«Судовые вспомогательные механизмы, системы и их эксплуатация» (стр. 14 )

5. Преимущества и недостатки поршневого насоса

6. Эксплуатация поршневого насоса.

7. Роторные насосы. Типы насосов. Принцип работы.

8. Шестеренные насосы. Схема насоса, работа насоса, основные параметры.

9. Винтовые насосы. Схема насоса, работа насоса, основные параметры.

10. Пластинчатые насосы. Схема насоса, работа насоса, основные параметры.

11. Водокольцевые насосы. Схема насоса, работа насоса, основные параметры.

12. Радиально-поршневые насосы. Схема насоса, работа насоса, основные параметры.

13. Аксиально-поршневые насосы. Схема насоса, работа насоса, основные параметры.

14. Эксплуатация роторных насосов (пуск и работа насоса, неполадки в работе насоса).

ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСЫ

Характеристики центробежных насосов при их совместной работе.

В практике может возникнуть необходимость увеличения производительности или напора в насосной установке. Если два насоса, имеющие отдельные всасывающие трубопроводы, нагнетают жидкость в общую магистраль, работа их называется параллельной.

Суммарная характеристика двух параллельно работающих насосов (рис.30.а) получается сложением их подач при одинаковых напорах. Удваивая абсциссы кривой 1, получим характеристику 2, которая с характеристикой трубопровода 3 будет пересекаться не в точке А1 а в точке А2. Абсцисса точки А2 пересечения суммарной характеристики 2 с характеристикой 3 трубопровода будет соответствовать общей подаче двух параллельно работающих одинаковых насосов, а ордината развиваемому этими насосами напору Н, причём, совместная их производительность Q`` v = 2 Q` v.

А Б

Рис. 30. Построение характеристик совместно работающих насосов.

Если один насос подаёт жидкость во всасывающий патрубок другого насоса, а последний нагнетает её в напорную магистраль, то такая работа насосов называется последовательной (рис. 30.б). При последовательном соединении центробежных насосов их суммарная характеристика 5 получается сложением ординат характеристик 1 и 2. Координаты точки А пересечения кривой 5 с характеристикой трубопровода 4 будут соответствовать суммарной подаче и развиваемому напору. Точки пересечения характеристики 1 и 2 насосов с характеристикой 4 трубопровода определяют параметры работы каждого из насосов в отдельности. Поэтому в общем случае:

Q v``` ≠ Qv + Qv", Н3 = Н1+Н2.

Вопросы для повторения и самопроверки:

1. Дайте определение понятию «насос» и объясните принцип его действия.

2. Объёмные насосы вытеснения, их виды и принцип действия.

3. Лопастные насосы, их виды и принцип действия.

4. Струйные насосы, их виды и принцип действия.

5. Дайте определение понятию «производительность» насоса.

6. Дайте определение понятию «напор» насоса.

7. Определение «полезная или гидравлическая мощность насоса» и запишите её выражение.

8. Дайте определение понятию «эффективная мощность насоса» и запишите её выражение.

9. Определение «коэффициент полезного действия насоса» и запишите его выражение.

10. Охарактеризуйте гидравлический, объёмный и механический КПД насоса.

11. Запишите уравнение Д. Бернулли для полной энергии удельной единицы массы жидкости.

12. Запишите и объясните характер изменения величины Е, из условий движения жидкости.

13. Запишите уравнение Д. Бернулли для полного гидродинамического напора в любом сечении трубопровода и объясните значение его членов.

14. Рассмотрите работу насоса, расположенного ниже уровня перекачиваемой жидкости и определите величину напора всасывания для этой установки.

15. Рассмотрите работу насоса, расположенного выше уровня перекачиваемой жидкости и определите величину напора всасывания для этой установки.

Глава 2

ВОЗДУШНЫЕ КОМПРЕССОРЫ И СУДОВЫЕ ВЕНТИЛЯТРОЫ

ПОРШНЕВОЙ ВОЗДУШНЫЙ КОМПРЕССОР

Сжатый воздух широко применяется на судах, например, для пуска дизелей или для очистки механизмов при уходе за ними. Воз­дух под давлением 2,5 МПа и выше обычно получают в многосту­пенчатом компрессоре.

Двухступенчатый воздушный компрессор:

1 — масляный насос; 2 — ручной клапан продувания; 3 — поршень второй ступени; 4 — вса­сывающий клапан второй ступени; 5 — нагнетательный клапан второй ступени; 6 —всасываю ­- щий клапан первой ступени; 7 — нагнетательный клапан первой ступени в компрессоре.

Воздух в компрессоре сжимается сначала в первой ступени, охлаждается и затем сжимается до более высокого давления во второй ступени, затем снова охлаждается и сжимается в следующей ступени. Наиболее часто применяется двухступенча­тый компрессор; (один из таких компрессоров показан на рисунке.

