Вихревые и струйные насосы реферат

Обновлено: 04.07.2024

Вихревые насосы относятся к машинам трения. Рабочее колесо вихревого насоса аналогично колесу центробежного насоса, засасывает жидкость из внутренней части канала и нагнетает ее во внешнюю, в результате чего возникает продольный вихрь. При прохождении жидкости через рабочее колесо в вихревом насосе, как и в центробежном, увеличиваются кинетическая энергия жидкости (увеличивается ее скорость) и потенциальная энергия давления.

Содержание

Введение. 3
1. Принцип действия центробежных насосов. 4
2. Применение вихревых насосов. 7
3. Характеристики вихревых насосов. 9
4. Вихревые насосы ВК, ВКС и ВКО. 12
Список использованной литературы. 14

Работа содержит 1 файл

Вихревые насо66666сы.docx

Ремонт и продажа насосов.

Продажа и ремонт бытовых отечеств. и импортных насосов. Опт и розница.

Все насосы Grundfos. Оптовые цены.

Для построения систем отопления, канализации, дренажа. Лучшие цены!

Федеральное агентство по образованию

1. Принцип действия центробежных насосов. . . 4

2. Применение вихревых насосов. . . 7

3. Характеристики вихревых насосов. . . 9

4. Вихревые насосы ВК, ВКС и ВКО. . . 12

Список использованной литературы. . . 14

Насосы самых различных конструкций являются необходимой частью оборудования почти каждого современного производства. Наиболее распространены в народном хозяйстве лопастные насосы, в частности, центробежные, ввиду простоты конструкции и удобства эксплуатации Создаваемое ими давление превышает 250 • 105 Н/м2, а производительность — 100 000 м3/ч жидкости.

Они применяются для подачи как чистой воды, так и шлама (шламовые насосы) и устанавливаются на водоотливе в карьерах, при эксплуатации гидромониторов и на цементных заводах.

1. Принцип действия вихревых насосов

Рабочим органом насоса является рабочее колесо с радиальными или наклонными лопатками. Колесо вращается в цилиндрическом корпусе с малыми торцовыми зазорами.

Жидкость поступает через всасывающее отверстие в канал, перемещается по нему рабочим колесом и выбрасывается через выходное отверстие.

Тульский насосный завод

Производство насосного оборудования Заводские цены! Доставка по России.

Рис. Общий вид колеса вихревого насоса СВН-80

Вихревой насос по сравнению с центробежным обладает следующими достоинствами: создаваемое им давление в 3-7 раз больше при одинаковых размерах и частоте вращения рабочего колеса; конструкция проще и дешевле; обладает самовсасывающей способностью; может работать на смеси жидкости и газа; подача меньше зависит от противодавления сети. Недостатками насоса являются низкий КПД, не превышающий в рабочем режиме 45%, и непригодность для подачи жидкости, содержащей абразивные частицы (так как это приводит к быстрому изнашиванию стенок торцовых и радиальных зазоров и, следовательно, падению давления и КПД).

Вихревые насосы обычно применяют при необходимости создания большого напора при малой подаче. Поэтому их широко применяют в химической промышленности для подачи кислот, щелочей и других химически агрессивных реагентов, где при малых подачах (мала скорость протекания химических реакций) необходимы высокие напоры (велики гидравлические сопротивления реакторов и давления, при которых протекают реакции) . Вихревые машины используют в качестве вакуум-насосов и компрессоров низкого давления. В последние годы они находят применение в системах перекачки сжиженного газа.

Рис. 1. Схема вихревого насоса

1 - рабочее колесо; 2 - лопатка; 3 - корпус; 4 - всасывающее отверстие; 5 — выходное отверстие

Рабочим органом вихревого насоса является рабочее колесо 1 с радиальными или наклонными лопатками (рис. 2), помещенное в цилиндрический корпус с малыми торцевыми зазорами. В боковых и периферийной стенках корпуса имеется концентричный канал 2, начинающийся у всасывающего отверстия и кончающийся у напорного. Канал прерывается перемычкой 4, служащей уплотнением между напорной и всасывающей полостями. Жидкость поступает через всасывающий патрубок 5 в канал, прогоняется по нему рабочим колесом и уходит в напорный патрубок 3.

Напор вихревого насоса в 3—7 раз больше, чем центробежного, при тех же размерах и числе оборотов. Большинство вихревых насосов обладает самовсасывающей способностью, т. е. способностью при пуске засасывать жидкость без предварительного заполнения всасывающего трубопровода. Многие вихревые насосы могут работать на смеси жидкости и газа. Недостатком вихревого насоса является низкий КПД, не превышающий 45%. Наиболее распространенные конструкции имеют КПД 35-38%. Низкий КПД препятствует применению вихревого насоса при больших мощностях. Вихревые насосы изготовляют на подачу до 12 л/с. Напор вихревых насосов достигает 240 м , мощность доходит до 25 кВт, коэффициент быстроходности ns=6÷40. Число оборотов вихревого насоса так же, как и лопастного, ограничено только кавитационными явлениями. Следовательно, насос может быть непосредственно соединен с электродвигателем.

