Статьи С
22.07.2013
Принцип действия и классификация поршневых насосов
Работа поршневых насосов основана на принципе вытеснения. Основными рабочими органами поршневого насоса являются: цилиндр и поршень. Поршень перемещается в цилиндре в возвратно-поступательном движении.
В цилиндре перемещается поршень, жестко соединенный со штоком, являющимся исполнительной частью приводного конвошипно-шатунного механизма. При ходе поршня «вправо» полезный объем цилиндра, т. е. объем, заполняющийся жидкостью, увеличивается, вследствие чего, давление в нем уменьшается. Всасывающий клапан при этом поднимается, жидкость под действием внешнего давления на ее поверхности, чаще всего под атмосферным давлением, входит в цилиндр через сосуд, открытый обратный клапан и всасывающую трубу.
При ходе поршня «влево» жидкость, ранее вошедшая в цилиндр, выталкивается движущимся поршнем. Давление в цилиндре насоса при этом повышается, всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный поднимается и жидкость из цилиндра поступает в нагнетательный трубопровод. Подача жидкости в нагнетательный трубопровод происходит вследствие вытеснения из цилиндра движущимся поршнем предварительно засосанной жидкости.
Классификация поршневых насосов производится в зависимости от их конструктивных особенностей и технологического назначения.
В первую очередь поршневые насосы классифицируются по кратности действия, под которой понимают число порций жидкости, подаваемых насосом в нагнетательный трубопровод за один оборот кривошипного вала.
В пищевой промышленности применяют насосы одинарного, двойного, тройного и четверного действия. Кратность действия более четырех в практике не применяется вследствие сложности конструкции.
По расположению цилиндров поршневые насосы чаще всего бывают горизонтальные и вертикальные. По конструкции рабочего органа, вытесняющего жидкость из цилиндра, поршневые насосы бывают с дисковым поршнем и плунжерные.
Поршень насоса имеет вид диска, уплотнение которого в цилиндре осуществляется с помощью специальных пружинящих разрезанных металлических, чаще всего чугунных, колец. Тщательное уплотнение дискового поршня в цилиндре может быть осуществлено также с помощью резиновых или кожаных манжет. Для вытеснения жидкости из цилиндров поршневых насосов применяются также плунжеры.
Насосы с дисковыми поршнями применяются при перекачке маловязких незагрязненных жидкостей. Для перекачки вязких, а также загрязненных жидкостей и суспензий применяются исключительно плунжерные насосы.
Всасывание жидкости в цилиндр насоса происходит при движении плунжера вверх. При этом всасывающий клапан поднимается, и жидкость под действием внешнего давления входит в цилиндр насоса. При возвратном движении плунжера вниз клапан прижимается к своему гнезду, закрывая его, а нагнетательный клапан открывается, пропуская вытесняемую из цилиндра жидкость в нагнетательный трубопровод.
Плунжер насоса в работе соприкасается только с элементами сальника, уплотняющими плунжер в цилиндре. При этом тщательность уплотнения достигается сжимаемой сальниковым стаканом сальной набивкой, уменьшающей трение и износ соприкасающихся поверхностей. Вследствие этого цилиндр плунжерного насоса не изнашивается, а служит только емкостью, заполняемой и опорожняемой в зависимости от направления движения плунжера.
В некоторых отраслях пищевой промышленности, например, бродильной, особое значение имеет плавное регулирование подачи насосов. Наиболее удачно такое регулирование производится, если привод насоса осуществляется непосредственно от паровой машины. Поэтому здесь применяются насосы, поршни которых находятся на одних штоках с паровыми машинами. Такие насосы называются насосами прямого действия.
В пищевой промышленности применяются также мембранные насосы для перекачки агрессивных жидкостей, например, кислот и во всех других случаях, когда перекачиваемая жидкость не должна непосредственно соприкасаться с цилиндром и перемещающимся в нем поршнем или плунжером насоса.
В мембранном насосе цилиндр отделен от клапанной коробки упругой перегородкой — мембраной. Мембраны изготовляются из специальной резины или стали. Цилиндр насоса между поршнем и мембраной заполняется неагрессивной жидкостью, чаще всего минеральным маслом. Внутренние поверхности клапанной коробки, трубопроводов и поверхности клапанов должны иметь защитное покрытие или изготовляться из материалов, не разрушающихся под действием перекачиваемой жидкости.
При ходе поршня вверх объем полости цилиндра, примыкающей к мембране, увеличивается, давление над мембраной снижается и она прогибается вверх. Вследствие этого увеличивается пространство, занимаемое жидкостью между мембраной и клапанной коробкой, где давление снижается. При этом всасывающий клапан поднимается, и жидкость под влиянием внешнего давления входит в пространство под диафрагмой.
При движении поршня вниз жидкость под поршнем нажимает на диафрагму и последняя выгибается вниз. Диафрагма, в свою очередь, вытесняет жидкость из клапанной коробки. При этом всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный клапан поднимается и пропускает жидкость в нагнетательный трубопровод. В последующих движениях поршня описанный цикл работы насоса повторяется.
Другие статьи
Насосы, насосные станции, центробежные насосы
Насосы, насосные станции, центробежные насосы
Оптимизировать работу автономной системы отопления позволяет дополнительное насосное оборудование. Перед тем как выбирать циркуляционные насосы для отопления, нужно провести анализ основных параметров системы теплоснабжения. Это нужно не только, что бы в доме была комфортная температуру, но и что бы сэкономить на электроэнергии. С помощью принудительной циркуляции можно активно управлять работой автономного отопления и значительно продлить срок его службы.
Параллельной работой насосов называют совместную подачу жидкости двух или нескольких насосов в один трубопровод.
Рассмотрим простейший случай параллельной работы двух одинаковых центробежных насосов. Пусть характеристика одного из насосов и характеристика трубопровода известны.
Рабочей точкой щ определяются подача одного насоса Q и создаваемый напор H при работе на данный трубопровод. Совместную Q—Н характеристику двух одинаковых насосов можно построить, если учесть, что подача двух насосов Q2 увеличится вдвое для каждого значения напора Q—Н характеристика двух насосов пересекает Q—Н характеристику трубопровода в точке а2.
Бытовые дренажные насосы – это компактные электроприборы, изготовленные из особо прочного пластика или из нержавеющей стали, потребляющие сравнительно небольшое количество электроэнергии. Работают насосы в полностью или частично погружённом состоянии, при этом охлаждение двигателя происходит за счёт перекачиваемой жидкости. В более дорогих и долговечных моделях двигатель помещён в особую масляную камеру и за счёт малого трения охлаждения не требует.
Компанией "Grundfos", одним из ведущих мировых производителей техники для водоснабжения, предложен рынку новый вариант станции водоснабжения - станция MQ 3-45, которая используется для водоснабжения и повышения давления в частных домах, на дачах, фермах, огородах и т.п. Станция MQ 3-45 представляет собой целую систему, состоящую из самовсасывающего насоса, электродвигателя, мембранного напорного бака, датчиков давления и расхода, а также системы управления и обратного клапана. Огромным плюсом такой системы является то, что она полностью автоматизирована, удобна в управлении, легко монтируется и не занимает в помещении много пространства.
Канализационная установка Grundfos Sololift2 СWC-3 – это малогабаритная узкая модель автоматической станции с измельчителем, разработанная специально для подвесного унитаза, . которая предназначена для фронтального монтажа на стене. Используется в частных домах для перекачивания сточных вод с фекалиями. Созданный по передовым инновационным технологиям насос Sololift2 СWC-3 имеет сертификацию, отвечающую европейским и международным стандартам, гарантирующим высокое качество и эффективную работу системы на протяжении всего периода эксплуатации.
