Учеба
Разная информация
Ссылки на сторонние ресурсы
Партнеры

b9d1c2f1
Опрос
Помог ли вам этот сайт?




Ответы на вопросы по насосно-компрессорное оборудование 1-38

1. Классификация и основные конструкции поршневых насосов
Поршневые насосы можно классифицировать следующим образом.
1. По числу цилиндров: а) одноцилиндровые; б) двухцилиндровые; в) трехцилиндровые; г) многоцилиндровые.
2. По роду перекачиваемой жидкости:
а) нефтяные, для перекачки горячих нефтепродуктов;
б) дозировочные, для перекачки химических реагентов;
в) для перекачки сжиженных газов;
г) цементировочные, для перекачки цементного раствора и воды при цементировании скважин и др.
3. По конструкции поршня:
а) поршневого типа;
б) плунжерные (поршень представляет собой удлиненный пол-лый цилиндр);
в) диафрагмовые (цилиндр отделен от клапанной коробки упру¬гой диафрагмой);
г) с проходным поршнем.
4. По способу действия:
а) одинарного действия;
б) двойного действия;
. в) тройного и Четверного действия; г) дифференциальные.
5. По расположению рабочих цилиндров:
а) горизонтальные;
б) вертикальные.
6. По способу приведения в действие:
а.) паровые прямодействующие (поршень насоса и поршень силового цилиндра закреплены на общем штоке);
б) приводные (работают от двигателя через соответствующие передачи и кривошипно-шатунный механизм);
в) ручные.
Поршневые насосы могут также различаться по числу цилиндров.
2. ИДЕАЛЬНАЯ КОМПРЕССОРНАЯ МАШИНА. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ИНДИКАРОРНАЯ ДИАГРАММА
Компрессорами называют машины, предназначенные для сжатия газов и паров. По принципу действия различают объемные и лопаточные компрессоры. В объемных компрессорах рабочее тело сжимается вследствие сближения ограничивающих рабочий объем стенок, в лопаточных — техническая работа вращения ротора сначала превращается в кинетическую энергию потока (процесс, обратный процессу на лопатках рабочего колеса турбин), а затем кинетическая энергия в диффузорах преобразуется в потенциальную энергию потока. Объемные компрессоры подразделяются на поршневые и роторные, а лопаточные компрессоры — на центробежные и осевые. Несмотря на существенные конструктивные и принципиальные отличия компрессоров различных типов, характер термодинамических процессов сжатия в них одинаков. Поэтому основные закономерности, присущие этим процессам, будем изучать на примере сжатия идеальных газов в идеальном поршневом компрессоре, процесс сжатия в котором является равновесным и протекает без потерь энергии на трение, вихреобразование и т. д. Теоретическая диаграмма работы идеального поршневого компрессора изображена. Процессы наполнения а — 1 и выпуска рабочего тела 2 — Б не являются термодинамическими процессами, значит в целом рабочий процесс компрессора нельзя считать термодинамическим циклом, тем более, что рабочее тело непрерывно обновляется. Кроме этого, условно принимают, что поршень при работе идеального компрессора вплотную подходит к крышке цилиндра, поэтому линия а — Б совпадает с осью ординат. Тем самым из анализа исключают и процессы, протекающие в так называемом вредном пространстве реального компрессора при выпуске рабочего тела из цилиндра, оставляя, таким образом, для изучения только равновесный процесс сжатия. В общем случае процесс сжатия рабочего тела в идеальном поршневом компрессоре является политропным. Но, идеализируя условия его протекания, можно рассмотреть два крайних случая. В первом случае стенки рабочего цилиндра компрессора можно считать покрытыми идеальной теплоизоляцией, препятствующей теплообмену между рабочим телом и окружающей средой.
3. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НАСОСОВ. КПД НАСОСА
Основными параметрами насосов, определяющими диапазон изменения режимов работы насосной станции, состав ее оборудования и конструктивные особенности, являются напор, подача, мощность и коэффициент полезного действия.
Напор представляет собой приращение удельной энергии жидкости на участке от входа в насос до выхода из него. Выраженный в метрах напор насоса определяет высоту подъема или дальность перемещения жидкости.
Подача характеризуется объемом жидкости, подаваемой насосом в напорный трубопровод в единицу времени, и измеряется обычно в м/с, л/с или м3/ч.
Мощность, затрачиваемая насосом, необходима для создания нужного напора и преодоления всех видов потерь, неизбежных при преобразовании подводимой к насосумеханической энергии в энергию движения жидкости по трубопроводам. Измеряемая в кВт мощность насоса определяет мощность приводного двигателя и суммарную (установленную) мощность насосной станции.
Коэффициент полезного действия учитывает все виды потерь связанных с преобразованием насосом механической .энергии двигателя в энергию движущейся жидкости. КПД определяет экономическую целесообразность эксплуатации насоса при изменении остальных его рабочих параметров (напора, подачи, мощности). История возникновения и развития насосов показывает, что первоначально они предназначались исключительно для подъема воды. Однако в настоящее время область их применения настолько широка и многообразна, что определение насоса как машины для перекачивания воды было бы односторонним.
4. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОРШНЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ
Поршневые компрессоры — это машины, предназначенные для сжатия газа.
В зависимости от величины давления газа на всасывании и нагне¬тании их разделяют на следующие категории.
Вакуум-насосы, откачивающие газ из пространства, где давление ниже атмосферного, и нагнетающие его в пространство с атмосферным давлением. Иногда, например в установках депара-финизации масла нефтеперерабатывающих заводов, нагнетание происходит в пространство с давлением выше атмосферного, такие машины называют вакуум-компрессорами.
Газодувки (воздуходувки) предназначены для сжатия воздуха до 0,2 Мн/м2 (2 кгс/см2); широко распространены в метал¬лургическом производстве.
Компрессоры низкого давления, сяшмающие газ до 0,2—1 Мн/м2 (2—10 кгс/см2). Основная область применения таких машин — пневматические установки.
Компрессоры среднего давления, сжимающие газ до 1—10 Мн/м2 (10—100 кгс/см2), получили большое распро странение в химической, нефтедобывающей и нефтеперерабатыва¬ющей промышленности, а также при транспортировке газа.
Компрессоры высокого давления, сжимающие газ до давления, превышающего 10 Мн/м2 (100 кгс/см2). Такое давле¬ние встречается в азотнотуковом производстве, при разделении воздуха методом глубокого охлаждения и в ряде других производств. Компрессоры, сжимающие газ, начальное давление которого намного превышает атмосферное, называются дожимными. Компрессоры, осуществляющие циркуляцию газа в установках синтеза, давление в системах которых составляет обычно 20— 100 Мн/м2 (200—1000 кгс/см2), называют циркуляцион¬ным и.
Особое место среди поршневых компрессоров занимают холодиль¬ные, сжимающие холодильный агент и осуществляющие холодильный цикл установки.
В зависимости от объема всасываемого газа различают компрес¬соры малой (до 10 м3/мин свободного газа), средней (10— 100 MS/MUH) И большой (свыше 100 м*/мин) производитель¬ности.
В зависимости от вида привода поршневые компрессоры могут быть электроприводными или газомоторными.
Перечисленная классификация поршневых компрессоров не учи¬тывает разнообразие их назначения и условий эксплуатации. Последние часто требуют специального исполнения, например по¬вышенной герметичности, отсутствия смазки цилиндров и т. Д.
5. Устройство и принцип действия поршневого насоса простого действия.
Насосом одинарного действия называется такой насос, в котором за один двойной ход поршня происходит одно всасывание и одно нагнетание жидкости.
В процессе поступления жидкости в камеру цилиндра нагнета¬тельный клапан остается закрытым. Цилиндр заполняется жид¬костью до тех пор, пока поршень не займет крайнего правого поло¬жения. При ходе поршня влево в цилиндре создается давление, под действием которого всасывающий клапан закрывается, а нагне¬тательный клапан открывается и жидкость выталкивается в нагнета¬тельную трубу.
В процессе возвратно-поступа¬тельного движения поршня жид¬кость перемещается по всасыва¬ющему трубопроводу в цилиндр насоса, а из него в нагнетательную трубу и дальше к месту потребле¬ния. Потребителями могут быть резервуары, паровые котлы, аппа¬раты и др.
6. Эксплуатация насосных станций. Пуск и остановка центр. Насоса
Техническая эксплуатация насосных станций систем должна обеспечивать бесперебойную и надежную работу всех агрегатов при высоких технико-экономических показателях с учетом рационального использования энергетических ресурсов. Для обеспечения бесперебойной и экономичной работы насосных станций необходимо следующее: наличие высококвалифицированного технического персонала, соблюдающего требования должностных инструкций и повышающего свою квалификацию в свете современного развития техники и достижений науки; учет, контроль и анализ складывающихся условий работы; организация оптимальных режимов, обеспечивающих интенсификацию работы насосных агрегатов, внедрение прогрессивных методов управления и регулирования на основе современных достижений науки и техники; максимальная автоматизация производственных процессов, исключение потерь воды и непроизводительных затрат электроэнергии и смазочных материалов; организация своевременного и высококачественного профилактического осмотра, планово-предупредительного и капитального ремонтов; систематическая регистрация и изучение причин нарушений в работе и аварий, возникающих в насосных агрегатах.
Пуск
• полностью открыть задвижку на всасе и закрыть на нагнетании
• включить двигатель
• при достижении требуемого давления плавно открыть задвижку на нагнетании
остановка
• закрыть задвижку на нагнетании
• выключить Эл.двигатель
• закрыть кран манометра
• отключить системы смазки и охлаждения
• после каждой остановки горячий насос рекомендуется осматривать, очищать и промывать

