Регулирование производительности

1. С помощью байпастной задвижки. Это простой и распространенный способ, но не выгодный.

2. Путем изменения длины хода поршня.

3. Путем изменения частоты вращения кривошипно-шатунного механизма 10.

НАСОСЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ.

Осевой насос.

1 – вал; 2 – лопатки; 3 – направляющий аппарат;

4 – нагнетательный патрубок.

Осевые насосы являются одним из вариантов центробежных насосов. Применяются для перекачивания больших количеств жидкости 20 м³ в секунду. При небольшем напоре до 16 м³ изготавливают с горизонтальным расположением вала, маркируются – ОГ.

ОХВ – для циркуляции агрессивных химических жидкостей с кг/м³ и температурой до 150⁰ С.

Достоинства:

1. Простота устройства.

2. Не чувствительны к загрязненным жидкостям.

3. Быстроходность.

Недостаток – малый напор.

Вихревой насос.

1 – нагнетательный патрубок; 2 – всасывающий патрубок; 3 – корпус насоса; 4 – кольцевая полость; 5 – ячейки рабочего колеса; 6 – рабочее колесо.

Состоит из корпуса 3 и рабочего колеса 6 имеющего короткие радиальные лопатки, которые образуют ячейки 5 по обе стороны колеса. Между рабочим колесом и корпусом насоса имеется кольцевая полость 4 соединенная всасывающим патрубком 2 и нагнетательным патрубком 1.

Вихревые насосы перекачивают воду, не содержащую абразивных частиц.

Производительность 2 – 40 м³ в час, напор от 12 до 250 метров.

Принцип действия.

При вращении рабочего колеса жидкость, заполняющая ячейки 5 под действием центробежной силы выбрасывается в кольцевую полость, за счет чего в ячейке создается разряжение. При повороте ячейка через всасывающий патрубок заполняется новой порцией жидкости.

ШЕСТЕРЕНЧАТЫЙ НАСОС.

1,4 – шестерни; 2 – нагнетательный патрубок; 3 – корпус; 5 – всасывающий патрубок.

В корпусе 3 вращаются на встречу друг к другу 2 шестерни 1 и 4. Одна, из которых приводится в движение от электродвигателя через редуктор. Когда зубья шестерен выходят из зацепления в полости со стороны всасывающего патрубка 5 создается разряжение. Жидкость поступает в корпус захватываются зубьями шестерен, и перемещается в направлении их вращения. Когда зубья вновь входят в зацепление, жидкость вытесняется в нагнетательный трубопровод 2.

Производительность насоса не более 0,1 м³/с.

СТРУЙНЫЙ НАСОС.

1 – сопло; 2 – камера смешения рабочей и перекачиваемой жидкости; 3 – нагнетательный трубопровод.

Принцип действия.

Струя рабочей жидкости пара или воды вытекает с большой скоростью из сопла 1 в камеру смешения 2 и увлекает путем поверхностного трения засасываемую жидкость или газ, при этом в камере 2 создается разряжение достаточное для подъема жидкости из приемного резервуара в насос. Засасываемая жидкость быстро смешивается с рабочей жидкостью, и их смесь поступает в коническую расширяющую трубу диффузор 3. В диффузоре скорость потока уменьшается и в соответствии с уравнением Бернулли кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию давления, что приводит к сжатию засасываемого вещества до требуемого давления.

Достоинства:

1. Дешевизна.

2. Простота.

3. Отсутствие движущихся частей.

Недостатки:

Низкий КПД меньше 20%.

ВОЗДУХОПОДЪЕМНИК. (ЭРЛИФТ)

1,3 – трубы; 2 – смеситель; 3 – сепаратор;

5 – воздушное пространство.

Воздухоподъемники применяют для подъема жидкости с больших глубин, а так же для интенсификации массообмена между жидкостью и газом. Рабочей средой является сжатый воздух или газ распределяемый в перемещаемой жидкости в виде пузырьков в смесителе 2 и за счет сил трения поднимает жидкость в трубе 3, а в сепараторе 4 газ отделяется от жидкости.

МОНТЕЖЮ.

Монтежю – это горизонтальная или вертикальная емкость, которую используют для периодического перемещения жидкостей агрессивных или загрязненных с помощью сжатого воздуха.

ТЕМА: ПЕРЕМЕЩЕНИЕ И СЖАТИЕ ГАЗОВ.

Сжатие газов осуществляют с помощью компрессоров.

Степень сжатия – это отношение конечного давления Р₂, создаваемого компрессором, к начальному давлению Р₂, при котором происходит всасывание газа. Различают следующие типы компрессорных машин:

1. Компрессоры.

2. Газодувки.

3. Вентиляторы.

4. Вакуум насосы предназначены для отсасывания газа при давлении ниже атмосферного.

ПОРШНЕВОЙ КОМПРЕССОР ПРОСТОГО ДЕЙСТВИЯ.

1 – всасывающий клапан;

2 – нагнетательный клапан; 3 – цилиндр;

4 – поршень; 5 кривошипно-шатунный механизм.

Диаграмма сжатия газов в идеальном компрессоре.

Диаграмма сжатия газов в реальном компрессоре.

V₀ – объем цилиндра;

V₁ – объем, отсасываемый поршнем;

Р₁ – давление всасывания;

Р₂ – давление нагнетания

Поршневой компрессор простого действия состоит из: цилиндра 3, поршня 4 совершающего возвратно поступательное движение и кривошипно-шатунного механизма 5. В крышке цилиндра расположены всасывающий клапан 1 и нагнетательный клапан 2.

Принцип действия.

При движении слева на право в цилиндре возникает разряжение и под действием давления окружающей среды открывается всасывающий клапан 1.

При движении поршня справа на лево давление в цилиндре возрастает, всасывающий клапан закрывается, и поршень сжимает находящийся в цилиндре газ. Когда давление внутри цилиндра превысит давление в нагнетательной линии, открывается нагнетательный клапан и сжатый газ выталкивается в нагнетательную линию.

В идеальном компрессоре поршень вплотную подходит к крышке цилиндра и в нем отсутствуют механические и гидравлические потери.

В реальном компрессоре поршень не может вплотную подойти к крышке цилиндра. Между крышкой и крайним левым положением поршня всегда имеется некоторое вредное пространство. Сжатый газ, находящийся во вредном пространстве расширяется при ходе поршня вправо, вследствие чего засасывание новой порции газа начинается только с точки 4.

ДВУСТУПЕНЧАТЫЙ КОМПРЕССОР.

1 – цилиндр высокого давления; 2,5 – всасывающие клапаны;

3,6 – нагнетательные клапаны; 4 – цилиндр низкого давления;

7 – холодильник.

В тех случаях, когда необходимо получить газ высокого давления применяют многоступенчатое сжатие.

Принцип действия.

Газ засасывается в цилиндр первой ступени 4, сжимается до давления примерно 0,7 МПа и поступает в холодильник 7, затем охлажденный газ подается во второй цилиндр меньшего объема, где сжимается еще в 7 раз.

Давление газа на выходе из второй ступени достигает 4,9 МПа. При необходимости создания еще более высоких давлений применяют 3-5 ступеней, так же с промежуточным охлаждением газов.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ.

1 – корпус; 2 – рабочее колесо.

Для перемещения потоков воздуха и газов при небольшой степени сжатия (приблизительно до 1,15) в химической промышленности используют центробежные и осевые вентиляторы.

Принцип действия.

Воздух (газ) по всасывающей трубе поступает в центробежную полость рабочего колеса, захватывается лопатками и нагнетается через расширяющийся выходной патрубок.

Выходной патрубок выполняется в виде:

1. короткого цилиндра.

2. конической воронки.

3. конической воронки с коротким цилиндрическим участком.

4. плавно изогнутой воронки (коллектор).

Форма входного патрубка влияет на равномерность заполнения потоком газа всего сечения входа в колесо, следовательно, на величину развиваемого вентилятором напора и его КПД.

ОСЕВЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ.

При необходимости подачи больших объемов газа применяют осевые вентиляторы. Рабочее колесо осевого вентилятора имеет от 2 до 16 лопаток, форма которых близка по профилю к самолетному пропеллеру. Осевые вентиляторы отличаются реверсивностью и высоким КПД, компактны. Для них характерна, сравнительна широкая область неустойчивой работы.

Производительность центробежных вентиляторов регулируют, изменяя частоту вращения или открытием и закрытием задвижки на линиях всасывания или нагнетания.

ТУРБОГАЗОДУВКИ.

1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3,4 – патрубки; 4 – направляющая.