- •Глава 1
- •§1.Свойства жидкостей
- •§ 2. Сведения из гидростатики и гидродинамики
- •§ 3. Практическое использование законов гидростатики и гидродинамики
- •§ 4. Истечение жидкости через отверстия и насадки
- •Глава II
- •§ 5. Параметры состояния газа
- •§ 6. Идеальный и реальный газы
- •§ 7. Теплоемкость газов *
- •§ 8. Первый закон термодинамики
- •§ 9. Термодинамические процессы
- •§ 10. Второй закон термодинамики
- •§ 11. Свойства водяного пара
- •§12. Свойства влажного воздуха
- •§13. Истечение и дросселирование
- •§ 14. Основы теплопередачи
- •Глава III
- •§ 15. Основные сборочные единицы трубопроводов
- •§ 17. Ремонт и испытание трубопроводов и арматуры
- •§ 18. Правила безопасной эксплуатации трубопроводов и арматуры
- •§ 19. Составление и чтение схем трубопроводов
- •Глава IV
- •§ 20. Общие сведения
- •§ 21. Возвратно-поступательные насосы
- •§ 22. Основные сборочные единицы насоса
- •§ 24. Процессы всасывания и нагнетания
- •§ 25. Газовые колпаки
- •§ 26. Индикаторная диаграмма поршневого насоса
- •§ 28. Дозировочные и синхродозировочные электронасосные агрегаты
- •§ 27. Паровые прямодействующие насосы
- •§ 30. Примеры составления и чтения схем насосных установок
- •Глава V
- •§ 31. Общие сведения
- •§ 32. Схема установки центробежных насосов
- •§ 33. Основные параметры центробежного насоса
- •§ 34. Уравнение Эйлера для определения теоретического и действительного напоров центробежного насоса
- •§ 35. Характеристики центробежного насоса и трубопровода
- •§ 36. Совместная работа центробежных насосов
- •§ 37. Осевая сила и способы ее разгрузки
- •§ 38. Основные сборочные единицы центробежных насосов
- •§ 39. Горизонтальные одноколесные
- •§ 40. Центробежные консольные и погружные химические насосы
- •§ 41. Центробежные герметичные электронасосы. Насосы из неметаллических материалов
- •§ 42. Типовые схемы насосных установок
- •Глава VI
- •§ 43. Общие положения по эксплуатации насосов
- •§ 44. Регулирование работы и смазывание насосов
- •§ 45. Автоматическое управление насосными установками
- •§ 46. Эксплуатация поршневых насосов
- •§ 47. Эксплуатация центробежных насосов
- •Глава VII
- •§ 48. Общие сведения
- •§ 49. Теоретический и действительный циклы работы одноступенчатого компрессора поршня выполняют диафрагмы (мембраны), называются диафраг-мовыми.
- •§ 50. Основные параметры поршневых компрессоров
- •§ 51. Способы регулирования производительности поршневых компрессоров
- •§ 52. Назначение и устройство основных сборочных единиц поршневых компрессоров
- •§ 53. Смазочные системы поршневых компрессоров
- •§ 54. Системы охлаждения поршневых компрессоров
- •§ 55. Газовые коммуникации
- •§ 56. Угловые крейцкопфные компрессоры
- •§ 57. Горизонтальные компрессоры
- •§ 58. Вертикальные компрессоры
- •§ 59. Поршневые компрессоры без смазывания цилиндров. Компрессоры без кривошипно-шатунного механизма
- •§ 60. Роторные и винтовые компрессоры
- •Глава VIII
- •§ 61. Принцип действия и классификация
- •§ 62. Теоретические основы работы центробежных компрессоров
- •§ 63. Основные сборочные единицы центробежных компрессоров
- •§ 64. Смазочная система центробежных компрессоров
- •§ 65. Вентиляторы
- •§ 66. Центробежные воздухо- и газодувки
- •§ 67. Многоступенчатые центробежные компрессоры
- •§ 68. Центробежные
- •§ 69. Осевые компрессоры
- •§ 70. Холодильные компрессоры
- •§ 71. Вспомогательное оборудование компрессорных установок.
- •Глава X
- •§ 72. Основные правила эксплуатации и технического обслуживания
- •§ 73. Эксплуатация поршневых компрессоров
- •§ 74. Автоматическое управление поршневыми компрессорными установками.