Рис. 2. Схема вихревого насоса закрытого типа

2. Применение вихревых насосов

Вихревые насосы применяют:

1. в химической промышленности для подачи кислот, щелочей и других химически агрессивных реагентов. Здесь требуются обычно насосы с малыми подачами и высокими напорами (максимальная скорость протекания химических реакций, большие гидравлические сопротивления реакторов и давления, при которых протекают реакции) . Благодаря простой конструкции рабочих органов вихревых насосов возможно применение химически стойких пластмасс, а также металлов, плохо поддающихся механической обработке и отливке;

2. для перекачивания легколетучих жидкостей (бензина, спирта, эфира и т. д.). Испарение легких фракций этих жидкостей приводит к тому, что в насос засасывается смесь жидкости и пара. Вихревой насос в отличие от центробежного может работать на такой смеси. В частности, вихревые насосы применяют на аэродромных и автомобильных бензораздаточных станциях, а также в бензозаправщиках самолетов. В этих случаях требуется быстрая готовность насоса к пуску при частых остановках и надежность в работе при наличии в трубопроводе воздуха или пара. Вихревой насос, будучи самовсасывающим и способным работать на смеси жидкости и газа, удовлетворяет этим требованиям. Работа насоса в рассматриваемой области кратковременна, поэтому значение КПД несущественно;

3. для подачи жидкостей, насыщенных газами, например жидкостей, содержащих большое количество растворенного газа, который выделяется при прохождении в области пониженного давления; для откачивания жидкости с высокой упругостью пара (например, пропан, бутан) при положительной высоте всасывания из емкости, в которой давление равно упругости насыщенного пара. В последнем случае при подъеме по всасывающему трубопроводу жидкость частично испаряется, ее температура понижается и, следовательно, уменьшается упругость насыщенного пара. Это замедляет процесс испарения, но в насос поступает смесь жидкости и пара;

4. в небольших автоматических насосных станциях например для сельского водоснабжения. Центробежные насосы здесь малопригодны, так как требуются обычно малая подача и большой напор; поршневые насосы дороги, громоздки и также не пригодны вследствие того, что условия эксплуатации препятствуют автоматизации;

5. в насосных установках коммунального хозяйства, например, в качестве бустерных насосов для водоснабжения и автомоечных насосов. Здесь требуются малые подачи и большие напоры;

6. вместо водокольцевых компрессоров в качестве вакуум-насосов и компрессоров низкого давления;

7. в качестве питательных насосов малых вспомогательных котельных установок.

3. Характеристики вихревых насосов

По типу рабочего колеса вихревые насосы делятся на насосы закрытого и открытого типов. У насосов закрытого типа (см. рис. 2) лопатки рабочего колеса короткие. Их внутренний радиус равен внутреннему радиусу канала. Жидкость подводится из всасывающего патрубка непосредственно в канал. У насосов открытого типа (рис. 3) внутренний радиус лопаток меньше внутреннего радиуса канала. Жидкость подводится из всасывающего патрубка 1, поступает в подвод 2, из которого через всасывающее окно 3 подводится к лопаткам рабочего колеса 4 и затем поступает в канал 5. От типа колеса зависят его кавитационные свойства, а также самовсасывающая способность и способность работать на газожидкостной смеси. Далее жидкость прогоняется по каналу рабочим колесом и через напорное отверстие 8 уходит в отвод 6 и напорный патрубок 7.

Рис. 3. Схема вихревого насоса открытого типа

Для определения гидравлической мощности вихревого рабочего процесса NB рассмотрим равновесие жидкости в канале. На (см. рис. 4) изображена развертка сечения канала цилиндром, соосным насосу. На жидкость, находящуюся в канале, действуют силы давления в сечении входа в канал FB и в сечении выхода из канала FH, окружная составляющая сил трения жидкости о стенку канала FU и сила FK, с которой рабочее колесо действует на жидкость в канале. Учитывая, что моменты скоростей жидкости во входном и выходном сечениях канала практически одинаковы, получим момент сил, с которыми рабочее колесо действует на жидкость в канале:

MK = (FH - FB + FИ) Rц.т, (урав.1)

где Rц.т - радиус центра тяжести сечения канала.

Умножив уравнение (1) на угловую скорость рабочего колеса Ω0, получим

NB = ρH - ρB + (FИ / S)) SИ, (урав.2)

где ρH - ρB + FU / S = γHT (HT - теоретический напор вихревого рабочего процесса; ρB и ρH—давление у входа в канал и выходе из него); u = Ω0Rц.т; S — площадь сечения канала.

Рис. 4. Развертка сечения канала вихревого насоса

Напор, сообщаемый жидкости в результате вихревого рабочего процесса, равен: H =( ρH - ρB ) / γ. Если QK - расход жидкости, проходящей через канал вихревого насоса, то полезная мощность вихревого рабочего процесса равна:

Принимая во внимание наличие объемных потерь в уплотнениях канала ηO.K, потерь из-за утечек через уплотнение перемычки ηO, гидравлических потерь канала ηГ.К, а также потерь вихревого рабочего процесса ηР.П, получаем:

ηГ.К ηO ηO.K ηР.П = Q / uS.