7. Устройство и принцип действия поршневого насоса двойного действия.
Насос, который за один двойной ход поршня два раза всасывает и два раза нагнетает жидкость, называется насосом двойного действия.
Такой насос имеет два всасывающих и два нагне¬тательных клапана. Левая и правая стороны поршня и ле¬вая и правая камеры цилиндра являются рабочими.
При ходе поршня вправо открываются всасывающий кла¬пан и нагнетательный кла¬пан . В левую камеру жид¬кость всасывается, из правой камеры Жидкость нагнетается в тру¬бопровод на выход насоса. Вторые клапаны в это время закрыты.
Положение клапанов при ходе поршня справа налево. При ходе поршня влево вторые клапаны открываются, а первые клапаны закрываются. Из левой камеры жидкость нагне¬тается в выходной трубопровод, а в правую жидкость всасывается.

8. Многоступенчатые центробежные насосы
Многоступенчатые (многоколесные) насосы состоят из нескольких рабочих колес, вращающихся на одном валу в общем корпусе. С уве¬личением числа ступеней растет развиваемый напор насоса.
В многоступенчатых насосах жидкость через всасывающий патру¬бок подводится к центру первого колеса. От периферии этого колеса жидкость подается к центру следующего колеса. После того как жидкость пройдет через все рабочие колеса, она попадает в нагне¬тательный патрубок насоса.
Действует ГОСТ 10407—70 на центробежные много¬ступенчатые секционные насосы,предназначенные для перекачки чистой неагрессивной воды с содержанием механических примесей не более 0,10% вес. и размером твердых частиц не более 0,1 мм. Подача насосов от 6 до 1000 м3/ч, развиваемый напор — от 40 до 2000 м. Насосы могут также перекачивать и другие жидкости, сходные с водой по вязкости и химической активности.
Условное обозначение этих насосов — ЦНС (Ц — центробежный, Н — насос, С — секционный), например ЦНС 180-680 — центро¬бежный секционный насос подачей 180 м3/ч, напором 680 м.
Рабочие колеса насоса рас¬положены попарно симметрично, что уравновешивает осевые усилия. Жидкость к колесам подводится с противоположных сторон через переходный канал, который фланцами крепится к корпусу насоса.
9. Классификация и область применения поршневых насосов
1. По способу приведения в действие: а) приводные, в которых поршень приводится в движение шатунно-кривошипным механизмом от отдельно расположенного двигателя, присоединенного к насосу при помощи той или иной передачи; б) прямого действия, в которых поршень насоса получает возвратно-поступательное движение при помощи штока непосредственно от поршня бескривошипной паровой машины, составляющей вместе с насосом один общий агрегат; в) ручные.
2. По роду органа, вытесняющего жидкость: а) поршневые, поршень которых имеет форму диска; б) плунжерные, поршень которых исполнен в виде длинного цилиндра; в) диафрагмовые, в которых перекачиваемая жидкость отделена от плунжера или поршня диафрагмой, а цилиндр заполнен рабочей жидкостью — маслом или эмульсией. Эти насосы предназначены для перекачивания жидкостей, содержащих твердые частицы.
3. По способу действия: а) одинарного действия, б) двойного действия; в) дифференциальные
4.По расположению цилиндра:
а) горизонтальные; б) вертикальные.
5.По числу цилиндров: а) одноцилиндровые; б) двухцилиндровые; в) трехцилиндровые; г) многоцилиндровые.
6. По роду перекачиваемой жидкости: а) обыкновенные (для перекачки холодной воды); б) горячие (для горячих жидкостей); в) кислотные; г) буровые (для перекачки глинистых растворов) и др.
7. По быстроходности рабочего органа: а) тихоходные, с числом двойных ходов поршня (плунжера) в минуту 40 - 80; б) средней быстроходности, скорость вращения коренного вала которых составляет 80 - 50 об/мин; в) быстроходные, с числом двойных ходов поршня в минуту 150 - 350. Помимо этого насосы по величине подачи делятся на малые (диаметр поршня D ≤ 50 мм), средний (D = 50 ÷ 150 мм) и большие (D > 150 мм). По величине развиваемого давления различают насосы малого, среднего и высокого давлений.
Особенности конструкции и принцип действия различных насосов определяют диапазоны подачи и напора, в пределах которых целесообразно применять насосы того или иного типа.
Рассматривая области применения устройств для напорной подачи жидкостей, следует также иметь в виду, что ещё в 19 в., особенно в Великобритании, насосы использовались (до внедрения электропривода) как генераторы гидравлической энергии. Эта энергия от центральных энергетических установок (с поршневыми насосами и паровыми машинами) по специальным водопроводам высокого давления передавалась на промышленные предприятия к потребителям. С начала 20 в. Стали применять центробежные и роторные насосы в качестве генераторов гидравлической энергии в гидравлических передачах и системах гидропривода машин, в которых наряду с гидравлическими двигателями они являются основным элементом.

10) Параллельная работа центробежных насосов
В практике использования насосов на нефтяных промыслах часто появляется необходимость работы нескольких насосов на один нагнетательный трубопровод.
Наиболее часто насосы работают параллельно (насосные станции водоподъема, перекачки нефти, нагнетание воды в пласт). Такие насосы обычно устанавливают в одной насосной. Они могут иметь разные характеристики.
При параллельной работе насосов подача их складывается, а напоры равны. Для получения суммарной их характеристики необходимо сложить абсциссы характеристик обоих насосов при равных ординатах (напорах).

11) Для уменьшения неравномерности подачи и смягчения гидравлических ударов (например, при быстром закрытии вентиля на напорном трубопроводе) поршневые насосы снабжаются воздушными колпаками, которые устанавливают на входе жидкости в насос и выходе её из насоса. Воздушный колпак представляет собой буферный промежуточный сосуд, около 50% ёмкости которого занимает воздух. При ускорении движения поршня, т.е. когда в воздушный колпак поступает наибольшее количество жидкости, воздух сжимается. Избыток жидкости поступает в колпак и удаляется из него, когда подача становится ниже средней. При этом давление воздуха, находящегося в колпаке, изменяется незначительно (поскольку его объём гораздо больше объёма поступающей жидкости) и движение жидкости в нагнетательном или всасывающем трубопроводе становится близким к равномерному.

12) Последовательная работа центробежных насосов
Центробежные насосы включают в одну систему последовательно, т.е. напорный патрубок одного насоса подключают к всасывающему патрубку второго в тех случаях, когда напор, развиваемый одним насосом, недостаточен для подачи жидкости на заданную высоту, или в тех случаях, когда последовательное включение насосов позволяет обеспечить подачу расчетного расхода при заданной характеристике системы.
13) Подачей насоса называется количество жидкости, нагнетаемое насосом за единицу времени.
Средняя теоретическая подача поршневого насоса определяется суммой объемов описываемых поршнями в единицу времени.
Высота всасывания насосов
Жидкость по всасывающему трубопроводу к рабочему колесу насоса подводится под действием разности давления в приемном резервуаре и абсолютного давления в потоке у входа в колесо. Последнее зависит от расположения насоса относительно уровня поверхности жидкости в резервуаре и режима работы насоса.