- •§ 75. Возможные неисправности поршневых компрессоров
- •§ 76. Эксплуатация центробежных компрессоров
- •§ 77. Автоматическое управление центробежными компрессорными установками
- •§ 78. Возможные неисправности центробежных компрессоров
- •§ 79. Безопасные условия эксплуатации компрессорных установок
- •Глава XI
- •§ 80. Электродвигатели
- •§ 81. Двигатели внутреннего сгорания
- •§ 82. Паровые машины
- •§ 83. Паровые и газовые турбины
- •§ 84. Гидравлический привод
- •§ 85. Промежуточные звенья привода
- •§ 86. Газомоторные компрессоры и газотурбинные установки
- •Глава XII
- •§ 87. Назначение и виды ремонтов
- •§ 88. Способы определения неисправностей. Подготовка оборудования к ремонту
- •§ 89. Ремонт сальников
- •§ 90. Ремонт цилиндров, поршней и поршневых колец
- •§ 91. Ремонт деталей кривошипно-шатунного механизма
- •§ 92. Ремонт лабиринтных уплотнений и думмисов
- •§ 93. Ремонт маслонасосов и маслосистем
- •§ 94. Ремонт и обслуживание вспомогательного оборудования
- •§ 95. Пуск после ремонта и сдача насосов и компрессоров в эксплуатацию
- •§ 96. Виды смазки для насосов и компрессоров
- •§ 97. Прокладочные и набивные материалы
- •Глава XIII
- •§ 98. Технологический регламент и должностные инструкции
- •§ 99. Бригадная форма организации и стимулирования труда
§ 22. Основные сборочные единицы насоса
Цилиндр. Предназначен для образования рабочей камеры или камер, его изготовляют в виде одинарного корпуса или блока. Корпус насосов одностороннего и двустороннего действия представляет собой одиночный цилиндр, корпус насосов с двумя или тремя поршнями или плунжерами — блок, состоящий соответственно из двух или трех цилиндров. Материал для корпуса подбирают в зависимости от напора, создаваемого насосом, и свойств перекачиваемой жидкости. В низконапорных насосах корпус отлит из чугуна, в средненапорных — из стали, в высоконапорных его делают из стальных поковок, в которых сверлят и растачивают отверстия под поршни, клапаны. Корпуса насосов для перекачки жидкостей, химически действующих на чугун и углеродистые стали, изготовляют из ферросилиция, хромоникелевой и хромистой сталей, высокохромистого чугуна и т. п.
Форму корпуса и клапанных камер выбирают так, чтобы исключить возможность образования газовых мешков. На корпусе предусмотрены фланцы для подсоединения насоса к нагнетательному и всасывающему трубопроводам, а также соответствующие приливы для присоединения кранов, индикатора, манометра и других деталей.
Поршень. Предназначен для изменения объема рабочей камеры. Дисковые поршни небольших диаметров изготовляют сплошными из латуни, чугуна и стали. Наибольшее распространение получили дисковые поршни облегченного типа. Поршень укрепляют на штоке с помощью бурта или конуса с одной стороны и гайки,
навинчиваемой па шток, с другой. Для предотвращения самоотвинчивания гайку шплинтуют.
Для уплотнения между цилиндром насоса и дисковым поршнем служат поршневые кольца, имеющие разрез (замок), благодаря чему они могут пружинить; в несжатом виде наружный диаметр кольца больше внутреннего диаметра цилиндра. Когда поршень вставляют в цилиндр, поршневые кольца прилегают к поверхности цилиндра и создают необходимое уплотнение. Применяют различные формы разрезов (замков) поршневых колец: внахлестку, ступенчатую, косую. Число поршневых колец зависит от давления, создаваемого насосом. Металлические уплотняющие кольца изготовляют из чугуна и бронзы. Кроме того, для уплотнения используют эбонит, текстолит, кожу, резину. В некоторых конструкциях насосов довольно часто встречаются комбинированные уплотнения с чугунными разжимными кольцами. Иногда уплотнение достигается пришлифовкой поршня к внутренней поверхности цилиндра или покрытием боковой поверхности поршня баббитом. Уплотнительные поршневые кольца и цилиндры в процессе работы подвергаются значительному износу, плотность между ними с течением времени уменьшается. Поэтому в современных конструкциях насосов в цилиндры вставлены легко сменяемые втулки. Периодически во время ремонтов заменяют и сработанные поршневые кольца.
Широко распространены насосы с рабочим органом в виде плунжера, изготовленного из чугуна и стали. Поверхность плунжера тщательно шлифуют и полируют. При малых диаметрах плунжеры делают сплошными, при диаметрах более 100 мм — пустотелыми.
Клапаны. Предназначены для соединения рабочей камеры насоса с всасывающим или нагнетательным трубопроводом. Клапаны должны быть легкими, закрываться без ударов и в закрытом состоянии быть герметичными. В насосах применяют самодействующие (автоматические) клапаны, которые открываются под действием разности давлений над и под клапаном.
В насосах, перекачивающих вязкие жидкости и суспензии, устанавливают шаровые клапаны (рис. 26), состоящие из корпуса 2, замыкающего органа — шара 1 и крышки 3. Место посадки клапана—седло— имеет сферическую форму. Шары изготовляют сплошными или полыми из бронзы, чугуна, эбонита и других материалов.
В поршневых насосах наиболее широко применяют тарельчатые и кольцевые клапаны. Тарельчатый клапан с верхним направлением (рис. 27) состоит из следующих деталей: седла 1, тарелки клапана 2, направляющего стержня 4, пружины 3, специальной шайбы 5 и гайки 6, которую шплинтуют для предотвращения самоотвинчивания во время работы. Направляющий стержень отлит вместе с седлом или изготовлен в виде шпильки, ввинчиваемой в седло клапана. Простые тарельчатые клапаны обычно устанавливают в насосах небольшой подачи.
В насосе одностороннего действия при ходе поршня вправо всасывается объем жидкости, равный 5s. При обратном ходе эта жидкость вытесняется в нагнетательный трубопровод.
Следовательно, теоретическая подача насоса одностороннего действия за один двойной ход равна 5s, а за п оборотов в минуту QT=Ssn.
При ходе поршня вправо в насосе двустороннего действия жидкость поступает в объеме, равном (5—f)s. При обратном ходе поршня жидкостьподается с левой стороны насоса в объеме Ss. Для того чтобы получить теоретическую подачу насоса двустороннего действия за один двойной ход поршня, необходимо сложить объемы жидкости, подаваемой обеими сторонами насоса:
(S-f)s+Ss = (2S-f)s
При п частоте вращения вала в минуту теоретическая подача насоса двустороннего действия будет следующая: QT—(2S—f)sn.
У насоса с тремя рабочими камерами, работающими на один напорный трубопровод, теоретическая подача будет равна утроенной подаче одной рабочей камеры: QT=35sn.
Для насоса с четырьмя рабочими камерами QT=2(25—f)sn.
Подача дифференциального насоса такая же, как и подача насоса одностороннего действия, считая по большому диаметру плунжера.
Теоретическую подачу любого насоса можно подсчитать по формуле QT—Ssniн Kн, где jн — число рабочих камер насоса; Кн— множитель, учитывающий влияние штока на объем рабочей камеры.
Действительная подача насоса меньше теоретической. Отношение действительной подачи к теоретической называется коэффициентом подачи или объемным КПД насоса η0 = Q/Qt, откуда Q = Qт η0.
Таким образом, действительную подачу любого поршневого насоса определяют так: Q=Ssniн Kнη0
Напор насоса Н представляет собой энергию, сообщаемую жидкости в насосе, и обычно выражается в метрах столба перекачиваемой жидкости: Н=р/ (pg), где р — давление насоса, Па; р — плотность жидкрсти, кг/м3; g— ускорение свободного падения, м/с2.
Для оценки расхода мощности N касоса определяют полезную мощность и мощность насоса.
Полезная мощность равна энергии, которая сообщается жидкости в единицу времени, и определяется по формуле Nn=Q/p, Nn где полезная мощность насоса, кВт; Q — подача насоса, м3/с; р — давление насоса, Па.
Мощность насоса N — мощность, которую передает насосу двигатель, приводящий насос в действие, всегда больше полезной на числовое значение потерь.
КПД насоса η называется отношение полезной мощности к мощности насоса. Следовательно, мощность насоса равна N = Nn/ η
КПД насосной установки учитывает все потери, связанные с передачей энергии от двигателя к нагнетаемой жидкости, и определяется как произведение коэффициентов гидравлического ηг объемного ηо, механического ηм: η=ηг/ηо/ηм
С помощью гидравлического КПД насоса определяют все потери напора на трение И местные сопротивления при движении жидкости внутри насоса. Объемный КПД учитывает утечку жидкости через зазоры, сальники, а также потери через закрывающийся клапан и пр.; механический КПД — все потери при передаче энергии к насосу: трение в подшипниках, сальниках, крейцкопфах и др.
Важными для поршневых насосов параметрами являются также отношение длины хода поршня к диаметру s/D и средняя скорость поршня vср. Обычно, чем производительнее насос, тем меньше s/D. Для отечественных насосов числовые значения этих величин находятся в следующих пределах: s/D = 0,2/2,0; vср=0,5/0,9м/с.