Оптимальный режим вихревого рабочего процесса получается при Q ≈ 0,5 uS. При этом если ηO ηO.K ηР.П = 0,5, то максимальный полный КПД вихревого насоса ηmах

Характеристика вихревого насоса, приведенная на (рис. 5), может быть пересчитана на другую частоту вращения и другие размеры по формулам пересчета теории гидродинамического подобия.

Большинство вихревых насосов обладает самовсасывающей способностью. Для самовсасывания насос должен быть заполнен перед пуском небольшим количеством жидкости. Достаточно даже количества жидкости, какое остается в насосе после предыдущего пуска.

Введение. 3
1. Принцип действия центробежных насосов. 4
2. Применение вихревых насосов. 6
3. Характеристики вихревых насосов. 7
4. Вихревые насосы ВК, ВКС и ВКО. 11
Список использованной литературы. 12

Насосами называются гидравлические машины, предназначенные для перемещения жидкостей (воды, шлама, масел и др.) под давлением. Насос совершает работу за счет энергии, получаемой от двигателя. Часть этой энергии теряется на преодоление гидравлических и механических сопротивлений, другая ее часть расходуется на создание избыточного давления, благодаря которому и обеспечивается движение жидкости от насоса к месту ее потребления.
Насосы самых различных конструкций являются необходимой частью оборудования почти каждого современного производства. Наиболее распространены в народном хозяйстве лопастные насосы, в частности, центробежные, ввиду простоты конструкции и удобства эксплуатации Создаваемое ими давление превышает 250 • 105 Н/м2, а производительность — 100 000 м3/ч жидкости.
Они применяются для подачи как чистой воды, так и шлама (шламовые насосы) и устанавливаются на водоотливе в карьерах, при эксплуатации гидромониторов и на цементных заводах.

1. Принцип действия вихревых насосов

Рис. Общий вид колеса вихревого насоса СВН-80
Вихревой насос по сравнению с центробежным обладает следующими достоинствами: создаваемое им давление в 3-7 раз больше при одинаковых размерах и частоте вращения рабочего колеса; конструкция проще и дешевле; обладает самовсасывающей способностью; может работать на смеси жидкости и газа; подача меньше зависит от противодавления сети. Недостатками насоса являются низкий КПД, не превышающий в рабочем режиме 45%, и непригодность для подачи жидкости, содержащей абразивные частицы (так как это приводит к быстрому изнашиванию стенок торцовых и радиальных зазоров и, следовательно, падению давления и КПД).

Вихревые насосы обычно применяют при необходимости создания большого напора при малой подаче. Поэтому их широко применяют в химической промышленности для подачи кислот, щелочей и других химически агрессивных реагентов, где при малых подачах (мала скорость протекания химических реакций) необходимы высокие напоры (велики гидравлические сопротивления реакторов и давления, при которых протекают реакции). Вихревые машины используют в качестве вакуум-насосов и компрессоров низкого давления. В последние годы они находят применение в системах перекачки сжиженного газа.

Рис. 1. Схема вихревого насоса1 - рабочее колесо; 2 - лопатка; 3 - корпус; 4 - всасывающее отверстие; 5 — выходное отверстие
Рабочим органом вихревого насоса является рабочее колесо 1 с радиальными или наклонными лопатками (рис. 2), помещенное в цилиндрический корпус с малыми торцевыми зазорами. В боковых и периферийной стенках корпуса имеется концентричный канал 2, начинающийся у всасывающего отверстия и кончающийся у напорного. Канал прерывается перемычкой 4, служащей уплотнением между напорной и всасывающей полостями. Жидкость поступает через всасывающий патрубок 5 в канал, прогоняется по нему рабочим колесом и уходит в напорный патрубок 3.

Напор вихревого насоса в 3—7 раз больше, чем центробежного, при тех же размерах и числе оборотов. Большинство вихревых насосов обладает самовсасывающей способностью, т. е. способностью при пуске засасывать жидкость без предварительного заполнения всасывающего трубопровода. Многие вихревые насосы могут работать на смеси жидкости и газа. Недостатком вихревого насоса является низкий КПД, не превышающий 45%. Наиболее распространенные конструкции имеют КПД 35-38%. Низкий КПД препятствует применению вихревого насоса при больших мощностях. Вихревые насосы изготовляют на подачу до 12 л/с. Напор вихревых насосов достигает 240 м , мощность доходит до 25 кВт, коэффициент быстроходности ns=6ч40. Число оборотов вихревого насоса так же, как и лопастного, ограничено только кавитационными явлениями. Следовательно, насос может быть непосредственно соединен с электродвигателем.

