагнетатели, сконструированные для подачи газов при относительно малых давлениях — не более 1200— 1500 кГ/м2*.

Вентиляторы выпускают центробежные и осевые**. Нагнетатели другого типа (объемные, струйные), создающие те же дав­ ления, называть вентиляторами не принято.

Центробежные вентиляторы применяют для подачи газа при относительно больших давлениях, а осевые —для подачи относи­ тельно больших объемов газа при меньших давлениях.

Ориентировочно границу между областью применения центро­ бежных и осевых вентиляторов определяет удельное число оборо­ тов: при Яу<80—100 обычно используют центробежные вентиля­ торы, а при «у>80—100 — осевые вентиляторы.

Ввиду того что коэффициент давления у центробежных венти­ ляторов значительно больше, чем у обычных осевых, последниедля обеспечения того же давления должны работать при большей окружной скорости, что может вызвать значительно большие на­ пряжения в материале колеса и больший шум.

Следует заметить, что работа вентиляторов всегда сопровож­

указывается применительно к объемному весу воздуха при нормальных атмо­ сферных условиях, равному 1,2 кГ/м3.

** Разработаны вентиляторы и других типов (диаметральные, вихревые,,

дисковые), но они не получили пока широкого применения.

117

всистемах вентиляции жилых помещений, школ, больниц, театров

ит. п. не рекомендуется применять вентиляторы при окружных скоростях более 25 м/сек. В связи с этим центробежные вентиля­

можно тщательной баланоировкой колес, применением скользящих подшипников, тщательной затяжкой креплений, устройством упру­ гих фундаментов и прокладок, установкой звукопоглотителей и т. д. (см. курс «Технология производства строительных работ»).

Осевые вентиляторы, однако, могут иметь по сравнению с цент­ робежными больший к. п. д., они реверсивны, мощность таких вен­ тиляторов менее зависит от изменения производительности, их удобно регулировать поворотом лопаток и они имеют меньшие размеры.

Центробежные вентиляторы применяют в разветвленных вен­ тиляционных установках, в системах пневматического транспорта, в котельных установках, в качестве тяго-дутьевых устройств и т. п. Осевые вентиляторы целесообразнее применять для подачи боль­ ших объемов воздуха при малых противодавлениях.

§ Ѵ.5. ЦЕНТРОБЕЖ НЫ Е ВЕНТИЛЯТОРЫ

К о н с т р у к ц и и ц е н т р о б е ж н ы х в е н т и л я т о р о в . Обычный центробежный вентилятор (рис. Ѵ.31) представляет со­ бой расположенное в спиральном кожухе 1 лопаточное колесо 2, при вращении которого газ, поступающий через входное отвер­ стие 3, попадает в каналы между лопатками колеса 4. Под действи­ ем центробежной силы газ перемещается по этим каналам, соби­ рается спиральным кожухом и направляется з его выпускное от­ верстие 5.

2

Рис. Ѵ.31. Схема действия центробежного вентилятора

118

Центробежные вентиляторы состоят из трех основных элемен­ тов (рис. V.32): центробежного колеса с рабочими лопатками 1 (иногда называемого ротором или турбиной), спирального кожу­ ха 2 и станины 3 с валом и подшипниками. Центробежные колеса обычного типа состоят из лопаток, заднего диска, ступицы и перед­ него кольца.

Рис. V.32. Ц ентробежкой вентилятор из листовой стали

Литые или точеные ступицы, предназначенные для насажива­ ния колес на валы, приклепывают, крепят болтами или привари­ вают к задним дискам. К дискам в свою очередь приклепывают лопатки, которые для этой цели отбортовывают или снабжают уголками.

Лопатки обычно укрепляют между передним и задним диска­ ми. Вентиляторы специального назначения (например, пылевые) выполняют с консольным расположением лопаток без переднего диска, а в некоторых случаях и без заднего диска (открытое коле­ со). Колеса чаще всего склепывают из листового металла, но встречаются и литые колеса. При изготовлении колес для дымосо­ сов широко применяют сварку.

По предложению инж. С. А. Рысииа, весьма легкие и дешевые колеса изготовляют штамповкой. Для этой цели в полосе листовой стали делают высечки, отгибаемые затем в виде лопаток, после чего полосу свертывают по окружности и укрепляют между ди­

119