Объемные насосы

Поршневые насосы

Наиболее распространенным типом объемных насосов являются поршневые. Насос состоит из цилиндра / (рис. 3.21), в котором с помощью кривошипно-шатунного механизма 3 движется возвратно-поступательно поршень 2; при движении поршня слева направо (из крайнего левого положения а) в цилиндре возникает разрежение, вследствие чего всасывающий клапан 4 поднимается и жидкость из резервуара по всасывающему трубопроводу 6 поступает в цилиндр 1 и движется за поршнем. Нагнетательный клапан 5 при этом закрыт, так как на него действует сила давления жидкости, находящейся в нагнетательном трубопроводе 7. При ходе поршня справа налево (из крайнего правого положения в) в цилиндре создается избыточное давление, под действием которого закрывается (опускается) всасывающий клапан, а нагнетательный клапан 5 открывается и жидкость поступает в нагнетательный трубопровод. Таким образом, в рассмотренном насосе за один оборот вала кривошипно-шатунного механизма (при этом поршень делает два хода: слева направо и справа налево) происходит одно всасывание и одно нагнетание, т.е. процесс перекачивания жидкости таким насосом, который называют насосом простого действия, осуществляется неравномерно.

В зависимости от числа всасываний и нагнетаний за один оборот вала кривошипно-шатунного механизма или за два хода S поршня (см. рис. 3.21) поршневые насосы подразделяют на насосы простого

Горизонтальный поршневой насос простого действия

Рис. 3.21. Горизонтальный поршневой насос простого действия:

/ — цилиндр; 2 — поршень; 3 — кривошипно-шатунный механизм; 4 и 5 — соответственно всасывающий и нагнетательный клапаны; 6 и 7 — соответственно всасывающий и нагнетательный трубопроводы

и многократного действия. У последних достигаются более равномерная подача и более высокая производительность, чем у насосов простого действия.

По расположению поршня различают горизонтальные и вертикальные поршневые насосы. В горизонтальных насосах вследствие неравномерного давления поршня на цилиндр (нижняя часть цилиндра испытывает повышенное давление под действием силы тяжести поршня во время его движения) происходит неравномерный износ цилиндра и поршня и, следовательно, более быстрый, чем в вертикальных насосах, их выход из строя.

При работе в условиях высокого давления поршневые насосы требуют сложных уплотняющих устройств (поршневые кольца, эластичные манжеты), высокоточной обработки поверхностей поршня и цилиндра. Поэтому для создания высоких давлений поршень заменяют полым или сплошным плунжером. В этой связи отметим еще одну классификацию поршневых насосов: в зависимости от конструкции поршня их подразделяют на собственно поршневые и плунжерные.

На рис. 3.22 представлен плунжерный вертикальный насос простого действия, в котором всасывание и нагнетание жидкости

Плунжерный вертикальный насос простого действия

Рис. 3.22. Плунжерный вертикальный насос простого действия:

  • 1 цилиндр; 2 — плунжер;
  • 3 — сальник;
  • 4 и 5 — соответственно всасывающий и нагнетательный клапаны
Диафрагменный (мембранный) насос

Рис. 3.23. Диафрагменный (мембранный) насос:

1 — корпус; 2 — клапаны; 3 — цилиндр; 4 — плунжер; 5 — диафрагма

происходят вследствие возвратно-поступательного движения плунжера 2 в цилиндре 1. Уплотнение плунжера осуществляется с помощью сальника 3. В химической промышленности плунжерные насосы распространены более широко, чем поршневые, поскольку требуют менее тщательной обработки внутренней поверхности цилиндра и проще уплотняются (подтягиванием или заменой сальника 3).

По скорости вращения вала кривошипа поршневые насосы подразделяют на тихоходные (40- 60 об/мин), нормальные (60— 120 об/мин) и быстроходные (120—180 об/мин и более).

Разновидностью поршневого насоса простого действия является диафрагменный (мембранный) насос (рис. 3.23), который применяется для перекачивания загрязненных и химически агрессивных жидкостей. В этом насосе цилиндр 3 и плунжер 4 отделены от перекачиваемой жидкости гибкой перегородкой — диафрагмой 5 из резины или специальной стали. При ходе плунжера вверх диафрагма под действием разности давлений по обе ее стороны прогибается вправо, открывается нижний клапан 2 и жидкость поступает в насос. При ходе плунжера вниз диафрагма прогибается влево, открывается верхний клапан 6 (нижний клапан при этом закрывается) и жидкость поступает в нагнетательный трубопровод.

Серьезным недостатком поршневых насосов простого действия является неравномерность их работы. Существенно снижается неравномерность в насосах многократного действия. На рис. 3.24 приведена схема насоса двойного, а на рис. 3.25 — тройного действия. Насосы двойного действия имеют два всасывающих (1 и 2) и два нагнетательных (3 и 4) клапана. Насос тройного действия (триплекс-насос) представ-

Горизонтальный плунжерный насос двойного действия

Рис. 3.24. Горизонтальный плунжерный насос двойного действия:

1,2 — всасывающие клапаны; 3,4— нагнетательные клапаны; 5 — плунжер; 6 — сальник

Плунжерный насос тройного действия (триплекс-насос)

Рис. 3.25. Плунжерный насос тройного действия (триплекс-насос):

  • 1 цилиндры; 2 — плунжеры;
  • 3 шатуны; 4 — коленчатый вал; / — линия всасывания; II — линия нагнетания
Шестеренный насос

Рис. 3.26. Шестеренный насос: I — корпус; 2,4— шестерни; 3 — всасывающий патрубок;

5 — нагнетательный патрубок

ляет собой строенные насосы простого действия с общими трубопроводами всасывания и нагнетания и коленчатым валом, причем кривошипы каждого из трех насосов простого действия расположены под углом 120° друг относительно друга. За один оборот коленчатого вала жидкость три раза всасывается и три раза нагнетается.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >