Насосы

Работа № 3

Насосы

Цель работы: изучить назначение, устройство, принцип работы и управления следующих машин:

• Центробежный самовсасывающий насос
• Диафрагменный насос
• Шестеренный насос
• Поршневой насос

 

Центробежный насос

Центробежные насосы предназначены  для перекачивания воды и других жидкостей. Они используются в системах водоснабжения, отопления, технологических установках, и также для водоотлива и понижения -уровня грунтовых вод.

Центробежный консольный, одноступенчатый насос (рис. 3.1.) состоит  из корпуса I, в котором расположено рабочее колесо 2, посаженное на горизонтальный вал 3.

Рисунок 3.1 - Центробежный насос.

Корпус насоса представляет собой стальную отливку с внутренней полостью в виде спирали (улитки) с  каналом 4, переходящим в напорный потрубок 6.

Рабочее колесо состоит из двух фасонных дисков, между которыми размещены восемь профилированных  лопастей. Конфигурация лопастей такова, что между каждой их парой образуется полость (канал), расширяющаяся от центра колеса к его периферии.

К всасывающему потрубку 7 подсоединяется всасывающая труба 8 с обратным клапаном 9 и сетчатым фильтром 10. Перед пуском в работу корпус насоса и всасывающий трубопровод обязательно заполняют водой. Заливку воды можно выполнить вручную через отверстие II, закрываемое нарезной пробкой. Однако при стационарной установке насоса он всегда заполняется водой из напорного водопровода таким образом,, что он располагается ниже уровня перекачиваемой жидкости, т.е. всегда находится "под заливом". На рис.3.1 показано использование насоса для перекачки воды из открытого водоема. В этом случае всасывающая линия трубопровода оборудуется обратным клапаном 9, который обеспечивает движение воды только к насосу и не дает заливаемой воде уходить в водоем.

Привод насоса осуществляется от электродвигателя через упругую  муфту. После пуска двигателя  в работу вал и укрепленное на нем рабочее колесо начинает вращаться против час о* вой стрелки, если смотреть со стороны привода. При вращении  рабочего колеса жидкость увлекается лопастями и под действием центробежной силы отбрасывается от центра колеса в спиральный канал. В канале создается давление, под действием которого жидкость нагнетается в напорный патрубок и далее в магистральный трубопровод.

В центре же рабочего колеса (на оси вращения) за счет отбрасывания жидкости создается разрежение (вакуум) и жидкость (вода) под воздействием разности давлений начинает поступать из водоема по всасывающей трубе к центру рабочего .колеса, обеспечивая непрерывную работу насоса. Таким образом, схема движения жидкости заключается в перемещение ее от всасывающей трубы к оси вращения рабочего колеса, отбрасывание жидкости центробежной силок с* центра на обод колеса, создание здесь напорной зоны и далее перемещением жидкости по напорному трубопроводу. Такив насосы характеризуются показателями высоты всасывания б м, высоты подъема 'напора) до 30 м и производительности до 20 м /ч.

Центробежный самовсасывающий  насос

Насос предназначен для откачивания  чисток воды в установках водопонижения или водоотлива при разработке котлованов и траншей в грунтах с высоким уровнем грунтовых

Hаcoc состоит (рис. 3.2) из корпуса I и рабочего колеса 2 с тремя лопастями, соединенного своим валом 3 с валом электродвигателя, 4 муфтой Б. Для гермитезации вала 3 с корпусом насоса 2 имеется сальниковое устройство 6, состоящее из сальниковой коробки, в которой располагается сальниковая эластичная набивка, смачиваемая минеральным маслом.

В отличии от обычного центробежного насоса самовсасывающтй имеет в корпусе две раздельные полости - всасывающую В и напорную 9. К всасывающей полости крепится всасывающая труба 10 с фильтром II и обратным клапаном 14, а к напорной-магистральный трубопровод 12.

Перед первым пуском насоса его корпус, а следовательно и обе полости заливаются водой через отверстие, закрываемое крышкой 13

После пуска электродвигателе получает вращение рабочее

колесо, на оси которого создается разрешение и вода, находящаяся в корпусе перемещается из всасывающей полости В в напорную 9. Вследствие освобождения от воды полости о в ней создается давление ниже атмосферного, в результате чего открывается обратный клапан 14, и вода из водоема проходит через фильтр II, поднимается по трубе 10 и поступает в полость о непрерывным потоком. Далее рабочее колесо нагнетает воду в напорную полость 9 и в магистральный трубопровод 12, обеспечивая ее непрерывное перекачивание.

При остановке двигателя  вода из корпуса стремится переместится к всасывающей трубе, но в этот момент потоком воды обратный клапан 14 закрывается, благодаря чему корпус насоса остается заполненным водой. Поэтому при повторном и последующих запусках насоса в работу не требуется дополни-

тельной заливки корпуса  водой. Таким образом обеспечивается самозаполнение всасывающей полости • перекачиваемой водой и,следовательно, обеспечивается бесперебойная работа насоса.

Насос характеризуется следующими показателями: высота всасывания 6м, напор 18 м, производительность 75 м/ч.

Диафрагменный насос

Такой насос применяется  для откачки загрязненной воды при  разработке котлованов и траншей  в водонасыщенных грунтах, а также при ремонтных работах для откачки воды из колодцев на сетях водопровода и канализации. Диафрагменный насос (рис. 3.3) имеет корпус I, состоящий из верхней и нижней части, между которыми располагается резиновая диафрагма 2.

Рисунок 3.3 - Диафрагменный насос.

В процессе работы диафрагма  перемешается вверх-вниз рычагом 3 в  ручных насосах или от двигателя  через криво-шипно-шатунный механизм - в приводных. При движении

диафрагмы вверх-вследствие увеличения замкнутого объема поддиафрагменной (нижней) полости^ в ней создается разрежение, которое передается на всасывающий клапан Ь. За счет разности давлений (атмосферного и разреженного) шарнирная заслонка клапана 5 открывается и вода из всасывающей трубы 4 поступает в нижнюю полость корпуса.

При движении диафрагмы вниз давление в нижней полости возрастает, клапан Ь закрывается и вода, открывая нагнетательный клапан 6, поступает в сливной потрубок (7 и далее на свободный излив или в отводящий трубопровод.

Таким образом, циклическое  движение диафрагмы вверх-вниз вызывает последовательные операции всасывания и нагнетания. Поэтому струя воды, вытекавшая из сливного потрубка, имеет прерывистый характер. Такие насосы имеют высоту всасывания 4 - 5 м, напор Ь - б м, производительность при механическом приводе до 20 м³/ч.

Шестеренный насос

Рабочим органом насоса является две шестерни. Одна из них (ведущая) жестко посажена на приводной вал, 'а  другая (ведомая) вращается за счет взаимодействия с ведущей ( рис. 3.4). Жидкость переносится со всасывающей стороны насоса » на нагнетательную во впадинах между зубьями шестерен, плотно охватываемых корпусом насоса. Шестеренные насосы широко применяются в различных битумопроводных установках для перекачивания горячего битума и в гидравлических приводах строительных машин для подачи под давлением рабочей жидкости (минерального масла с добавками) в гидродвигатели (гидроцилиндры и гидромоторы).

■ На рис.3.5 Показан шестеренный насос модели Н1Ш - 10, состоящий из стального.литого корпуса, в котором размещен на подшипниках ведущий вал 9, соединённый через упругую муфту 4 с валом электродвигателя 5. На ведущем валу закреплена ведущая шестерня 6, находящаяся в зацеплении с ведомой шестерней 7, свободно посаженной на ведомый вал 8.

Рисунок 3.5 - Шестеренный насос  Ш1М - 10.

Поршневой насос

Основными рабочими органами поршневого насоса являются цилиндр и поршень

В цилиндре 8 перемещается поршень 7, жестко соединенный со штоком 9, являвшимся исполнительной частью приводного кривошипно-шатунного  механизма. При ходе поршня "вправо" полезный объем цилиндра, т.е. объем, заполняющийся жидкостью, увеличивается, вследствие чего давление в нем уменьшается. Всасывающий клапан 4 при этом поднимается, жидкость под действием внешнего давления (Р_а) на ее поверхности, чаще всего под атмосферным давлением, входит в цилиндр через сосун I, открытый обратный клапан 2 и всасывающую трубу 3.

При ходе поршня "влево" жидкость, ранее вошедшая в цилиндр, выталкивается движущимся поршнем. Давление в цилиндре насоса при этом повышается, всасывающий клапан 4 закрывается, а нагнетательный 5 поднимается и жидкость из цилиндра поступает в нагнетательный трубопровод 6.Поршень насоса имеет вид диска, уплотнение которого в цилиндре осуществляется с помощью специальных пружинящих металлических колец, или резиновых или кожаных манжет .Насосы с дисковыми поршнями применяются при перекачке маловязких незагрязненных жидкостей. Для перекачки вязких, а также загрязненных жидкостей и суспензий применяются плунжерные насосы