Модуль 2. Лекция №6 насосы (часть 1)

Литература

1. Процессы и аппараты пищевых производств. Учебник для вузов в 2 книгах/ [А.Н. Острикова и др.]; под ред. А.Н. Острикова.

2. Г.Д. Кавецкий, В.П. Касьяненко «Процессы и аппараты пищевой технологии».- М., КолосС, 2008.-591 с.: ил.

План лекции:

1. Общие сведения, классификация и основные параметры насосов.

2. Схема насосной установки.

3. Поршневые и плунжерные насосы.

4. Насосы роторные.

Контрольные вопросы:

1. На какие типы делятся насосы по принципу действия?

2. Какие вы знаете основные параметры работы насосов?

3. Как определить напор насоса?

4. Как рассчитать высоту всасывания?

5. До какого значения можно снижать давление всасывания в насосе?

6. Что такое кавитация?

7. По кому принципу работают поршневые насосы?

Вопрос 1. Общие сведения, классификация и основные параметры насосов

Насосом называется гидравлическая машина, передающая энергию электродвигателя протекающей через нее жидкости. Энергия жидкости на входе в насос меньше, чем на выходе.

Все насосы по принципу действия делятся на два основных вида: динамические и объемные: (рис.1.)

Рис.1. Классификация насосов

Вопрос 2. Схема насосной установки

Предельная высота всасывания

(7)

Вопрос 3. Поршневые и плунжерные насосы

Объемные насосы. Из классификационной схемы насосов (см. рис. 1) следует, что объемные насосы делятся на поршневые и роторные.

В зависимости от конструкции, назначения и условий работы поршневые насосы классифицируются так.

По числу циклов нагнетания и всасывания за один двойной вход поршня:

• одностороннего действия — жидкая среда вытесняется из замкнутой камеры при движении поршня в одну сторону;

• двустороннего действия — жидкая среда вытесняется из замкнутой ка­меры при движении поршня в обе стороны;

• дифференциальные, работающие на всасывающей стороне — одно­стороннего действия, а на нагнетательной стороне двухстороннего дей­ствия.

По направлению оси движения рабочих органов:

• горизонтальные;

• вертикальные.

По количеству поршней:

• однопоршневые;

• двухпоршневые;

• трехпоршневые;

• многопоршневые.

Поршневые насосы могут приводиться в действие от двигателя через кривошипно-шатунный механизм.

По способу распределения жидкости все объемные насосы разделяются на клапанные и бесклапанные. Бесклапанные насосы обратимы, т. е. могут быть гидродвигателями (гидравлическими машинами, преобразующими энергию протекающей через них жидкости во вращательное, возвратно-по­воротное или поступательное движение выходного звена машины). Насосы с клапанным распределением не могут быть гидродвигателями. Поршневые насосы являются клапанными насосами.

К поршневым насосам относятся диафрагменные насосы, используе­мые для перекачки вязких продук­тов, технологических агрессивных сред и с механическими абразивны­ми включениями. Принцип работы диафрагменного насоса (рис.3) подобен поршневому с той разницей, что поршень от перекачиваемого про­дукта отделен диафрагмой 2, изго­товленной из резины. В результате колебаний диафрагмы, приводимой в движение через поршень от кривошипно-шатунного механизма 4, в ра­бочей камере создается сначала ваку­ум, а затем повышенное давление.

При соответствующем ходе поршня происходят всасывание и нагнетание. Впуск и выпуск перекачиваемой среды обеспечивает шаровая клапанная система 3. Корпус насоса 1 изготавливают из стали.

Существенным недостатком диафрагменных насосов является износ эластичной диафрагмы вследствие ее растягивания. С целью повышения долговечности насоса предлагается выполнять диафрагму в форме опорных шайб (рис.4). В этом случае диафрагма 2 изготавливается из неупругого материала (прорезиненная ткань). Диафрагма помещается в корпус 1 и в процессе движения поочередно прилегает к каждой из шайб 3. Так как фор­ма диафрагмы и шайбы совпадает, диафрагма не растягивается. Колебатель­ное движение диафрагмы обеспечивается штоком 5, а попеременное включе­ние камер 6 на впуск и выпуск перекачиваемой среды клапанами 4.