«Судовые вспомогательные механизмы, системы и их эксплуатация» (стр. 11 )

Рис. 18. Вихревые насосы.

Вихревые насосы бывают закрытого и открытого типа. Наиболее широкое применение на судах получили вихревые насосы закрытого типа.

Принцип действия вихревого насоса. При вращении рабочего колеса в его ячейках возникает поток, обладающий радиальной и окружной составляющими скорости. Под действием центробежной силы поток выходит из ячеек и поступает в канал, сообщая импульс силы в направлении вращения колеса находящейся в канале жидкости. Одновременно с выходом потока из ячеек в них поступает новое количество жидкости у корневой части лопаток.

При движении жидкости в ячейке ее энергия повышается, и жидкость вновь выбрасывается в канал. В результате многократного обмена энергия жидкости в канале повышается по мере удаления от всасывающего патрубка.

В связи с тем, что частицы жидкости движутся в канале с разными скоростями, наблюдаются интенсивное вихреобразование и значительные потери энергии.

Рис. 19. Струйный насос.

Струйным называется динамический насос трения, в котором жидкая среда перемещается внешним потоком жидкой среды. Для перемещения перекачиваемой жидкой среды необходимо передать ей энергию внешнего потока. Передача энергии от одного потока другому производится силами, действующими на поверхности рабочей струи.

Принцип действия струйного насоса заключается в следующему Рабочая струя выходит из сопла с высокой скоростью. В результате взаимодействия сил турбулентного трения, вызывающего появление вихрей рабочей струи и перемещаемой среды, во входном сечении камеры смешения устанавливается давление Р1, которое ниже давления перемещаемой среды Рвх. Сложение вихревого и поступательного движения создает по теореме Кутта - Жуковского подъемную силу, поперечную по отношению к поступательному движению. В результате разности давлений перемещаемая среда поступает в камеру смешение через приемную камеру. В приемную камеру рабочая струя и перемещаемая среда входят в виде двух раздельных потоков. В общем случае они могут различаться по скорости, температуре, плотности и агрегатному состоянию. При смешении турбулентных потоков эти параметры приобретают осредненные значения по живому сечению.

Различают следующие виды струйных насосов. По состоянию взаимодействующих сред - равнофазные, разнофазные и с изменяющейся фазностью одной из сред; по свойствам взаимодействующих сред - со сжимаемыми средами, с несжимаемыми и сжимаемо-несжимаемы ми (разнофазные); по назначению - эжекторы, откачивающие среду из какого-либо резервуара, и инжекторы, подающие среду в резервуар.

Основное достоинство струйных насосов заключается в простоте конструкции. Они не имеют движущихся частей и несмотря на низкий к. п. д., получили широкое применение. Струйные насосы удобно использовать в труднодоступных местах, они надежно работают на загрязненных и агрессивных жидкостях, обладают свойствами самовсасывания. В связи с простотой и компактностью струйные насосы часто применяют в качестве подпорных на входе в лопастные насосы для предотвращения кавитации. На речных судах струйные насосы используют в качестве вакуум-насосов для удаления воздуха из крупных центробежных насосов перед их пуском. Однако наиболее широко струйные насосы (эжекторы) применяются в осушительной и водоотливной системах для удаления воды из трюмов.

Объёмные насосы: поршневые, шестерённые, винтовые, пластинчатые, радиально - и аксиально-поршневые. Классификация, принцип действия, устройство, правила технической эксплуатации, обслуживание в работе. Область применения.

ПОРШНЕВЫЕ НАСОСЫ

Рис. 20. Схема насосной установки поршневого типа.

а – насос простого действия; б - насос двойного действия.

1- нагнетательный патрубок; 2- нагнетательная полость; 3- цилиндр; 4- поршень; 5- шток; 6- шатун; 7- всасывающий патрубок; 8- колодец; 9- всасывающий клапан; 10- нагнетательный клапан.

б)

Рис.21. Паровой поршневой насос.

1- паровой цилиндр; 2- паровой золотник; 3- паровой сальник; 4- водяной сальник; 5- шток; 6,7- рычаги парораспределения; 8- клапаны; 9- водяной цилиндр.