При ходе всасывания воздух заполняет цилиндр первой ступени через глушитель, фильтр и всасывающий клапан первой ступени. Всасывающий клапан закрывается, когда поршень будет в н. м. т., после чего начинается сжатие воздуха. Когда давление воздуха до­стигает значения, заданного для первой ступени, начинается нагне­тание воздуха через нагнетательный клапан в холодильник первой ступени. Таким же образом происходит всасывание и сжатие в ци­линдре второй ступени, в котором благодаря его меньшему объему достигается более высокое давление. После выхода через нагнета­тельный клапан второй ступени воздух снова охлаждается и по­дается в баллон сжатого воздуха.

Компрессор имеет жесткий картер, в котором устанавливают три рамовых подшипника коленчатого вала. Блок цилиндров имеет сменные цилиндровые втулки. К движущимся частям компрессора относятся поршни, шатуны и цельный двухколенный коленчатый вал. Сверху на блок цилиндров устанавливается головка цилиндра первой ступени, а на нее — головка цилиндра второй ступени. В обеих головках помещаются всасывающие и нагнетательные кла­паны. Приводимый от коленчатого вала цепным приводом масля­ный зубчатый насос обеспечивает подачу смазки к рамовым под­шипникам, а через сверления в коленчатом валу — к обоим шатун­ным подшипникам. Вода для охлаждения компрессора подается от собственного насоса или от системы охлаждения в машинном отделении. Вода поступает в блок цилиндров, в котором помещаются холодильники обеих ступеней, в головку первой ступени, а затем в головку второй ступени.

Предохранительный клапан на блоке цилиндров служит для предотвращения аварии компрессора в случае, если разорвется трубка холодильника и сжатый воздух начнет поступать в полость охлаждения. Воздушные предохра­нительные клапаны устанавливают на выходе воздуха из первой и второй ступеней. Клапаны рас­считываются на 10%-ное избы­точное давление. На выходе из холодильника второй ступени ус­танавливается плавкая предохра­нительная пробка для контроля за температурой подаваемого компрессором воздуха, благодаря чему осуществляется защита воздушных баллонов и трубопроводов от чрезмерно нагретого воздуха. Из-за того что приводные электродвигатели компрессоров работают на переменном токе и имеют постоянную частоту вращения, для уменьшения подачи применяют различные виды устройств, разгружающих цилиндры компрессора. Такое устройство осуществляет удержание всасывающих клапанов ком­прессора в открытом положении.

На холодильниках устанавливают краны продувания. При их открытии компрессор разгружается и воздуха не подает. При пуске компрессор должен работать без нагрузки. В этом случае пусковой момент будет небольшим, а воздушные каналы будут очищаться от накопившейся влаги, которая может оказывать отрицательное воз­действие на смазку, вызывать образование водомасляной эмульсии внутри воздушных трубок, что в свою очередь может привести к воспламенению и взрыву в трубках.

После пуска приводного электродвигателя частота вращения вала компрессора постепенно увеличивается. В это время необхо­димо следить за тем, чтобы давление смазочного масла поднялось до заданного значения. Прекращается продувка холодильника пер­вой, а затем второй ступени, и компрессор начинает работать. Про­веряют краны к манометрам ступеней, чтобы показания маномет­ров были правильными. Если продувка холодильников осуществ­ляется вручную, то краны продувки необходимо периодически при­открывать для удаления влаги из холодильника.

Во время работы, компрессора периодически контролируется подача охлаждающей; воды и температура воздуха, воды и масла.

При остановке компрессора вначале открывают краны продув­ки первой и второй ступеней, а затем дают компрессору поработать на холостом ходу в течение 2—3 мин. За это время холодильники очищаются от конденсата. После этого двигатель компрессора оста­навливают, а краны продувки оставляют открытыми.

Если компрес­сор останавливают на длительное время, разобщительные клапаны охлаждения компрессора следует закрыть.

В последнее время на судах компрессоры работают обычно в автоматическом режиме. В этом случае требуется лишь немного дополнительного оборудования. Необходимо наличие разгрузочного устройства, которое гарантировало бы пуск компрессора без на­грузки, и включение его под нагрузку лишь после того, как будет достигнута необходимая частота вращения.

ВИНТОВОЙ КОМПРЕССОР.

Конструкция винтового компрессора запатентована в 1934 году. Надёжность в работе, малая металлоёмкость и габаритные размеры предопределили их широкое распространение. Кроме того, использование винтовых компрессоров позволяет экономить электроэнергию до 30 %.

Винтовые компрессоры успешно конкурируют с другими типами объёмных компрессорных машин, практически полностью вытеснив их в передвижных компрессорных станциях, судовых холодильных установках.

Рис. 32. Винты компрессора.

Типовая конструкция компрессора сухого сжатия, работает без подачи масла в рабочую полость. Компрессор имеет два винтовых ротора. Ведущий ротор с выпуклой нарезкой соединён непосредственно или через зубчатую передачу с двигателем. На ведомом роторе нарезка с вогнутыми впадинами. Роторы расположены в разъёмном корпусе, имеющем один или несколько разъёмов. В корпусе выполнены расточки под винты, подшипники и уплотнения, а также камеры всасывания и нагнетания.