Рис. 2. Схема вихревого насоса закрытого типа

2. Применение вихревых насосов

Вихревые насосы применяют:

1. в химической промышленности для подачи кислот, щелочей и других химически агрессивных реагентов. Здесь требуются обычно насосы с малыми подачами и высокими напорами (максимальная скорость протекания химических реакций, большие гидравлические сопротивления реакторов и давления, при которых протекают реакции). Благодаря простой конструкции рабочих органов вихревых насосов возможно применение химически стойких пластмасс, а также металлов, плохо поддающихся механической обработке и отливке;

6. вместо водокольцевых компрессоров в качестве вакуум-насосов и компрессоров низкого давления;

7. в качестве питательных насосов малых вспомогательных котельных установок.

3. Характеристики вихревых насосов

Рис. 3. Схема вихревого насоса открытого типа
Для определения гидравлической мощности вихревого рабочего процесса NB рассмотрим равновесие жидкости в канале. На (см. рис. 4) изображена развертка сечения канала цилиндром, соосным насосу. На жидкость, находящуюся в канале, действуют силы давления в сечении входа в канал FB и в сечении выхода из канала FH, окружная составляющая сил трения жидкости о стенку канала FU и сила FK, с которой рабочее колесо действует на жидкость в канале. Учитывая, что моменты скоростей жидкости во входном и выходном сечениях канала практически одинаковы, получим момент сил, с которыми рабочее колесо действует на жидкость в канале:
MK = (FH - FB + FИ) Rц.т, (урав.1)
где Rц.т - радиус центра тяжести сечения канала.
Умножив уравнение (1) на угловую скорость рабочего колеса ?0, получим
NB = ?H - ?B + (FИ / S)) SИ, (урав.2)
где ?H - ?B + FU / S = ?HT (HT - теоретический напор вихревого рабочего процесса; ?B и ?H—давление у входа в канал и выходе из него); u = ?0Rц.т; S — площадь сечения канала.

Рис. 4. Развертка сечения канала вихревого насоса
Напор, сообщаемый жидкости в результате вихревого рабочего процесса, равен: H =( ?H - ?B ) / ?. Если QK - расход жидкости, проходящей через канал вихревого насоса, то полезная мощность вихревого рабочего процесса равна:
NП = ( ?H - ?B )QK
Принимая во внимание наличие объемных потерь в уплотнениях канала ?O.K, потерь из-за утечек через уплотнение перемычки ?O, гидравлических потерь канала ?Г.К, а также потерь вихревого рабочего процесса ?Р.П, получаем:
?Г.К ?O ?O.K ?Р.П = Q / uS.
Оптимальный режим вихревого рабочего процесса получается при Q ? 0,5 uS. При этом если ?O ?O.K ?Р.П = 0,5, то максимальный полный КПД вихревого насоса ?mах

Казанский Государственный Технологический Университет им. Кирова.

Для современной промышленности характерно соединение заводов в крупные

специализированные комплексы – производственные объединения. В составе таких

объединений, располагающих мощной финансовой базой, возможность организации

специальных конструкторских бюро, крупномасштабных испытательных стендов,

исследовательских лабораторий д ля разработки важнейших проблем отрасли. Это

относится и непосредственно и к области насосного и компрессорного

машиностроения. Поэтому теоретические и экспериментальные исследования,

направленные на усовершенствование рабочих процессов и повышение КПД машин

этого вида, имеют очень большое значение в наше время.

Насосами называются машины, служащие для перекачки и создания напора

жидкостей всех видов, механической смеси жидкостей с твердыми и коллоидными

веществами и газов. Следует заметить, что машины для перекачки и создания

напора газов (газообразных жидкостей) выделены в отдельные группы и получили

Насосы в настоящее время являются самым распространенным видом машин.

а) центробежные, у которых перекачка и создание напора происходят вследствие

центробежных сил, возникающих при вращении рабочего колеса;

б) осевые (пропеллерные) насосы, рабочим органом у которых служит лопастное

колесо пропеллерного типа. Жидкость в этих насосах перем ещается вдоль оси

в) поршневые и скальчатые насосы, в которых жидкость перемещается при

возвратно-поступательном движении поршня или скалки. К этой группе можно

отнести простейший вид поршневых насосов - диафрагмовые насосы, у которых

рабочим органом служит резиновая или кожаная диафрагма, совершающая

г) тараны, работающие за счет энергии гидравлического удара;

д) струйные насосы, в которых перемещение жидкости осуществляется за счет

энергии потока вспомогательной жидкости, пара или газа;

е) эрлифты (воздушные водоподъемники), в которых рабочим телом является

Насосы, применяемые в различных производственных установ ках, должны

выполнять одну, две или все три перечисленные функции. Насосная установка

состоит из собственно насоса 3; резервуара 5, из которого насос всасывает жидкость

при пом ощи всасывающего трубопровода 4; напорного резервуара 2, в который

подается жидкость с помощью нагнетательного трубопровода 1.

Расходом или подачей насоса Q называют объемное количество жидкости,

подаваемое насосом в единицу времени в нагнетательный трубопровод.

Следовательно, под расходом понимают то количество жидкости, которое получает

потребитель. В действительности, через рабочие органы насоса, его проточную часть

проходит большее количество жидкости Q 0 , которое учитывает объемные потери

жидкости, например, через сальниковое или другое уплотнения.