14) Шестерё́нная (шестерё́нчатая) гидромаши́на — один из видов объёмных гидравлических машин.
Так же как и другие виды объёмных роторных гидромашин принципиально может работать как в режиме насоса, так и в режиме гидромотора. В том случае, если к валу гидромашины прикладывается вращательный момент, то машина работает в режиме насоса. Если на вход гидромашины подаётся под давлением рабочая жидкость, то с вала снимается вращающий момент, и машина работает в режиме гидромотора.
Принцип действия
Шестерённый насос с внешним зацеплением работает следующим образом. Ведущая шестерня находится в постоянном зацеплении с ведомой и приводит её во вращательное движение. При вращении шестерён насоса в противоположные стороны в полости всасывания зубья, выходя из зацепления, образуют разрежение (вакуум). За счёт этого из гидробака в полость всасывания поступает рабочая жидкость, которая, заполняя впадины между зубьями обеих шестерён, перемещается зубьями вдоль цилиндрических стенок колодцев в корпусе и переносится из полости всасывания в полость нагнетания, где зубья шестерён, входя в зацепление, выталкивают жидкость из впадин в нагнетательный трубопровод. При этом между зубьями образуется плотный контакт, вследствие чего обратный перенос жидкости из полости нагнетания в полость всасывания невозможен.
Преимущества
простота конструкции;
высокая надёжность в сравнении, например, с аксиально-плунжерными гидромашинами;
низкая стоимость;
способность работать при высокой частоте вращения, поэтому их можно соединять непосредственно с валами тепловых или электрических двигателей.
Недостатки
нерегулируемость рабочего объёма;
неспособность работать при высоких давлениях;
в сравнении с пластинчатыми гидромашинами — бо́льшая неравномерность подачи.

15) Индикаторная диаграмма поршневых насосов
Теоретическая строится по данным теплового расчёта и характеризует теоретический цикл
Рабочий цикл поршневого насоса может быть графически описан на бумаге специальным прибором - индикатором. График изменения давления в цилиндре за один полный оборот кривошипа называется индикаторной диаграммой . На рис. 7.6 показана такая диаграмма насоса простого действия.
При движении поршня слева направо (см. рис. 7.3) (процесс всасывания) давление в цилиндре насоса резко падает до давления всасывания Pвс по линии аб. Из-за податливости стенок цилиндра и сжимаемости жидкости линия аб не вертикальна, а слегка наклонена и переходит затем в волнистую линию бв. Далее на всасывающей линии поддерживается постоянное давление и линия вг остается практически горизонтальной на протяжении всего хода всасывания. При обратном движении поршня (ход нагнетания) давление в цилиндре от Pвс поднимается до давления Pнагн по прямой гд, наклон которой влево от вертикали объясняется теми же самыми причинами, что и для линии аб. Начало сжатия жидкости сопровождается колебаниями давления в цилиндре (линия де). В дальнейшем давление Pнагн остается неизменным на протяжении всего хода нагнетания (линия еа). При повторном рабочем цикле этот график будет повторяться.
Неисправности, возникающие в гидравлической части поршневого насоса изменяют характер индикаторной диаграммы. Анализируя различные индикаторные диаграммы с теми или иными аномалиями, можно безошибочно сказать о неисправности насоса.

16) Струйный насос — устройство для нагнетания (инжектор) или отсасывания (эжектор) жидких или газообразных веществ, транспортирования гидросмесей (гидроэлеватор), действие которого основано на увлечении нагнетаемого (откачиваемого) вещества струёй жидкости, пара или газа (соответственно различают жидкоструйные, пароструйные и газоструйные насосы).
Струйные насосы отличаются следующими преимуществами:
Высокая надежность работы
Небольшие размеры
Довольно низкая цена
Очень простая конструкция
Среди недостатков выделяют:
Низкий уровень КПД
Подача жидкости должна осуществляться под большим давлением и в больших объемах
Довольно часто струнные агрегаты применяют для поднятия воды из артезианских скважин. Кроме того довольно широко они используются для водопонижения или водоотлива, особенно это актуально при проведении строительных работ.

17)Действительная Индикаторная диаграмма снимается с работающей машины при помощи индикатора и характеризует действительный
Цикл

18) Кавита́ция— образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных паром. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, которое может происходить либо при увеличении её скорости (гидродинамическая кавитация), либо при прохождении акустической волны большой интенсивности во время полупериода разрежения (акустическая кавитация), существуют и другие причины возникновения эффекта. Перемещаясь с потоком в область с более высоким давлением или во время полупериода сжатия, кавитационный пузырёк захлопывается, излучая при этом ударную волну.
Кавитация разрушает поверхность гребных винтов, гидротурбин, акустических излучателей и др.
Вредные последствия
Химическая агрессивность газов в пузырьках, имеющих к тому же высокую температуру, вызывает эрозию материалов, с которыми соприкасается жидкость, в которой развивается кавитация. Эта эрозия и составляет один из факторов вредного воздействия кавитации. Второй фактор обусловлен большими забросами давления, возникающими при схлопывании пузырьков и воздействующими на поверхности указанных материалов.
Поэтому кавитация во многих случаях нежелательна. Например, она вызывает разрушение гребных винтов судов, рабочих органов насосов, гидротурбин и т. п., кавитация вызывает шум, вибрации и снижение эффективности работы.
Когда схлопываются кавитационные пузыри, энергия жидкости сосредотачивается в очень небольших объемах. Тем самым, образуются места повышенной температуры и возникают ударные волны, которые являются источниками шума. Шум, создаваемый кавитацией, является особой проблемой на подводных лодках (субмаринах), так как из-за шума их могут обнаружить. При разрушении каверн освобождается много энергии, что может вызвать повреждения. Эксперименты показали, что вредному, разрушительному воздействию кавитации подвергаются даже химически инертные к кислороду вещества (золото, стекло и др.), хотя и намного более медленному. Это доказывает, что помимо фактора химической агрессивности газов, находящихся в пузырьках, важным является также фактор забросов давления, возникающих при схлопывании пузырьков. Кавитация ведёт к большому износу рабочих органов и может значительно сократить срок службы винта и насоса. В метрологии, при использовании ультразвуковых расходомеров, кавитационные пузыри модулируют волны, излучаемые расходомером, что приводит к искажению его показаний.

19) Для определения мощности приводного двигателя необходимо учесть КПД насоса, равный:
η = Nг / N
КПД насоса определяется произведением механического КПД на гидравлический.
Гидравлический КПД определяется как:
ηг = hм / hi,
где hм - манометрический напор;
hi - индикаторный напор.
Механический КПД может быть представлен в виде:
ηм = η1 • η2 • η3 • η4,
где η1 - КПД подшипников валов (0,98...0,99);
η2 - КПД зубчатой передачи (0,98...0,99);
η3 - КПД кривошипно-шатунного механизма (0,95);
η4 - КПД поршней и сальников (0,92).
Таким образом, мощность, необходимая для приведения насоса в действие:
N = Q • ρ • g • H / ηг • ηм,
где Q - фактическая подача насоса;
Н - полная высота подъема жидкости.
Двигатель насоса необходимо выбирать с учетом возможных перегрузок, а также КПД передачи ηn:

(1.13)
где φ — коэффициент запаса (для больших насосов φ = 1...1,15, для малых насосов φ = 1,2...1,5);
ηn - КПД передачи между двигателем и насосом (для клиноременной передачи он равен 0,92 и для цепной — 0,98).

20) Насосы типа Д — центробежные горизонтальные одноступенчатые с двусторонним полуспиральным подводом жидкости к рабочему колесу и спиральным отводом.

21) Импеллерный насос:
Преимущества:
Самовсасывание до 5 метров.
Способность перекачивания вязких сред и сред с включениями.
Отсутствие полостей в рабочей камере.
Смена направления перекачивания.
Подходят для сред с твёрдыми включениями.
Недостатки:
Длительная работа "на сухую" губительна для рабочего колеса.
Ограничение по температуре перекачиваемой среды.
Ограничение по перекачиваемым средам.
Наличие изнашиваемых деталей.
Сложное и дорогое обслуживание.
Пластинчатая гидромашина (шиберная гидромашина)
Достоинства
сравнительно низкая пульсация подачи (для насосов) и расхода (для гидромотора);
достаточно низкий уровень шума;
принципиальная возможность реализовать регулируемость рабочего объёма;
хорошие характеристики всасывания (для насоса).
Недостатки
сложность конструкции и низкая ремонтопригодность;
довольно низкие рабочие давления.
Шестерё́нная (шестерё́нчатая) гидромаши́на
Преимущества
простота конструкции;
высокая надёжность в сравнении, например, с аксиально-плунжерными гидромашинами;
низкая стоимость;
способность работать при высокой частоте вращения, поэтому их можно соединять непосредственно с валами тепловых или электрических двигателей.
Недостатки
нерегулируемость рабочего объёма;
неспособность работать при высоких давлениях;
в сравнении с пластинчатыми гидромашинами — бо́льшая неравномерность подачи.
Мембранный насос
Преимущества мембранных насосов
Надёжная простая конструкция — отсутствие двигателя и редуктора, нет вращающихся деталей
В качестве привода — энергия сжатого воздуха, отсутствие искрообразования, абсолютная безопасность при работе с горючими жидкостями
Компактные размеры и малый вес
Универсальность применения насосов — перекачка воды, вязких жидкостей, жидкостей с твердыми включениями до 12-15 мм в диаметре
В насосах нет уплотнений и подшипников — гарантия отсутствия утечек и износа основных деталей
Простота регулирования производительности от нуля до максимума посредством изменения количества подаваемого воздуха
Для работы насоса не требуется смазка механизмов и обслуживание
Недостатки мембранных насосов
Мембрана при работе значительно изгибается, что приводит к её быстрому разрушению.
Конструкция мембранного насоса предполагает использование клапанов, которые могут выйти из строя при их загрязнении.

22) Поршнево́й компре́ссор — тип компрессора, энергетическая машина для сжатия и подачи воздуха или жидкостей (масла, хладагента и др.) под давлением. Компрессоры данного типа широко применяются в машиностроении, текстильном производстве, в химической, холодильной промышленности и криогенной технике. Многообразны по конструктивному выполнению, схемам и компоновкам.
Поршневые компрессоры различают по устройству кривошипно-шатунного механизма, устройству и расположению цилиндров, числу ступеней сжатия.
Поршневые компрессоры могут быть: крейцкопфные — с двухсторонним всасыванием и бескрейцкопфные — одностороннего всасывания (мощностью до 100 кВт).

23) НАСОС ОБЪЕМНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ
Сущность изобретения: в герметичной камере с напорной и всасывающей магистралями, системой подачи рабочего агента установлен приводной барабан. На барабан намотан вытеснитель в виде рукава, конец которого закреплен в камере. Одна из сторон вытеснителя выполнена из политетрафтоэтиленовых нитей, изнаночная сторона его - из поливинилспиртовых нитей и соединена с лицевой стороной через два раппорта. Нити обеих сторон имеют от четырех до двенадцати сложений. Пространство между нитями заполнено массой полиуретана. 2 ил.

24)Классификация компрессорных машин:
Общепринятая классификация механических компрессоров по принципу действия. Под принципом действия понимают основную особенность процесса повышения давления, зависящую от конструкции компрессора.
Объёмные компрессоры
Это машины, в которых процесс сжатия происходит в рабочих камерах, изменяющих свой объём периодически, попеременно сообщающихся с входом и выходом компрессора. Объёмные машины по геометрической форме рабочих органов и способу изменения объёма рабочих камер можно разделить на поршневые, мембранные и роторные (винтовые, ротационно-пластинчатые, жидкостно-кольцевые, с катящимся ротором, газодувки Рутс (насос Рутса), спиральные) компрессоры.
Поршневые компрессоры
Могут быть одностороннего или двухстороннего действия, крейцкопфные и бескрейцкопфные, смазываемые и без применения смазки (сухого трения или сухого сжатия), (при высоких давлениях сжатия применяются также плунжерные).
Роторные компрессоры
К объёмным машинам с вращающим сжимающим элементом (роторным машинам) относятся: винтовые компрессоры, ротационно-пластинчатые, жидкостно-кольцевые и другие конструкции компрессорных машин.
Лопастные компрессоры
Машины динамического действия, в которых сжатие газа происходит в результате взаимодействия потока с вращающейся и неподвижной решётками лопастей. Характерной особенностью лопастных машин является отсутствие пульсации развиваемого ими давления. К лопастным относятся осерадиальные, осевые и вихревые машины, лопастные компрессоры также называют турбокомпрессорами.
Прочая классификация
По назначению (применению) компрессоры классифицируются по отрасли производства, для которых они предназначены (химические, энергетические, общего назначения и т. д.), по роду сжимаемого газа (воздушный, кислородный, хлорный, азотный, гелиевый и т. д.).
По способу отвода теплоты — с жидкостным или воздушным охлаждением.
По типу приводного двигателя — с приводом от электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания, паровой или газовой турбины. Если компрессор приводятся во вращение от турбины, то он называется турбокомпрессор.
По конечному давлению различают:
вакуум-компрессоры, газодувки — машины, которые отсасывают газ из пространства с давлением ниже атмосферного или выше;
компрессоры низкого давления, предназначенные для нагнетания газа при давлении от 0,15 до 1,2 МПа, среднего — от 1,2 до 10 МПа, и высокого — от 10 до 100 МПа
компрессоры сверхвысокого давления, предназначенные для сжатия газа выше 100 МПа.

25) Центробежный насос — насос, в котором движение жидкости и необходимый напор создаются за счёт центробежной силы, возникающей при воздействии лопастей рабочего колеса на жидкость.
Устройство центробежного насоса. Внутри корпуса насоса , имеющего, как правило, спиральную форму, на валу жестко закреплено рабочее колесо . Рабочее колесо состоит из заднего и переднего дисков, между которыми установлены лопасти , отогнутые от радиального направления в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса. С помощью патрубков корпус насоса соединен со всасывающим и напорным трубопроводами.
26. Устройство и принцип действия поршневого компрессора однократного действия.
27. Высота всасывания центробежных насосов.
Жидкость по всасывающему трубопроводу к рабочему колесу насоса подводится под действием разности давления в приемном резервуаре и абсолютного давления в потоке у входа в колесо. Последнее зависит от расположения насоса относительно уровня поверхности жидкости в резервуаре и режима работы насоса. На практике встречаются три основные схемы установки центробежных насосов:
1. ось насоса выше уровня жидкости в приемном резервуаре (камере) - рис. 2.9, а;
2. ось насоса ниже уровня жидкости в приемном резервуаре (см. рис. 2.9, б) ;
3. жидкость в приемном резервуаре находится под избыточным давлением (см. рис. 2.9,6).
Из уравнения Бернулли для двух сечений (в нашем случае для уровня жидкости в приемном резервуаре 0 — 0 и сечения 1 — 1 на входе в насос (см. рис. 2.8) )следует



где hп.в. — потери во всасывающем трубопроводе; рa — атмосферное давление, Па; рв — абсолютное давление на входе в насос, Па; св — скорость на входе в насос, м/с.
Левая часть уравнения (2.26) представляет собой вакуумметрическую высоту всасывания насоса и измеряется в метрах столба перекачиваемой жидкости.

Рис. 2.9. Схемы установки центробежных насосов

Из выражений (2.26) и (2.27) следует:

Если вода в насос поступает с подпором (см. рис. 2.9,б), то

Отрицательное значение Hв указывает на работу насоса с подпором. При работе насоса по схеме, показанной на рис. 2.9, в, выражение вакуумметрической высоты всасывания приобретает вид:

где P — абсолютное давление среды над свободной поверхностью жидкости, Па.
В зависимости от конструкции лопастного насоса геометрическую высоту всасывания отсчитывают по-разному. Для горизонтальных насосов Hг.в — это разность отметок оси насоса и уровня жидкости в приемном резервуаре. Для насосов с вертикальным валом Нг.в отсчитывается от середины входных кромок лопастей рабочего колеса (в многоступенчатых насосах колеса первой ступени) до свободной поверхности жидкости в приемном резервуаре (камере, скважине).
Нормальная работа центробежного насоса обеспечивается в таком режиме, когда абсолютное давление во всех точках его внутренней полости больше давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости при данной температуре. Если такое условие не соблюдается, то начинаются явления парообразования и кавитации, которые приводят к уменьшению или даже прекращению подачи насоса (насос «срывает»).

28. Действительная индикаторная диаграмма поршневого компрессора.
Действительная индикаторная диаграмма поршневого насоса существенно отличается от теоретической. Линия повышения давления при ходе поршня влево несколько отклонена от прямой вследствие того, что в цилиндре может быть воздух или пары перекачиваемой жидкости, при сжатии которых уменьшается объем, а также в результате того, что из-за запаздывания посадки всасывающего клапана часть жидкости уходит во всасывающий трубопровод.
29. Устройство центробежного насоса типа В.
Вертикальные центробежные насосы типа В предназначены для перекачивания пресной воды.
Вертикальные насосы используются для ирригационных систем, для водоснабжения населённых пунктов и промышленных предприятий и в других отраслях народного хозяйства.
Этот тип насосов обеспечивают самую большую, по сравнению со всеми другими насосами, величину подачи (до 100000 м3/час).
Вертикальный насос типа В (рис. 1.7.1) имеет рабочее колесо одностороннего входа. Вода к насосу подводится через металлическое колено или бетонную всасывающую трубу. Корпус насоса спиральный. Направляющий подшипник скольжения смазывается водой с содержанием взвешенных частиц до 50 мг/л. Регулирование параметров насоса осуществляется направляющим аппаратом.
Условное обозначение насосов: цифра перед обозначением В - условный проход напорного патрубка в мм; буква "р" после этих цифр - регулируемый.
Цифра в числителе - подача в м3/сек; В знаменателе - напор в метрах водяного столба при номинальном режиме, буква А - применение рабочего колеса, отличающегося от базового; буква О -частота вращения, отличная от номинальной; цифра в конце - обозначает порядковый номер модернизации.
При применении в насосе обточенного рабочего колеса в обозначение вводятся римские цифры I, II, III.
В связи с уникальностью размеров насосов они, как правило, подбираются индивидуально для каждой насосной станции.
Условное обозначение насосов типа АЦВ (агрегат центробежный вертикальный): цифры после обозначения - подача в м3/час, напор в метрах водяного столба.
Рис. 1.7.1
Разрез насоса типа В в основном исполнении

Основные детали насоса: 1-вал, 2-узел сальникового уплотнения, 3-направляющий подшипник, 4-крышка, 5-корпус (спиральный отвод), 6-колесо рабочее, 7-кольца уплотняющие, 8-камерный подвод.
Разрез насоса типа В с подшипником на масляной смазке


30. Многоступенчатые компрессорные машины. Многоступенчатое сжатие
Многоступенчатые компрессоры производительностью до 20 м /с (120 м /мин) обычно изготовляются креицкопфными, в вертикальном и V-образном исполнениях, а также угловой конструкции. Бескрейцкопфные компрессоры изготовляются с числом оборотов от 500 до 1000 в минуту, а крейцкопфные чаще всего в пределах от 200 до 500. Эксплуатируются также прямодействующие компрессоры без кривошипно-шатунного механизма, со свободно движущимися поршнями, движение которым передается от поршня двигателя внутреннего сгорания. Марка компрессора является его индексом. Например, компрессор 200В-10/8:
200 - ход поршня, мм;
В - назначение компрессора по роду сжимаемой среды 1воздушный);
- производительность, м /мин;
- давление нагнетаемого воздуха
Поршневые компрессоры обладают следующими общими недостатками:
- относительно малой производительностью и малооборотностью, препятствующей в некоторых случаях осуществлению непосредственного соединения компрессора с быстроходными электродвигателями;
- неравномерностью подачи воздуха в сеть, в результате чего требуется установка воздухосборника;
- сравнительно большими габаритами машин и фундаментов (особенно горизонтальные компрессоры);
- неуравновешенностью движущихся масс.
Общие недостатки, присущие различным видам поршневых компрессоров, являются причиной разработки и применения других типов компрессоров.
При необходимости достижения высокого давления сжатия компрессоры выполняют многоступенчатыми, причем после каждой ступени рабочее тело поступает в охладитель О, где при постоянном давлении охлаждается до температуры всасывания.
Две причины определяют необходимость многоступенчатого сжатия. Первая из них связана с ограничениями по температуре рабочего тела. Нетрудно подсчитать, что при сжатии воздуха с исходной температурой 20 °С уже при я и = 8 имеет место недопустимое из-за коксования или даже выгорания смазки повышение температуры в конце сжатия выше 200 °С.
Вторую причину можно выявить при анализе процессов многосту¬пенчатого (двухступенчатого) сжатия, изображенных в р, v- и Г, s-координатах. Вследствие охлаждения рабочего тела в промежуточном охладителе техническая работа, затрачиваемая на привод многоступенчатого компрессора, меньше, чем такая же работа при одноступенчатом сжатии на значение, эквивалентное заштрихованной на р, и-диаграмме площади. Вместе с этим выигрыш в работе на привод многоступенчатого компрессора по сравнению с одноступенчатым в какой-то мере декомпенсируется дополнительными затратами энергии на прокачку охлаждающей воды по соответствующим каналам охладителя. Теплота, передаваемая охлаждающей воде, в некотором масштабе изображается на Т, s-диаграмме площадью под кривой процесса охлаждения. Эта площадь на б заштрихована.
Обычно промежуточные .охладители рассчитывают таким образом, чтобы температура газа на выходе из этих аппаратов была близка к исходной температуре, если охладителей несколько, то в целях их унификации температура в конце сжатия во всех ступенях компрессора должна быть примерно одинаковой, а следовательно, должны быть одинаковыми И степени повышения давления по ступеням
31. Уплотнения насосов, типы и применение.
Уплотнения насосов
Важным условием надежной и устойчивой работы центробежного насоса является конструкция его уплотнения. Имеется большое разнообразие насосного оборудования по размерам, параметрам, назначению и перекачиваемым жидкостям, поэтому имеет место также и большое разнообразие видов уплотнений вала насоса.
К наиболее распространенным типам уплотнений вала относятся:
• одинарные и двойные сальниковые уплотнения;
• одинарные и двойные торцовые уплотнения;
• манжетные уплотнения;
• щелевые уплотнения.
Конструкция как самого уплотнения, так и всего узла его установки зависят от типа насоса и условий его работы. Целью установки уплотнения является недопустимость протечки жидкости через уплотняемый узел, а следовательно и подбор типа уплотнения происходит строго в соответствии с физическими и химическими характеристиками этой жидкости. В некоторых типах насосов даже самое незначительное количество жидкости, прошедшей через уплотнение, моментально выводит насос из строя.
Немаловажным фактором при выборе типа уплотнения является также возможность демонтажа рабочих органов насосов, ремонта и обслуживания.
Кратко рассмотрим наиболее популярные типы уплотнений насосов:
Одинарное сальниковое уплотнение
Это самый простой и распространенный тип уплотнения, часто называемый "мягким сальником". Представляет собой кольца прямоугольного сечения, выполненные из волокнистого материала. Материал такого уплотнения может быть пропитан маслом, либо находиться в сухом виде, без какой-либо пропитки. При работе насоса сальник обязательно пропускает часть рабочей жидкости, которая в этот момент служит для охлаждения и для промывки уплотнения.
Двойное сальниковое уплотнение
Является разновидностью одинарного, и отличается лишь количеством сальников. Состоит из двух сальниковых колец (или пакетов колец), разделенных так называемым "фонарным" кольцом, выполненным из соответствующего проточной части насоса материала. Такое уплотнение позволяет осуществлять промывку уплотнения и его охлаждение, а также подвод от внешнего источника к уплотнению затворной жидкости, препятствующей утечке рабочей жидкости наружу.
Одинарное торцовое уплотнение
Используется в насосах, перекачивающих жидкости, утечка которых во внешнюю среду недопустима в больших количествах. Пример - агрессивные, горячие, легкокипящие, органические и неорганические жидкости.
Данный тип уплотнения требует очень высокой точности изготовления узла установки, высокого качества поверхности вала. Трущиеся поверхности обрабатываются с минимальными допусками на осевое биение, а затем подвергают тонкой шлифовке. Утечка жидкости в таком типе уплотнения минимальна.
Двойное торцовое уплотнение
Отличается от одинарного количеством притертых уплотняющих поверхностей и наличием системы подвода затворной жидкости. Затворная жидкость исключает попадание рабочей жидкости во внешнюю среду. Такой тип уплотнения используется в установках, перекачивающих химически активные, взрывоопасные и легковоспламеняющиеся жидкости.
Манжетное уплотнение
Это пакет (от двух-трех и более) фигурных колец из эластичного материала (резина, фторопласт, пластмасса и т. п.). Форма манжет бывает самая разнообразная, в зависимости от плотности перекачиваемой жидкости и других условий работы.
Манжетные уплотнения могут иметь специальные подманжетные кольца, выполненные чаще всего из металла. Чтобы снизить износ манжет применяют специальные смазки, что значительно повышает срок их службы.
Все перечисленные уплотнения (кроме торцовых) контактируют своими внутренними поверхностями со специальной защитной втулкой вала, которая в свою очередь жестко соединена с самим валом насоса. Цель использования втулки - снизить износ поверхности вала. Втулка является как бы расходным материалом, запчастью для насоса, и во время планового ремонта насоса может быть заменена на новую.
Щелевые уплотнения
Такие уплотнения чаще всего используются в погружных насосах, когда не столь важна утечка, сколько длительность работы насоса без демонтажа и ремонта. Щелевое уплотнение еще называют лабиринтным, и основано оно не на трении поверхностей а на гарантированном зазоре. Зазор обеспечивает определенный уровень сдерживания жидкости, при этом исключает трение поверхностей и их износ.
Современной практикой установлены справочные значения основных показателей работы всех видов уплотнений насосов, в зависимости от типа перекачиваемой жидкости и условий работы насоса. Справочные данные такого рода приводятся в технических каталогах, описаниях насоса.

