книги / Насосы и компрессорные машины

зуется вакуум, под действием которого перекачиваемая жидкость пере­ мещается по трубе 8.

В приемной камере (конфузоре) происходит смешение потоков. При дальнейшем движении скорости потоков выравниваются. Цилиндрический

доструйный эжектор Главармалита, основные технические данные ко­

Эжекторы № 1 и 2 могут подавать воду на высоту до 3 м при нез­ начительной высоте всасывания; расход рабочей воды при этом соста­ вит 70 — 80% перекачиваемой воды. Эжекторы № 3 и 4 могут пода­ вать воду на высоту 5 — 10 ж (включая всасывание до 2 ж), при этом расход рабочей воды будет почти вдвое больше перекачиваемой.

§ 7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТАРАНЫ

Гидравлический таран является простейшей водоподъемной машиной, в которой сила гидравлического удара воды используется для подъема

воды на значительную высоту. Работа тарана происходит автоматически, не требует никакого специального ухода. Непременным условием работы

Удельный расход воздуха (на 1 мл воды) определяется по формуле

т\эр — к.п.д. эрлифта.

Зависимость т)эр от коэффициента К на основании данных опыта следующая:

0.30.5 0.57 0,59 0,6

Практика показывает, что работа эрлифта будет наиболее эффек­ тивной при К = 2 -f- 3.

Зная удельный расход воздуха и количество перекачиваемой воды, нетрудно определить и потребное для этих целей количество воздуха

V = — м3!мин.

60

Подачу компрессора можно принять:

QK= 1,25 V м31мин.

Пусковое давление воздуха должно быть:

рн = 0,1 (НК — Но+ 2) сипи,

где ho — глубина статического уровня в м. Рабочее давление воздуха

рр = 0,1 (НК — H+ Lp) ати,

где Lp — сумма потерь в воздухопроводе от компрессора до форсунки. Мощность по валу двигателя

N K = N OQKPP,

где N0— удельная мощность, затрачиваемая компрессором на сжатие

где Q — количество подаваемой воды из скважины в л/сек\ h — глубина динамического уровня излива в м\

Noe — мощность двигателя компрессора в л. с.

пространство. Ротор по длине имеет радиальные или несколько на­ клонные по направлению движения ротора пазы, в которые вставлены пластины. При вращении ротора пластины под действием центробеж­ ных сил стремятся выйти из пазов и упираются во внутреннюю по­ верхность корпуса.

Таким образом, подвижные пластины разделяют рабочую по­

Фиг. 228. Пластинчатая компрессорная машина.

При вращении ротора по часовой стрелке объем камер левой сто­ роны по мере их подъема возрастает, достигает наибольшей величины (камера А) и далее начинает уменьшаться. Там, где объем камер уве­ личивается, давление уменьшается. Поэтому всасывающая камера и расположена по дуге ab.

Сжатие газа происходит по дуге Ъс. Выпускное окно располагается по дуге cd. Справа от схемы РКМ расположена индикаторная диаграм­ ма ABCD. По линии АВ происходит всасывание газа в камеры, рас­ положенные по дуге ab. По линии ВС осуществляется процесс сжатия

газ может быть сжат до 4 атм. В двухступенчатых машинах давление газа можно довести до 15 атм.

Конструкция такой машины весьма проста. Отсутствие клапанов (всасывающих и нагнетательных) делает ее более надежной по сравне­ нию с поршневым компрессором.

По своим размерам пластинчатая РКМ на ту же подачу, что и поршневая машина будет в 5—6 раз меньше последней. Подача газа

в отличие от поршневой машины будет равномерной. Такие машины могут быть построены как на малую, так и на среднюю подачу с вы­ соким к.п.д.

Однако для получения высоких к. п. д. пластинчатые РКМ должны быть выполнены с большой точностью и точно собраны. При эксплуа­

водится изменением числа оборотов, если это позволяет двигатель, или переводом машины на режим холостого хода, т. е.

прекращением всасывания и перепуском газа из нагнета­ тельной полости во всасы­ вающий трубопровод или ат­ мосферу.

Перевод машины на холо­ стой ход осуществляется ав­ томатически с помощью спе­

циального золотникового устройства, реагирующего на величину давления. Изменять производительность за счет уменьшения числа оборотов можно только до определенного предела. Нижним пределом числа оборотов, после которого нарушается подвижное уплотнение (пла­ стин и корпуса), а также возможно заклинивание пластин в пазах со­ ответствует окружной скорости концов пластин, равной 7—8 Mjcetc.

Водокольцевые компрессорные машины по своей конструкции значительно проще пластинчатых. Водокольцевая компрессорная машина состоит из корпуса, заливаемого водой, и смонтированного внутри этого корпуса ротора с неподвижными лопастями (звездочки). Ротор, так же как и в пластинчатой машине, по отношению к корпусу

к периферии, вследствие чего около ротора образуется.концентрическое пустотелое кольцо.

При вращении эксцентрично установленного ротора (фиг. 219,в) жидкость также будет отжиматься к стенкам, но благодаря эксцентрич­ ной посадке ротора между ним и кольцом воды будет образовываться серповидная рабочая полость, разделяемая лопастями ротора на ряд камер с различными объемами.