Манометрическим называют напор, создав аемый насосом для преодоления

геометрической высоты всасывания Z 1 и высоты нагнетания Z 2 , для преодоления

разности давлений на концах трубопровода р 2 - p 1 , т.е. разности м ежду внешним

давлением над поверхностью жидкости в нагнетательном резервуаре р 2 и внешним

давлением на поверхности жидкости во всасывающем резервуаре р 1 . Кроме того,

манометрический напор затрачивается на преодоление гидравлических

сопротивлений трубопроводов насосной установки на всасывающей линии h’ w и

нагнетательной линии h’’ w . Поэтому манометрический напор, создаваемый

Одним из основных параметров работы насоса является расход мощности N, т. е.

количество затрачиваемой насосом энергии для подъема, перемещения и нагнетания

Различают теоретическую мощность N T , т. е. такую, которую необходимо было

бы затратить для подачи жидкости, преодолевая необходимый м анометрический

напор при полном отсутствии потерь энергии в самом насосе.

Очевидно, теоретическая мощность (кВт) определяется величиной

В действительности, полная мощность, затрачиваемая двигателем, т. е. мощность

на валу насоса или эффективная мощность N больше теоретической N> N T . Поэтому

отношение N T :N всегда меньше единицы. Это отношение показывает, какая часть из

всей использованной насосом энергии затрачивается полезно. Вследствие этого

указанное отношение принято называть общим коэффициентом полезного действия

Поршневые насосы относятся к числу объемных насосов, в которых перемещение

жидкости осуществляется путем ее вытеснения из неподвижных рабочих камер

вытеснителями. Рабочей камерой объемного насоса называют ограниченное

пространство, попеременно сообщающееся со входом и выходом насоса.

Вытеснителем называется рабочий орган насоса, который совершает вытеснение

жидкости из рабочих камер (плунжер, поршень, диафрагма).

Классифицируются поршневые насосы по следующим показателям:

1) по типу вытеснителей: плунжерные, поршневые и диафрагменные;

2) по характеру движения ведущего звена: возвратно-поступательное движение

ведущего звена; вращательное движение ведущего звена ( кривошипные и

3) по числу циклов нагнетания и всасывания за один двойной ход: одностороннего

4) по количеству поршней: однопоршневые; двухпоршневые; многопоршневые.

Насос простого действия . Схема насоса простого действия изображена на рис. 1.

Поршень 2 связан с кривошипно-шатунным механизм ом через шток 3 , в результате

чего он совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре 1 . Поршень при

ходе вправо создает разрежение в рабочей камере, вследствие чего всасывающий

клапан 6 подни мается и жидкость из расходного резервуара 4 по всасывающему

трубопроводу 5 поступает в рабочую кам еру 7 . При обратном ходе поршня (влево)

всасывающий клапан з акрывается, а нагнетательный клапан 8 открывается, и

Так как каждому обороту двигателя соответствует два хода поршня, из которых

лишь один соответствует нагнетанию, то теоретическая производительность в одну

Для повышения производительности поршневых насосов их часто выполняют

сдвоенными, строенными и т.д. Поршни таких насосов приводятся в действие от

Действительная производительность насоса Q м еньше теоретической, так как

возникают утечки, обусловленные несвоевременным закрытием клапанов,

неплотностями в клапанах и уплотнениях поршня и штока, а также неполнотой

Отношение действительной подачи Q к теоретической Q

Объемный КПД - основной экономический показатель, характеризующий работу

Рис. 2. Схема поршневого насоса с дифференциальным поршнем

Дифференциальный насос . В дифференциальном насосе (рис. 7.5) поршень 4

перемещается в гладко обработанном цилиндре 5. Уплотнением поршня служит

сальник 3 или малый зазор со стенкой цилиндра. Насос имеет два клапана:

всасывающий 7 и нагнетательный 6, а также вспомогательную камеру 1. Всасывание

происходит за один ход поршня, а нагнетание за оба хода. Так, при ходе поршня

влево из вспомогательной камеры в нагнетательный трубопровод 2 вытесняется

объем жидкости, равный ( F - f )l ; при ходе поршня вправо из основной камеры

нагнетательный трубопровод будет подан объем жидкости, равный

т.е. столько же, сколько подается насосом простого действия. Разница лишь в

том, что это количество жидкости подается за оба хода поршня, следовательно, и

Насос двойного действия . Более равномерная и увеличенная подача жидкости, по

сравнению с насосом простого действия, может быть достигнута насосом двойного

действия (рис. 3), в котором каждому ходу поршня соответствуют одновременно

процессы всасывания и нагнетания. Эти насосы выполняются горизонтальными и

вертикальными, причем последние наиболее ком пактны. Теоретическая

Насосы представляет собой мембрану, поршнем,XXXXXXXXXXX выполненную из

эластичного материала (резины, кожи, ткани, пропитанной лаком, и др.).

Мембрана отделяет рабочую камеру от пространства, в которое жидкость не

В диафрагменном насосе, представленном на рисунке 6, а, клапанная коробка с

всасывающим 4 и нагнетательным 5 клапанами расположена отдельно, а прогиб

диафрагмы 3 осуществляется благодаря возвратно-поступательному движению

плунжера 2 в цилиндре насоса 1, заполненном специальной жидкостью.

Диафрагменные насосы подобного типа часто применяются для перекачки

жидкостей, загрязненных различными прим есями (песком, илом, абразивными

материалами), а также химически активных жидкостей и строительных растворов.

Рис. 4. Схемы диафрагменного насоса с плунжерным приводом диафрагмы

Диафрагму можно приводить в движение не только с помощью плунжера, но и

1) числу колес (одноколесные многоколесные); XXX кроме XX того,XXX одноколесныеXXX

насосы XX выполняют XXX с консольным расположением вала – консольные;

2) напору (низкого напора до 2 кгс/см2 (0,2 МН/м2), среднего напора от 2 до 6

кгс/см2 (от 0,2 до 0,6 МН/м2), высокого напора больше 6 кгс/см2 (0,6 МН/м2));

3) способу подвода воды к рабочему колесу (с односторонним входом воды XXX на XX

рабочееXXX колесо,XXX с XX двусторонним XX входом XXX водыXXX (двойного всасывания));

5) способу разъема корпуса (с горизонтальным разъемом корпуса, с вертикальным

6) способу отвода жидкости из рабочего колеса в спиральный канал корпуса XX

(спиральныеXX и X турбинные).XX ВXX спиральных X насосахXX жидкость отводится

непосредственно в спиральный канал; в турбинных жидкость, прежде X чем X

попастьXX вX спиральный X канал,XX проходитX через специальное устройство –

направляющий аппарат (неподвижное колесо с лопатками);

7) степени быстроходности рабочего колеса (тихоходные, нормальные,

8) роду перекачиваемой жидкости (водопроводные, канализационные, кислотные и

9) способу соединения с двигателем (приводные (с редуктором или со шкивом),

непосредственного соединения с электродвигателем с помощью муфт). Насосы со

шкивным приводом встречаются в настоящее время редко.

Основными частями центробежного насоса (рис. 5) являются: корпус 6 насоса со

всасывающим 1 и нагнетательным 3 патрубками. Внутри корпуса имеется рабочее

колесо 4, жестко посаженное на вал 2. В корпусе вокруг раб очего колеса

Корпус насоса с патрубками служит для подхода жидкости к рабочему колесу и

для отвода жидкости после воздействия на нее рабочего колеса в нагнетательный

трубопровод. При вращении рабочее колесо своими лопастями непосредственно

воздействует на жидкость, а также создает внутри насоса поле центробежных сил за

Обычно рабочее колесо центробежного насоса (рис. 6) представляет собой два

диска: один плоский со втулкой, а второй имеет вид широкого кольца 2. Между

дисками смонтированы лопасти 3 рабочего колеса, образующие расширяющиеся

каналы. В центральной части колеса имеется втулка 4, при помощи которой оно

монтируется на валу, Все перечисленные элементы рабочего колеса изготовляются в

Принцип работы центробежного насоса состоит в следующем. При пуске корпус

насоса должен быть заполнен капельной жидкостью. При быстром вращении

рабочего колеса его лопасти оказывают непосредственное силовое воздействие на

частицы ж идкости. Кроме того, создается поле центробежных сил в жидкости,

находящейся в межлопастном пространстве рабочего колеса. Таким образом,

жидкость, подвергаясь силовому воздействию лопастей рабочего колеса, с большой

скоростью перемещается от центра к периферии, освобождая межлопастные каналы

рабочего колеса. Поэтому в центральной части рабочего колеса давление снижается

и под действием внешнего, чаще всего атмосферного давления, жидкость входит во

всасывающий патрубок и вновь подводится к центральной части рабочего колеса.

Жидкость, выходящая из каналов рабочего колеса по его выходному диаметру,

попадает в межлопастное пространство неподвижного направляющего аппарата. В

направляющем аппарате жидкость, имеющая большую скорость, как бы тормозится

и ее кинетическая энергия частично преобразуется в потенциальную энергию

давления в благоприятных условиях течения через плавно изм еняющиеся каналы.

Если направляющий аппарат отсутствует, то преобразование кинетической энергии

потока в потенциальную энергию давления происходит в спиральном корпусе насоса

Спиральная форма корпуса насоса и эксцентричное расположение в нем рабочего

колеса обусловлены следующим. В корпусе насоса по направлению вращения

рабочего колеса собирается все больший объем жидкости, выходящей из

межлопастных каналов. Вся эта жидкость направляется к нагнетательному патрубку

и отводится в нагнетательный трубопровод. Спиральная форма обеспечивает

увеличение внутреннего объема корпуса насоса, примерно пропорциональное

количеству жидкости, направляющейся к нагнетательному патрубку. Поэтому

скорость жидкости, проходящей через корпус насоса, во всех сечениях примерно

Очень часто нагнетательный патрубок насоса имеет вид диффузора. В этом

случае преобразование кинетической энергии в потенциальную продолжается и при

движении жидкости через нагнетательный патрубок. В принципе, при отсутствии

специального направляющего аппарата, преобразование кинетической энергии,

приобретенной жидкостью в рабочем колесе центробежного насоса, д олжно

Как известно, коэффиц иент быстроходности ns характеризует в некоторой

Исходя из этого, можно полагать, что основные параметры работы лопастного

насоса — подача Q, напора N и частота вращения рабочего колеса n - определяют

С увеличением подачи насоса и частоты вращения рабочего колеса, при

уменьшении напора коэффициент быстроходности насоса растет. Вместе с этим

В данной работе будут рассмотрены пожарные насосы их классификация и характеристики. В частности будут рассмотрены объемные насосы на примере поршневых насосов, динамические на примере вихревого насоса и более подробно струйные насосы на примере Гидроэлеватора Г-600. Также рассмотрим характеристики насоса и способы его применения.

Содержание

Введение 3
1. Термины и определения 4
2. Классификация и основные характеристики насосов 5
3. Объемные насосы 6
3.1. Поршневые насосы 7
4. Динамические насосы 8
4.1. Вихревые насосы 8
5. Струйные насосы 9
5.1. Гидроэлеватор пожарный Г-600 11
Заключение 17
Список литературы

Прикрепленные файлы: 1 файл

реферат 212.docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Кафедра пожарной безопасности

Выполнил: Арсланов Р. И. ПБ-309

Проверил: Перминов В. П.

Термины и определения 4
Классификация и основные характеристики насосов 5
Объемные насосы 6
1. Поршневые насосы 7
1. Вихревые насосы 8
1. Гидроэлеватор пожарный Г-600 11
Список литературы 18

Пожарные автоцистерны являются основными техническими средствами, с помощью которых ликвидируется наиболее часто возникающая чрезвычайная ситуация – пожар. Главным специальным агрегатом автоцистерны является пожарный насос.

Для решения задач организации правильной эксплуатации пожарных насосов, конструирования новых их образцов необходимо изучить существующие конструкции, сделать анализ их эксплуатационных свойств. Такие знания чрезвычайно важны и на настоящем этапе, когда на пожарные автоцистерны отечественного производства устанавливаются насосы зарубежного производства. Причем их выбор не всегда обусловлен экономическими и эксплуатационными преимуществами.

В данной работе будут рассмотрены пожарные насосы их классификация и характеристики. В частности будут рассмотрены объемные насосы на примере поршневых насосов, динамические на примере вихревого насоса и более подробно струйные насосы на примере Гидроэлеватора Г-600. Также рассмотрим характеристики насоса и способы его применения.

Подача насоса (Q) — это количество жидкости проходящей через насос за единицу времени, чаще всего указывают в объемных единицах м3/с или л/с. В зарубежной практике подачу насоса принято указывать в л/мин.

Напор-высота, на которую жидкость или газ способны подняться под действием статического давления, разности высот и скоростей. Его величина выражается в метрах водяного столба, условно поднятого выше уровня насоса, зависит от мощности, типа и конструкции насоса.

Пожарный центробежный насос для пожарных автомобилей - насосный агрегат, состоящий из собственно насоса, напорного коллектора, запорнорегулирующей арматуры, вакуумной системы заполнения, системы подачи и дозирования пенообразователя.

Динамические насосы - насосы, в которых перемещение перекачиваемой среды происходит под действием массовых (центробежных) сил и силы жидкостного трения.

Объемные насосы - насосы, в которых перемещение перекачиваемой среды происходит под действием силы поверхностного давления при изменении объема (рабочего объема) пространства занимаемого жидкостью.

Насосы нормального давления - одно- или многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе до 2,0 МПа .

Насосы высокого давления - многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе от 2,0 МПа.

Насосы комбинированные - пожарные насосы, состоящие из последовательно соединенных насосов нормального и высокого давления, имеющих общий привод.
1. Классификация и основные характеристики насосов
Насосы классифицируют в зависимости от природы сил, под действием которых происходит перемещение перекачиваемой среды в насосе.

Насосы, в которых перемещение перекачиваемой среды происходит под действием массовых сил и силы жидкостного трения называются динамическими, а насосы, в которых перемещение перекачиваемой среды происходит под действием силы поверхностного давления при изменении объема пространства занимаемого жидкостью — объемными.

Объемные насосы по своему конструктивному исполнению подразделяются на насосы поршневые, шестеренные, пластинчатые (шиберные), мембранные и водокольцевые.

Насосы для пожарных автомобилей в зависимости от их конструктивных особенностей и основных параметров классифицируются на:

- насосы нормального давления;

- насосы высокого давления;

Коэффициент полезного действия при работе насоса в номинальном режиме должен быть не менее:

- для насосов нормального давления не ниже 0,6;

- для насосов высокого давления не ниже 0,45.

Насосы пожарных автомобилей работают от двигателей внутреннего сгорания - это одна из основных технических особенностей, которую необходимо учитывать при разработке и эксплуатации насосов.

По энергетическим параметрам насосы пожарных автомобилей должны соответствовать параметрам двигателя, от которого они работают, иначе не будут полностью реализованы технические возможности насосов или двигатель будет работать в режиме низкого значения КПД и большого удельного расхода топлива.

Насосные установки некоторых пожарных автомобилей (например, аэродромных) должны работать на ходу при подаче воды из лафетных стволов.

Насосные установки пожарных автомобилей должны без снижения параметров работать длительное время при подаче воды в условиях низких и высоких температур.

Насосы должны иметь по возможности малые габариты и массу для рационального использования грузоподъемности пожарного автомобиля и его кузова.

Управление насосной установкой должно быть удобным, простым и при возможности автоматизированным,

Насосы должны иметь низкий уровень шума и вибрации при работе.

Одно из важных требований, обеспечивающих успешное тушение пожара, надежность насосной установки.

Основными конструктивными элементами поршневых насосов являются: цилиндр, всасывающий и нагнетательный клапана, поршень или плунжер(, механизм движения (кривошипно-шатунный, крейцкопфный, эксцентриковый).

Принцип действия поршневого насоса основан на периодическом изменении рабочего объема заключенного между поршнем и головкой цилиндра.

Рисунок 2. Схемы поршневых насосов а - простого действия; б - двойного действия; в - дифференциального действия; S - ход поршня

В зависимости от особенностей процесса нагнетания поршневые насосы бывают:

простыми — за два хода поршня (один цикл) происходит одно всасывание и одно нагнетание жидкости (а);

двойного действия — за один цикл происходит два всасывания и два нагнетания (б);

дифференциальными — за один цикл происходит одно всасывание и два нагнетания по половине объема (в).

Недостатками поршневых насосов является неравномерность подачи сложность конструкции, наличие подвижных уплотнений, тихоходность, невозможность регулировать подачу дросселированием.

4.1 Вихревые насосы

Вихревые насосы по принципу действия относятся к смешанным насосам, т.к. их работа основана на действии сил трения и инерции. Рабочее колесо вихревого насоса аналогично колесу центробежного насоса, засасывает жидкость из внутренней части канала и нагнетает ее во внешнюю часть, в результате чего возникает продольный вихрь. При прохождении жидкости через рабочее колесо в вихревом насосе, как и в центробежном, увеличиваются кинетическая энергия жидкости и потенциальная энергия давления.

Рабочим органом вихревого насоса является рабочее колесо 1 с радиальными или наклонными лопатками, помещенное в цилиндрический корпус с малыми торцовыми зазорами. В боковых и периферийных стенках корпуса имеется концентрический канал 2, начинающийся у входного отверстия и заканчивающийся у напорного. Канал прерывается перемычкой 4, служащей уплотнением между напорной и всасывающей полостями. Перекачиваемая жидкость поступает во входной патрубок 5 , перемещается по нему рабочим колесом к напорному патрубку 3 и выходит через него.

Рисунок 3. Схема закрытовихревого насоса

Струйный насос, устройство для нагнетания (инжектор) или отсасывания (эжектор) жидких или газообразных веществ, транспортирования гидросмесей (гидроэлеватор), действие которого основано на увлечении нагнетаемого (откачиваемого) вещества струей жидкости, пара или газа. Соответственно различают жидкоструйные, пароструйные и газоструйные насосы.

Жидкость (газ), подаваемая к струйному насосу под давлением, называется рабочей, а подсасываемая жидкость (газ) - эжектируемой.

Рисунок 4. Схема струйного насоса: 1- вакуумная камера, 2- подвод эжектирующей среды, 3- сопло, 4- диффузор, 5- отвод эжектируемой и эжектирующей.

Рабочая (эжектирующая) среда под давлением подходит к соплу 3. На выходе из сопла рабочая среда, имеет максимальную скорость и обладает определенной кинетической энергией. Увеличение скорости потока рабочей среды приводит к уменьшению давления в струе и вакуумной камере 1 ниже атмосферного. Эжектируемая среда под действием атмосферного давления поступает в вакуумную камеру и уносится струей рабочей среды в расширяющуюся камеру диффузора 5, где скорость течения эжектируемой и эжектирующей среды падает (скоростной напор), а ее пьезометрический напор (давление) соответственно возрастает.

Иными словами, действие струйного насоса состоит из трёх процессов:

1. Преобразование потенциальной энергии рабочей среды в кинетическую (в коническом сходящемся насадке, сопле насоса);

2. Сложение количеств движения потока рабочей среды и эжектируемой среды в вакуумной камере 1;

3. Переход кинетической энергии смеси рабочей эжектирующей и транспортируемой (эжектируемой) сред в потенциальную в диффузоре.

Струйные насосы просты по устройству, надёжны и долговечны в эксплуатации, но их КПД не превышает 30%.

Для струйных насосов энергетическим параметром питания служит давление подводимой жидкости.

Достоинствами струйных насосов являются: