Класифікація гідравлічних машин
Розділ 2. Гідравлічні машини
Тема 2. Конструкції гідравлічних машин
Конструкції гідравлічних машин.
Тема 3. Робота гідравлічних машин
Характеристики гідравлічних машин; робота гідравлічних машин в мережі; спільна робота гідравлічних машин; стійкість роботи гідравлічних машин; теорія автоматичного регулювання в додатку до гідравлічних машин
Насоси згідно ГОСТ 17398 за принципом дії і конструкції діляться на дві основні групи - динамічні і об'ємні (таблиця).
До динамічних відносять насоси, в яких рідина в камері рухається під силовим впливом і має постійний зв'язок з вхідним і вихідним патрубками. Це силовий вплив здійснюється за допомогою робочого колеса, який повідомляє рідини кін ?? етіческого енергію, трансформовану в енергію тиску. Динамічними є насоси лопатеві, електромагнітні, тертя і ін ?? ерціі.
До об'ємних відносять насоси, в яких повідомлення енергії рідини здійснюється за принципом механічного періодичного витіснення рідини робочим тілом, що створює в процесі переміщення определ ?? енное тиск рідини. В об'ємних насосах рідина отримує енергію в результаті періодичної зміни замкнутого обсягу, який поперемінно повідомляється то з входом, то з виходом насоса. Об'ємними є насоси поршневі, плунжерні, діафрагмові, роторні і шестеренні.
Лопатевими називають насоси, в яких передача енергії здійснюється за допомогою обертового лопатевого колеса (ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ служить їх робочим органом), шляхом динамічного взаємодії лопатей колеса з обтічними їх рідиною. Лопатевими є насоси відцентрові, ос ?? евие і діагональні.
Відцентровими називають лопатеві насоси з рухом рідини через робоче колесо від центру до периферії, ос ?? евимі -лопастние насоси (ГОСТ 9366) з рухом рідини через робоче колесо в напрямку його осі. Робочі колеса ос ?? евих насосів складаються з декількох гвинтових порожнин, що мають форму лопатей пропелера.
Насоси тертя і ін ?? ерціі вдають із себягруппу динамічних насосів, в яких передача енергії рідини здійснюється силами тертя і ін ?? ерціі. Сюди відносять вихрові, шнекові, лабіринтові, черв'ячні і струменеві насоси. Лопатеві насоси класифікують також по напору, потужності і коефіцієнту швидкохідності.
За напору (м ст. Рідини) розрізняють насоси: Низьконапірні до 20 м, середньонапірні від 20 до 60, високонапорние понад 60.
За потужністю (кВт) насоси бувають мікронасоси до 0,4, дрібні до 4, малі до 100 при подачі 0,5 м 3 / с, середні до 400, великі понад 400 при подачі вище 0,5 м 3 / с, унікальні понад 8000 при подачі понад 20 м 3 / с.
За коефіцієнт швидкохідності
де n - частота обертання, об / хв; Q - подача, м 3 / с; H- натиск, м.
У цій формулі під напором Н для багатоступеневих насосів розуміють напір, що розвивається одним колесом (сходами). У разі якщо насос має робоче колесо з двостороннім входом, підставляють значення Q, рівне половинної їх подачі. Коефіцієнт швидкохідності є найбільш повну гідравлічну характеристику відцентрових насосів, дозволяє класифікувати насоси не по одному якомусь окремому параметру (подачі, напору або частоті обертання), а за їх сукупністю і дає підставу для порівняння різних типів насосів і вибору насоса, найбільш придатного для роботи в заданих умовах. Для лопатевих насосів різних типів значення ns об / хв наведені нижче:
Відцентрові бувають тихохідні 50 ... 80, нормальні 80 ... 150, швидкохідні 350 ... .500. У діагональних насосів коеф. швидкохідності знаходиться в межах 350 ... 500, а у ос ?? евих 500 ... 1500.
Коефіцієнт швидкохідності ns визначає і форму робочого колеса насоса. Як приклад розглянемо колеса насосів різної швидкохідності. Тихохідне колесо характеризується тим, що вихідний діаметр набагато більше вхідного і колесо має відносно малу ширину. Зі збільшенням швидкохідності ця різниця скорочується, ширина зростає і далі Коллеса переходить в діагональне і ос ?? евое.
Гідравлічна машина - це агрегат, в якому механічна енергія передається від рідини, що протікає робочому органу (гідравлічні двигуни, або турбіни) або, навпаки - механічна енергія приводу перетворюється в гідравлічну енергію рідини, що перекачується, завдяки чому здійснюється її рух (насоси).
Мал. Схеми гідравлічних машин:
в - турбінна установка; 6 - насосна установка;
СБ і НБ - відповідно верхній і нижній б'єфу
Гідравлічні двигуни, в яких робочий орган отримує енергію від протікає рідини, зазвичай являють себягідравліческіе турбіни, що застосовуються для установки на гідроелектричних станціях, де вони служать приводом електричних генераторів. В турбін ?? е, енергія води перетворюється в механічну енергію обертання валу, від якого приводиться в обертання ротор електричного генератора, де механічна енергія перетворюється в електричну.
Насоси є однією з найпоширеніших різновидів машин. Їх застосовують у багатьох галузях промисловості і сільського господарства. Οʜᴎ є невід'ємною частиною систем водопостачання, теплофікації, центрального опалення, вентиляції, котельних установок, гідромеханізації і використовуються в багатьох інших галузях техніки. Насоси й гідродвигуни застосовують в Гідропередача, де основним елементом є гідравлічний привід, призначення якого полягає в передачі енергії до виконавчого робочому органу та управлінні його рухом за допомогою рідини.
Основними робочими параметрами, котрі характеризують гідромашини та режими їх роботи, є напір (або тиск), подача (для насоса) або витрата (для гідродвигуна), потужність і коефіцієнт корисної дії.
При класифікації лопатевих насосів по конструкції враховують такі ознаки: розташування осі обертання (вертикальне, горизонтальне), розташування і виконання опор (консольне, з виносними або внутрішніми опорами і т. П.), Кількість коліс (одно-, дво- і багатоступінчасті), виконання підведення і відведення (з полуспіральним або камерним підведенням, з лопатковим відведенням і т. п.), наявність регулювання, конструкцію корпусу (з поздовжнім роз'ємом, секційний і т. п.), заглибленість під рівень, вид ущільнення (з м'яким сальником, з торцевих ущільнений ием і т. п.), конструкцію робочого колеса (з відкритим або закритим робочим колесом, поворотно-лопатева, з двостороннім входом і т. п.), здатність до Самовсмоктування, герметичність, наявність конструктивного об'єднаю ?? ення з двигател ?? їм , систем обігріву або охолодження, включеного шнека, призначення (для установки в свердловин ?? е, капсулі і т. д.).
Насоси типу К і KM- це консольні насоси одноступінчастого типу з входом рідини в робоче колесо з одного боку. Οʜᴎ мають наступні характеристики: натиск 8,8. 9,8 м, висоту всмоктування до 8 м і подачу 4,5. 360 м / год.
З огляду на залежність отразмера кожен насос має свою марку, в якій вказані діаметр вхідного патрубка, коефіцієнт швидкохідності і тип насоса. Так, цифра 8 у консольного насоса марки 8К-18 означає діаметр вхідного патрубка (мм), зменшений в 25 разів, консольний тип насоса позначений буквою К, а число 18 - зменшений в 10 разів коефіцієнт швидкохідності насоса.
Насоси типу НД- це одноколісні горизонтальні насоси з двостороннім підведенням рідини в робоче колесо. Існує три різновиди таких насосів: НДН (низького напору), ПДВ (середнього напору) і НДВ (високого напору). Кожна з трьох різновидів має кілька розмірів. Діаметр напірного патрубка (мм), зменшений (округлено) в 25 раз, вказується цифрою перед буквами в марці насоса. Висота всмоктування у таких насосів не буває вище 7 м.
Насоси типу НДН мають подачу 1350. 5000 м3 / ч і натиск від 10 до 32 м;
насоси типу ПДВ - подачу 216. 6500 м3 / ч і натиск 18. 90 м,
насоси типу Стройтрест подачу від 90 до 720 м3 / ч і натиск 22. 104 м.
До групи горизонтальних відцентрових насосів відносяться одноколісні насоси типу Д з подачею 380. 12 500 м3 / год і напором 12. 137 м, чотириступінчасті насоси типу М з подачею 700. 1200 м3 / год і напором 240. 350 м трьох- і п'ятиступінчасті насоси типу МД з подачею 90. 320 м / год і напором 138. 725 м чотирьох- і шестиступінчасті секційні насоси типу НГМ з подачею 54. 90 м / ч і напором 102. 210 м.
Розглянемо вертикальні відцентрові і ос ?? евие насоси для перекачування води і чистих рідин.
Насоси типу НДСВ - їх випускають в двох типорозмірах 207 ДВ і 24 Стройтрест. Це одноступінчаті вертикальні насоси середнього напору з двостороннім входом рідини в робоче колесо. Подача становить 2700. 6500 м3 / год, напір - 40. 79 м.
Насоси типу В - це найбільші насоси, одноступінчасті вертикальні з одностороннім входом рідини в робоче колесо. Їх випускають з подачею от 3000 до 6500 м3 / ч, напором 18. 72 м декількох типорозмірів.
Осьові насоси. Лопатеві насоси, в яких рідина рухається через робоче колесо паралельно його осі, називають ос ?? евимі.
Такі насоси призначені для подачі великої кількості рідини при щодо малих напору. У ос ?? евих насосів потік рідини, що виходить з каналів робочого колеса, має вихрову, з закруткою структуру, і, потрапляючи в нерухомі канали виправляється аппарата͵ він розкручується, поступово переходячи в ос ?? евое напрямок.
Переваги ос ?? евих насосів: простота і компактність конструкції. Компактність конструкції має вирішальне значення при великих подачах, а отже, і при великих діаметрах трубопроводів. Осьові насоси бувають встановлені на вертикальній, горизонтальній або похилій трубі.
В ос ?? евих насосах рідина, рухаючись поступально, одночасно отримує обертальний рух, що створюється робочим колесом. Для усунення обертального руху рідини служить направляючий апарат, через який рідина протікає перед виходом в напірний трубопровід.
Діагональні насоси. За конструкцією діагональні насоси схожі з ос ?? евимі, основна відмінність їх полягає в формі робочого колеса. Рідке середовище рухається в робочому колесі під кутом до осі насоса (по діагоналі), що і визначає назву цих насосів.
Діагональний насос поворотно-лопатевого типу з робочим колесом діаметром 2 м (рис.) Розрахований на натиск 30 м. Лопаті робочих коліс можуть мати жорстке кріплення і бувають поворотними, т. Е. Їх установка регулюється.
Читайте також
КЛАСИФІКАЦІЯ НАСОСІВ У об'ємних насосах енергія і тиск підвищуються в результаті витіснення рідини із замкнутого простору тілами, що рухаються зворотно-поступально або обертально. Відповідно до цього за формою руху робочих органів їх. [Читати далі].
У динамічних насосах рідина під впливом гідродинамічних сил переміщається в камері (незамкнутому обсязі), постійно сполученої з входом і виходом насоса [15]. По виду сил, що діють на рідку середу, динамічні насоси підрозділяються на лопатеві, насоси. [Читати далі].