Поршневым называют возвратно-поступательный насос, у которого рабочие органы выполнены в виде поршней.

Поршневые насосы различаются по следующим показателям:
1. по кратности действия (отношение объема жидкости, подаваемого насосом за два хода поршня, к объему, описанному поршнем за один ход):

·  простого,

·  многократного (двойного, тройного, четверного, дифференциального) действия;

2. по быстроходности - частота вращения вала, или число двойных ходов поршня в секунду:

·  тихоходные (<14),

·  нормальные (14 — 25),

·  быстроходные (25 — 60),

·  особо быстроходные (60—130);

3.  по давлению нагнетания, МПа:

·  низкого (<0,5),

·  среднего (0,5—5,0),

·  высокого (>5,0);

4.  по подаче, м3/ч:

·  малой (до 20),

·  средней (20—60),

·  большой (>60);

5.  по роду перекачиваемой жидкости:

·  водяные (для пресной и морской воды),

·  масляные,

·  топливные,

·  кислотные;

6.  по конструктивному исполнению:

·  поршневые,

·  скальчатые,

·  одинарные,

·  сдвоенные,

·  строенные,

·  горизонтальные,

·  вертикальные,

·  наклонные;

7.  по типу привода:

·  электрические,

·  паровые;

8.  по способу соединения с двигателем:

·  приводные (редукторные, безредукторные),

·  прямодействующие.

Конструкция поршневых насосов.

Поршневые насосы выполняют горизонтальными и вертикальными.
На рис. 21 представлена конструкция горизонтального парового насоса. Поршень водяного цилиндра 9 приводится в движение непосредственно штоком 5 парового поршня 1. Такие насосы обычно выполняют двухцилиндровыми для обеспечения равномерности подачи и удобства осуществления нужного парообеспечения. Каждый из штоков пары цилиндров (парового и водяного) управляет парораспределением соседнего цилиндра.
Поршневые насосы с электрическим приводом могут быть как с горизонтальным, так и с вертикальным расположением цилиндра (число цилиндров бывает 1—3).
Насосы с электрическим приводом при различных диаметрах цилиндров охватывают области напоров до 700 м вод. ст. и подачи до 60 м3/ч.

Основные детали поршневых насосов и материалы для них.

К главным деталям насоса относятся следующие.

1. Поршни гидравлических цилиндров:

дисковые (цельные и составные), скальчатые.

2. Материал:

чугун, бронза, сталь.

3. Скалки (открытые и закрытые) снабжены бронзовой рубашкой. 4. Уплотнения поршней:

самопружинящие кольца (из чугуна, бронзы, стали, пластмассы), неразрезные кольца (из эбонита, фибры), заливка белым металлом подшипников с проточенными лабиринтными канавками, манжеты (из кожи, резины, прорезиненной ткани),

5.  Набивки сальников:

·  мягкие из хлопчатобумажных тканей,

·  пеньковые асбестовые (в виде плетеных шнуров и колец, пропитанных графитожировой смазкой);

·  манжетные металлические и полуметаллические стыки полуколец набивки должны быть разнесены на расстояние 1/4 окружности штока.

·  мягкая набивка - насосах со скоростью поршня 1 м/с и давлением до 3,0 МПа допускаются уплотнения любого типа; в насосах с высоким давлением нагнетания применяются только манжетные уплотнения.

6.  Клапанные коробки и клапаны:

·  для насосов многократного действия клапанные коробки имеют отдельные камеры;

·  для насосов двойного действия характерно наличие одной разделительной перегородки клапанной коробки.

7.  Сдвоенные прямодействующие насосы имеют общие четырехкамерные клапанные коробки.

8.  Клапаны (самодействующие):

·  металлические (латунь, бронза, сталь),

·  неметаллические (кожа, резина, пластмассы), композитные (металлические клапаны с облицовкой из кожи, пластмассы, бакаута и др.). Резиновые клапаны не выдерживают высокой температуры и разрушаются под действием масла, попадающего в конденсат.

9.  По конструкции клапаны бывают:

·  тарельчатые,