Учебная библиотека АВОК Северо-Запад

2.НАСОСЫ

2.1.Классификация насосов

Насосом называется гидравлическая машина, предназначенная для перемещения капельных жидкостей. В насосах механическая энергия

двигателя преобразуется в энергию жидкости. Насосы являются неотъемлемой частью систем отопления, вентиляции, теплоснабжения, котельных установок, водоснабжения и др.

По принципу действия, независимо от свойств перемещаемой сре-

ды, насосы делятся на две основные группы: объемные и динамические.

2.1.1. Объемные насосы

Объемные насосы работают по принципу механического вытесне-

ния жидкости твердым телом. К ним относятся возвратно-поступатель-

Рис. 2.1. Объемные насосы с возвратно-поступательным движением рабочих органов а – поршневой; б – плунжерный; в – диафрагменный

1 – поршень; 2 – плунжер; 3 – диафрагма

Учебная библиотека АВОК Северо-Запад

ные (поршневые, плунжерные и диафрагменные) и роторные (шестеренные, пластинчатые, винтовые и т.п.) насосы.

Объемныенасосыприменяютсяпринеобходимостисоздаватьбольшое давление и малую подачу. Они обладают высоким КПД, в большинстве случаев могут работать как самовсасывающие (т.е. без залива), по-

дача их при изменении противодавления практически не изменяется

Поршневые, плунжерные и диафрагменные насосы имеют прямоли-

нейное возвратно-поступательное движение рабочего органа (рис. 2.1). Поршневые насосы. В поршневых насосах рабочим органом яв-

ляется поршень с уплотнительными кольцами, пришлифованными к внутренней зеркальной поверхности цилиндра. Принципиальная схема

поршневого насоса представлена на рис. 2.2. При движении поршня

из крайнего левого положения вправо за счет разрежения открывается

Рис. 2.2. Принципиальная схема поршневого насоса 1 – поршень; 2 – цилиндр; 3 – шток; 4 – ползун; 5 – шатун; 6 – кривошип; 7 – вал криво-

шипа; 8 – всасывающий патрубок; 9 – всасывающий клапан; 10 – рабочая камера; 11 – нагнетательный клапан; 12 – нагнетательный патрубок

всасывающий клапан, и жидкость поступает в цилиндр. Нагнетательный

клапан в это время закрыт (прижат к седлу избыточным давлением в нагнетательной линии). Обратное движение поршня вызывает возрас-

тание давления, вследствие чего всасывающий клапан закрывается и открывается нагнетательный клапан; жидкость из цилиндра поступает в

напорную линию. Для работы насоса его всасывающая линия и рабочая камера должны быть заполнены жидкостью. Для этого на всасывающей линии устанавливается обратный клапан.

Учебная библиотека АВОК Северо-Запад

Достоинствами поршневых насосов являются:

–большой напор при небольшой подаче;

–независимость напора H от подачи Q и частоты вращения криво

шипа

–сравнительно высокий КПД. Недостатки поршневых насосов:

–большие размеры и масса при больших подачах;

–большие размеры фундаментов для их установки;

–неравномерность подачи

–наличие клапанов и их износ при работе;

–сложность конструкции

–тихоходность

–износ внутренней поверхности цилиндра поршневыми кольцами,

что приводит к увеличению утечек жидкости и снижению КПД.

Поршневые насосы применяются главным образом в котельных

установках для питания котлов, в системах отопления для заполнения и

опорожнения, для гидравлических испытаний систем и оборудования. Плунжерныенасосы. Плунжерпредставляетсобойпродолговатый

цилиндр и не имеет уплотнительных колец (рис. 2.1). Уплотнение в этом

случаевыполняетсятольковместепроходаплунжера,чтоконструктивно

выполняется значительно проще. Плунжерные насосы не требуют такой тщательной обработки внутренней поверхности цилиндра, как поршне-

вые, поэтому их применяют для перекачивания загрязненных и вязких

жидкостей, а также для создания более высоких давлений.

Диафрагменные насосы. В таких насосах используется упругость резиновой или стальной перегородки (диафрагмы). При всасывающем

ходе плунжера вследствие разрежения, создаваемого в цилиндре, диа

фрагма выгибается в сторону цилиндра; в рабочей камере также создается разрежение и всасывается жидкость. При обратном ходе плунжера происходит выталкивание жидкости в нагнетательный трубопровод.

Шестеренные насосы. Шестеренные насосы предназначены для

перекачивания нефтепродуктов и других жидкостей, обладающих смазывающей способностью, без механических примесей и не вызывающих коррозию рабочих органов насоса.

Конструктивношестеренныйнасоссостоитиздвухшестерен,распо-

ложенных в корпусе (рис. 2.3). Одна из шестерен (ведущая) приводится

в движение электродвигателем, а вторая (ведомая) получает вращение

габаритами, простотой конструкции. Такие насосы позволяют получать высокие давления (16 МПа). Основные недостатки состоят в быстром износе рабочих органов, невысокой подаче и низком КПД.

Пластинчатые насосы. В цилиндрическом корпусе эксцентрично располагается массивный ротор с радиальными проточными пазами,

внутри которых размещены пластины с пружинами (рис. 2.4). При вра-

Рис. 2.4. Пластинчатые насосы однократного (а) и двукратного (б) действия 1, 3 – рабочие камеры; 2 – точка контакта; 4 – ротор; 5 – пластина; 6 – корпус; 7 – паз;

8 – пружина; 9 – область всасывания; 10 – область нагнетания