книги / Насосы, компрессоры и холодильные установки. Перемещение жидкостей, насосные машины

Qобт , D2обт – номинальные напор, подача, мощность, наружный

диаметр рабочего колеса после обточки.

На рис. 1.15.9 показано изменение положения рабочей точки насоса при использовании данного способа регулирования.

Рис. 1.15.9. Изменение положения рабочей точки насоса при обточке рабочего колеса

На рис. 1.15.9 линия 1 – это исходная характеристика насоса с рабочим колесом до обточки; 2 – характеристика сети; 3 – характеристика насоса с рабочим колесом после обточки.

Достоинством регулирования путем обточки рабочего колеса является простота реализации, а недостатком – необратимость изменения диаметра рабочего колеса.

Комбинированный способ регулирования. При этом способе изменяются характеристики насоса и сети.

1.16. Основные неисправности, причины их возникновения и способы устранения

В табл. 1.16.1 приведены основные неисправности центробежных насосов, их возможные причины и способы устранения.

81

82

Окончание табл. 1.16.1

1.17. Общие правила безопасной эксплуатации центробежных насосов

При эксплуатации центробежных насосов можно выделить следующие общие правила [7, 8]:

–эксплуатация насоса и его систем должна производиться

всоответствии с требованиями эксплуатационной документации;

–должно быть исключено направление вращения вала насоса в сторону, не предусмотренную эксплуатационной документацией;

83

–запрещается работа насоса, не заполненного перекачиваемой жидкостью (если иное не установлено в эксплуатационной документации);

–при необходимости захолаживание или разогрев насоса должны производиться постепенно со скоростью, которая установлена в эксплуатационной документации;

–температура доступных для прикосновения обслуживающего персонала наружных поверхностей насоса не должна превышать 318 К (45 °С). Если температура данных поверхностей превышает указанные значения, то эти поверхности должны иметь теплоизоляцию, ограждение или экран;

–пуск насосного агрегата может осуществляться с места его установки и (или) дистанционно. Способ пуска определяется проектантом установки, если иное не предусмотрено эксплуатационной документацией в соответствии с технической документацией на насос;

–останов насоса должен быть предусмотрен как с места его установки, так и дистанционно;

–не допускается работа динамического насоса при закрытой арматуре на напорном патрубке сверх времени, указанного в эксплуатационной документации;

–не допускается работа насоса вне рабочей области характеристики (кроме особых случаев, согласованных с изготовителем);

–во время работы насоса не допускаются действия, требующие контакта обслуживающего персонала с работающим оборудованием (подтяжка сальникового уплотнения, подтяжка фланцевых соединений и т.п.);

–в целях защиты от повышения давления сверх установленного в системе должно быть предусмотрено предохранительное устройство (клапан, электроконтактный манометр или другое защитное устройство механического или электрического действия).

84

В процессе эксплуатации и ремонта необходимо обеспечить своевременное ведение и заполнение следующей основной документации:

–паспорта центробежного насоса;

–инструкции по монтажу и эксплуатации;

–книги ремонтов;

–ремонтного формуляра.

85

2. ПОРШНЕВЫЕ НАСОСЫ

Поршневые насосы относятся к машинам объемного принципа действия, в которых происходит возвратно-посту- пательное движение рабочих органов, выполненных в виде поршней [9].

2.1. Устройство и принцип действия поршневых насосов

Поршневой насос может быть выполнен с горизонтальным или вертикальным цилиндром.

Рассмотрим поршневой насос с горизонтальным расположением цилиндра (рис. 2.1.1). Пусть до начала работы поршневого насоса жидкость во всасывающем трубопроводе 1 отсутствует. При движении поршня 5 из крайнего левого положения до крайнего правого положения он освобождает за собой объем и давление воздуха за поршнем понижается. Под действием разности давлений между давлением жидкости над уровнем жидкости в заборном резервуаре и давлением во всасывающем трубопроводе 1 открывается всасывающий клапан 2. При этом воздух расширяется и заполняет рабочий объем цилиндра 6. Под действием разности давлений жидкость во всасывающем трубопроводе 1 поднимается. При движении поршня влево воздух перед ним сжимается, всасывающий клапан 2 закрывается, нагнетательный клапан 3 открывается. Воздух из рабочего объема цилиндра 6 вытесняется в нагнетательный трубопровод 4.

При следующих возвратно-поступательных движениях поршня 5 жидкость будет постепенно заполнять всасывающий трубопровод 1 и рабочий объем цилиндра 6. При полном заполнении жидкостью всасывающего трубопровода 1 и всего рабочего объема цилиндра 6, следующие ходы поршня 5 влево будут вытеснять ее в нагнетательный трубопровод 4. Повышение давления жидкости происходит только при движении поршня 5 влево в момент открытия нагнетательного клапана 3.

86

Поршень 5 движется возвратно-поступательно, что является результатом преобразования вращательного движения кривошипа 10 при помощи шатуна 9. От шатуна 9 через крейцкопф 8 и шток 7 движение передается поршню 5.

Рис. 2.1.1. Устройство поршневого насоса: 1 – всасывающий трубопровод; 2 – всасывающий клапан; 3 – нагнетательный клапан; 4 – нагнетательный трубопровод; 5 – поршень; 6 – цилиндр; 7 – шток;

8 – ползун, крейцкопф; 9 – шатун; 10 – кривошип

Преимущества конструкции поршневых насосов:

–независимость подачи от гидравлического сопротивления сети;

–создание высоких давлений;

–высокий КПД при низких подачах.

Недостатки конструкции поршневых насосов:

– неравномерность подачи или пульсации потока жидко-

сти;

–сложность конструкции, которая состоит из значительного числа деталей, требующих высокой точности обработки при изготовлении;

–малая производительность;

87

–необходимость более мощных фундаментов, так как требуется компенсация инерционных сил, вызванных возврат- но-поступательным движением;

–наличие промежуточных передач и редукторов, так как наличие массивных деталей, движущихся возвратно-поступа- тельно, делает невозможным подключение поршневых насосов

квысокооборотным приводам напрямую.

2.2. Индикаторная диаграмма поршневого насоса

Индикаторная диаграмма – графическое изображение изменения внутреннего давления в цилиндре, происходящего в течение двух ходов поршня.

Площадь индикаторной диаграммы в известном масштабе определяет мощность насоса.

Индикаторная диаграмма может быть построена для двух случаев работы поршневого насоса:

1.Теоретическая работа насоса, при которой жидкость не содержит газа, считается несжимаемой и полностью вытесняется из цилиндра. Индикаторная диаграмма для данного случая называется теоретической.

2.Действительная работа насоса, при которой клапаны и жидкости имеют инерцию, возможно прилипание плотно притертых клапанов к седлам. Индикаторная диаграмма для данного случая называется действительной.

Теоретическая индикаторная диаграмма приведена на рис. 2.2.1.

При движении поршня от крайнего левого положения до крайнего правого положения он проходит путь s – ход поршня.

Точка 1 – крайнее левое положение поршня. В начале движения поршня от этого положения вправо создается разре-

жение и Р1 происходит автоматическое открытие всасывающего клапана.

Отрезок 1–2 – движение поршня вправо от крайнего левого положения до крайнего правого положения. Жидкость через открывшийся всасывающий клапан попадает в объем цилиндра – процесс всасывания жидкости.

88

При этом осуществляется автоматическое открытие всасывающего клапана и повторение рабочего цикла.

Действительная индикаторная диаграмма приведена на рис. 2.2.2.

Рис. 2.2.2. Действительная индикаторная диаграмма поршневого насоса

Поскольку при действительном процессе нагнетания жидкости в поршневом насосе имеются силы инерции клапанов и жидкости, а также прилипание плотно притертых клапанов к седлам, то это приводит к наличию дополнительных колебаний давления в точках 1 и 3. Так, в точке 1 будет большее разрежение, в точке 3 – большее избыточное давление.

2.3. Классификация поршневых насосов

Поршневые насосы классифицируется по нескольким признакам:

90