Всасывающее отверстие расположено на стороне возрастающих объемов. С левой стороны машины, где объемы уменьшаются, распо­ лагают нагнетательное отверстие. С целью увеличения коэффициента подачи процесс всасывания осуществляют на возможно большей дуге окружности (практически можно доводить до половины длины окружности). Процесс нагнетания, наоборот, должен быть как можно короче, в зависимости от величины давления.

Отсутствие клапанов и других распределительных механизмов позволяет использовать водокольцевые компрессорные машины и для подачи запыленных газов.

В качестве компрессора водокольцевые машины применяются редко и то на давление не более 1 атм. Чаще всего они используются как вакуум-насосы для создания разрежения. Эти машины способны создавать вакуум до 98%. На фиг. 230 изображена схема установки такого вакуум-насоса типа КВН. Чем меньше температура воды, тем большее разрежение может создать машина.

Фиг. 230. Вакуумный насос типа КВН.

Воздуходувки с восьмерочными роторами. На фиг. 231 приведена схема воздуходувки с восьмерочными роторами, состоящая из эллип­ тического корпуса /, двух роторов 2 и 5 в форме восьмерки, всасываю­ щего 7 и нагнетательного 3 патрубков. Роторы вращаются в противо­ положные стороны с одинаковыми угловыми скоростями.

При вращении роторов в камеру 6 засасывается воздух, поступаю­ щий из всасывающего трубопровода; в камере 4 в это время правым ротором воздух вытесняется в нагнетательный трубопровод, а в ка­ мере 8 засасываемый объем воздуха замыкается между поверхностью

того со всех сторон объема воздуха с нагнетательной полостью. Вели­ чина создаваемого давления зависит (теоретически) только от сопро­ тивления сети, в которую подается воздух.

На фиг. 232 приведен теоретический цикл такой воздуходувки, где линия ab — процесс всасывания, линия Ьс — процесс сжатия газа и линия cd — процесс нагнетания; da — линия снижения давле­ ния после выталкивания газа. Заштрихованная площадка диаграммы показывает проигрыш в работе по сравнению с машиной, в которой сжатие осуществляется не мгновенно, а постепенно по линии Ьс.

Таким образом, полная работа, затрачиваемая за один оборот роторов, равна площади прямоугольника abed.

Машины такого типа просты по своему устройству, надежны в эксплуатации, не требуют смазки роторов, так как роторы приводятся в действие через насаженные на валы зубчатые шестерни, а не непо­ средственным зацеплением.

РКМ с восьмерочными роторами применяются для подачи воздуха в сталеплавильные печи, для продувки и наддува двигателей внутрен­ него сгорания, для подачи воздуха в вагранки и т. д. Такие машины создают напор от 1 до 10 мвод. cm. На большие давления, вследствие больших протечек через зазоры, эти машины не изготовляются.

Восьмерочные воздуходувки изготовляются в зависимости от числа оборотов и размеров на подачу от 1 до 700 м3/мин.

Число оборотов в зависимости от размеров машины может коле­ баться в пределах от 300 до 10000 об/мин. Для уменьшения шума при работе и достижения большей равномерности подачи иногда роторы выполняются с винтовой поверхностью.

Винтовые компрессоры являются дальнейшим развитием ротацион­ ных компрессорных машин. Индикаторная диаграмма винтового ком­ прессора близка к индикаторной диаграмме поршневей машины.

Винтовой компрессор состоит из корпуса и помещенных в нем двух винтовых роторов. Оси роторов параллельны. Винтовые роторы по сечению, нормальному к оси, походят на цилиндрические зубчатые ко­ леса с небольшим числом зубьев. Их может быть 3 + 3, 3 + 6 и т. д. Зубья очерчены циклоидальными кривыми.

На фиг. 233 изображен продольный и поперечный разрезы такого компрессора. Подвод и отвод газа осуществляются через соответствую­ щие патрубки, размещенные на противоположных углах корпуса.

На фиг. 233,6 изображено поперечное сечение компрессора с трехзаходными винтовыми роторами (3 + 3). Газ поступает через всасы­ вающий патрубок в межвинтовые впадины, образованные выходящими из зацепления парами, при дальнейшем вращении роторов впадины замыкаются между поверхностями роторов и корпуса (объемы А и В, фиг. 233,6).

Фиг. 233. Винтовой компрессор:

/ — ведущий ротор; 2 — корпус: 3 — ведомый ротор: 4 — синхронизирующая шестерня ведомого ротора; 5 — синхронизирующая шестерня ведущего ротора.

Далее, при вращении зуб одного ротора будет входить во впадину другого, что, помимо осевого перемещения замкнутого объема газа, вызовет и его сжатие. Следовательно, в период перемещения объема газа внутри компрессора давление его, так же как и в пластинчатой воздуходувке, повышается.

Величина повышения давления зависит от элементов зацепления, числа заходов винтовых роторов и размеров нагнетательного окна.

На фиг.234,а изображена теоретическая диаграмма цикла, когда давление нагнетания газа рк в точности равно давлению в системе рс. На фиг. 234,6 изображена та же диаграмма при рк < рСУ а на фиг. 234, в — при рк > рс.