книги / Насосы, компрессоры, вентиляторы

нения стального литья. Рабочие органы насосов — ротоны, зубчатые ко­ леса, пластины — выполняются из специальных сталей. Применяют осо­ бую обработку поверхностей трения с целью повысить износостойкость деталей.

Достоинством всех типов ротационных насосов является возмож­ ность непосредственного соединения их с двигателем, что обусловливает компактность агрегата. Возможность самовсасывания, присущая рота­ ционным насосам, является их положительным свойством.

Рис. 13-14. Поперечный разрез радиального на­ соса.

К недостаткам зубчатых, пластинчатых и поршневых ротационных насосов относятся ограниченность числа оборотов и некоторая неравно­ мерность подачи. Винтовые насосы лишены этих недостатков и обла­ дают полной равномерностью подачи, высоким давлением, высоким чис­ лом оборотов, бесшумностью работы, большим к. п. д. При одинаковых рабочих параметрах винтовые насосы дороже зубчатых и пластинчатых вследствие сложности изготовления винтов специального профиля.

Глава четырнадцатая

РОТАЦИОННЫЕ КОМПРЕССОРЫ

14-1. СПОСОБ ДЕЙСТВИЯ. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Ротационные компрессоры относятся к классу машин вытеснения; гю способу действия они сходны с ротационными насосами.

Ротационные компрессоры выполняются главным образом пластин­

струкции радиального и осевого типов встречаются очень редко.

При вращении ротора 1, расположенного эксцентрично в корпусе 2, пластины 3 образуют замкнутые пространства 4, переносящие газ из полости всасывания в полость нагнетания. При этом происходит сжатие газа. Такая схема компрессора, обладая хорошей уравновешенностью движущихся масс, позволяет сообщить ротору высокое число оборотов и соединить машину непосредственно с электрическим двигателем.

Мощность на валу ротационного компрессора с водяным охлажде­ нием определяется по изотермической работе его следующим образом:

Произведения коэффициентов г]ПзТ]м и цаг\М1 оценивающие все внут­ ренние потери энергии от механического трения, для пластинчатых компрессоров лежат в пределах r)II3T].M= 0,5ч-0,6; т]аТ)м=0,6-г-0,7.

Потери энергии от механического трения в пластинчатых компрес­

о внутреннюю поверхность корпуса, а также трением пластин при дви­ жении их в прорезях ротора.

14-3. РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПЛАСТИНЧАТОГО КОМПРЕССОРА

Из уравнения (14-4) следует, что действительная производитель­ ность пластинчатого компрессора пропорциональна числу оборотов его ротора. Отсюда вытекает способ регулирования Q изменением п. Это рациональный способ регулирования, отличающийся высокой экономич­ ностью.

Однако следует иметь в виду, что для изменения числа оборотов пластинчатого компрессора существуют определенные пределы. Ниж­ ний предел чисел оборотов составляет около 50% нормального числа оборотов. Дальнейшее понижение числа оборотов недопустимо вслед­ ствие чрезмерного снижения центробежной силы пластин и нарушения плотности прилегания их концов к внутренней поверхности корпуса.

Предел повышения числа оборотов регламентируется условиями износа пластин и нагревом компрессора. Верхний предел числа оборо­ тов указывается заводом-изготовителем компрессора.

Изменение* производительности может достигаться также дроссели­ рованием на входе в компрессор, перепуском сжатого газа во всасываю­ щий трубопровод и периодическими остановками компрессора. Из этих способов регулирования наиболее экономичен третий и наименее эко­ номичен второй.

В крупных установках с пластинчатыми компрессорами применяют иногда смешанные способы регулирования, состоящие из комбинации указанных способов.

сионные агрегаты холодильных установок и при сжатии газов в техно­ логических процессах химических производств.

Ротационные компрессоры выполняются для производительностей до 500 мъ\мин и создают давления при одноступенчатой конструкции до 5 кГ/см2. Двухступенчатые конструкции с промежуточным охлаждением создают давления до 15 кГ/см2.

Глава пятнадцатая

ВОДОКОЛЬЦЕВЫЕ ВАКУУМНЫЕ НАСОСЫ

15-1. СПОСОБ ДЕЙСТВИЯ

Для создания вакуума и отсасывания воздуха и технических газов широко распространены водокольцевые насосы. На рис. 15-1 представ­ лена конструкция такого насоса, поясняющая способ действия его.

В цилиндрическом корпусе 2, снабженном крышками 3 и 4, рас­ положена эксцентрично (смещение центров равно е) крыльчатка с лоластями I. При вращении крыльчатки с высоким числом оборотов во­ да, частично заполняющая корпус, отбрасывается к периферии его, образуя кольцевой объем. При этом в центральной части насоса поверхность втулки крыльчатки, внутренняя поверхность водяного коль­ ца и поверхности смежных лопастей образуют объемы V, величины ко­ торых зависят от их положения. Так, объем V, отмеченный на рисунке, двигаясь от верхнего положения к нижнему, постепенно увеличивается. Поэтому возникает всасывание воздуха через патрубок 6 и приемное серповидное отверстие 8.

Рис. 15-1. Водокольцевой вакуумный насос.

/ — рабочая лопасть; 2 — корпус; 3, 4 — крышки; 5 — уплотнение вала; 6 — всасываю­ щий патрубок; 7 — напорный патрубок.

При движении объемов V из нижних положений вверх (в левой части поперечного разреза насоса) происходит уменьшение их и вытес­ нение воздуха через напорное отверстие 9 и патрубок 7 Очевидно, что машина такого рода может всасывать и подавать газ только при условии наличия в корпусе достаточного количества воды.

При работе вода в небольших количествах уносится потоком газа и убыль ее в корпусе должна восполняться.

Насос, работающий описанным способом, может всасывать и пода­ вать не только газы, но и жидкости.

По способу действия водокольцевой насос аналогичен ротационным машинам с лопастями, вдвигающимися в ротор (см. рис. 13-3).

15-2. ВАКУУМ. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ. МОЩНОСТЬ

Крыльчатки водокольцевых насосов не могут быть посажены в кор­ пус абсолютно плотно. Практически между торцовой поверхностью корпуса имеется зазор (в нормальных новых конструкциях 0,05— 0,1 мм). Поэтому имеет место перетекание жидкости и газа со стороны подачи на сторону всасывания, ухудшающее работу насоса.

Очевидно, что при абсолютно плотной посадке крыльчатки в кор­ пус и полном закрытии дросселя на всасывающей трубе водокольце­ вой насос может создать в полости всасывания давление, равное дав­ лению насыщенного пара при температуре воды, находящейся в корпусе насоса. Так, при /В= 20°С давление всасывания при указанных условиях

Практически величина вакуума, развиваемого водокольцевым насо­ сом при полном закрытии всасывающей трубы, не превышает 92%.

Производительность водокольцевого насоса при условиях всасыва­ ния на основании элементарных геометрических соображений опреде­ ляется формулой

I

s — толщина лопасти;

b — ширина лопасти (внутреняя ширина корпуса); п — число оборотов в минуту; т]о — объемный к. п. д., равный ~0,96.

Расчет мощности на валу водокольцевого вакуумного насоса про­ изводится общепринятым методом по формуле (3-52). Коэффициент по­ лезного действия водокольцевых насосов обычных конструкций не пре­ вышает 0,50.

Водокольцевые вакуумные насосы находят применение в техноло­ гических процессах для поддержания вакуума и отсасывания газов. В крупных насосных установках ими широко пользуются для запол­ нения центробежных и осевых насосов водой перед пуском.

В котельных установках с применением очистки хвостовых поверх­ ностей котлоагрегатов потоком дроби водокольцевыми насосами поль­ зуются для создания высоких скоростей воздуха в вертикальных тру­ бах, транспортирующих дробь.

ЧАСТЬ VI

СТРУЙНЫЕ И ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

Глава шестнадцатая

СТРУЙНЫЕ НАСОСЫ

в приемной камере происходит захватывание и перемещение жидко­

водоструйные насосы и пароструйные компрессоры. В водоструйных на-

Делением уравнения на Gp и умножением его на g получим:

В этом уравнении u=Glt/Gp называют коэффициентом инжекции.

Из уравнений (16-1)и (16-2) получается следующее выражение для коэффициента инжекции:

Из термодинамики известно, что скорости газовых и паровых по­ токов могут быть определены через критические скорости, заданные отношения начального и конечного давлений и коэффициенты скорости. Поэтому действительные скорости св, сЕ и cFt входящие в уравнение (16-3), можно выразить через указанные параметры; тогда коэффи­ циент инжекции представится так: