Вопрос №2. Устройство и области применения поршневых и плунжерных насосов

ПЛУНЖЕРНЫЕ НАСОСЫ

Плунжерные насосы применяют в тех случаях, когда необходимо создать очень высокие давления. Конструкция плунжерного насоса похожа на конструкцию поршневого насоса. Отличие заключается в конструкции поршня. Поршень представляет собой длинный стержень, перемещающийся свободно в корпусе камеры не касаясь стенок. Уплотнение размещено неподвижно в корпусе камеры. Плунжер в камере совершает возвратно-поступательное движение.

При движении плунжера вправо давление в камере понижается и становится ниже, чем давление жидкости во всасывающей трубе. Под действием разности давлений всасывающий клапан открывается и жидкость заполняет рабочую камеру. При движении плунжере влево давление в камере возрастает и становится выше, чем давление в нагнетательном трубопроводе. Открывается нагнетательный клапан и жидкость из камеры вытесняется в напорный трубопровод.

Для обеспечения уплотнения плунжер должен иметь достаточную износостойкость, герметичность достигается высокой точностью изготовления и жесткими требованиями к шероховатости поверхности. Последние условия обусловили высокую стоимость плунжерных пар.

Конструкции плунжерных насосов отличаются, но общие принципы действия сохраняются. Так, например, насос высокого давления дизельного двигателя не имеет нагнетательных клапанов. Их роль выполняют клапаны в форсунках. В таких разновидностях плунжерных насосов, как аксиально- и радиально-роторно-поршневые насосы имеют вращающиеся блоки рабочих камер. При их вращении поочередно совмещаются нагнетательные и всасывающие отверстия блоков и обойм. При этом поочередно открываются проходы в нагнетательный и всасывающие трубопроводы соответственно. Отсутствие клапанов повышает надежность этих насосов, в связи с чем, несмотря на высокую стоимость, они применяются, например, в авиации в наиболее ответственных узлах.

Как отмечалось выше, основной недостаток плунжерных насосов – высокая стоимость. Преимущества – возможность получения высоких давлений и надежность.

Поршневой насос

Принцип работы таков: за счет поступательного движения поршня создаётся разряжение в полости под ним, и туда засасывается жидкость из подводящего (всасывающего) трубопровода. При обратном движении поршня на всасывающем трубопроводе закрывается клапан, предотвращающий протечку жидкости обратно, и открывается клапан на нагнетательном трубопроводе, который был закрыт при всасывании. Туда вытесняется жидкость, которая находилась под поршнем, и процесс повторяется. Недостаток такого насоса в том, что жидкость движется по трубопроводу с различной скоростью (скачками). Этот момент обычно обходят созданием насосов, в которых несколько поршней. Основное преимущество в том, что он способен закачивать жидкость, будучи в момент пуска незаполненным ею (сухое всасывание), и поэтому применяется обычно там, где этим преимуществом необходимо воспользоваться.

Поршневые насосы используются с глубокой древности. Известно их применение для целей водоснабжения со II века до нашей эры. В настоящее время поршневые насосы используются в системах водоснабжения, в пищевой и химической промышленности, в быту. Диафрагменные насосы используются, например, в системах подачи топлива в двигателях внутреннего сгорания.