32) Производительность компрессора – это основной параметр компрессоров. Именно по производительности выбирается и подбирается тот или иной компрессор. Если дать точное определение производительности, то оно будет звучать следующим образом: «Производительность – это количество газа, сжимаемое и перемещаемое за единицу времени пересчитанное на условия всасывания».
Подачей компрессора называют oбъем или массу газа, проходящего за единицу времени по линии всасывания или линии нагнетания компрессора. Расход газа на нагнетании всегда меньше, чем на всасывании, за счет утечек газа через неплотности.
Мощность привода компрессора слагается из индикаторной мощности сжатия (Nинд), мощности, затрачиваемой на механические потери в механизмах компрессора (Nм1) и передачах от привода к компрессору (Nм2), и мощности (Nвсп), затрачиваемой на привод вспомогательных устройств (например, насосов системы смазки).
Таким образом, общая мощность привода равна
N = Nинд + Nм1 + Nм2 + Nвсп. (3.20)
Индикаторная мощность (в кВт), затрачиваемая на сжатие газа, определяется по удельной индикаторной работе (Lинд):
(3.21)

где t - время в с.
Индикаторная работа определяется в зависимости от характера процесса сжатия (изотермический, адиабатический или политропический).
Индикаторная мощность многоступенчатого компрессора определяется как сумма индикаторных мощностей всех ступеней компрессора.
Мощность Nм1, затрачиваемая на механические потери в компрессоре, слагается из потерь мощности в опорах скольжения или качения, в местах трения в уплотнительных устройствах и у поршня.
Потери мощности Nм1 учитываются механическим КПД ηм1 который колеблется в пределах 0,9...0,93 для вертикальных компрессоров, 0,88...0,92 для горизонтальных компрессоров и 0,8...0,85 для небольших горизонтальных компрессоров.
Потери мощности в передаче Nм2 учитываются механическим КПД ηм2, который равен 0,9...0,95 для ременной передачи и 0,85...0,92 для зубчатой.
Мощность, затрачиваемая на привод вспомогательных механизмов Nвсп, определяется в зависимости от типа механизма и учитывается КПД ηвсп.
Мощность привода выбирают с запасом на 10...12% мощности компрессора.
33. Высота всасывания насоса. Работа насоса с подпором
Жидкость по всасывающему трубопроводу к рабочему колесу насоса подводится под действием разности давления в приемном резервуаре и абсолютного давления в потоке у входа в колесо. Последнее зависит от расположения насоса относительно уровня поверхности жидкости в резервуаре и режима работы насоса. На практике встречаются три основные схемы установки центробежных насосов:
1. ось насоса выше уровня жидкости в приемном резервуаре (камере) - рис. 2.9, а;
2. ось насоса ниже уровня жидкости в приемном резервуаре (см. рис. 2.9, б) ;
3. жидкость в приемном резервуаре находится под избыточным давлением (см. рис. 2.9,6).
Из уравнения Бернулли для двух сечений (в нашем случае для уровня жидкости в приемном резервуаре 0 — 0 и сечения 1 — 1 на входе в насос (см. рис. 2.8) )следует



где hп.в. — потери во всасывающем трубопроводе; рa — атмосферное давление, Па; рв — абсолютное давление на входе в насос, Па; св — скорость на входе в насос, м/с.
Левая часть уравнения (2.26) представляет собой вакуумметрическую высоту всасывания насоса и измеряется в метрах столба перекачиваемой жидкости.

Рис. 2.9. Схемы установки центробежных насосов

Из выражений (2.26) и (2.27) следует:

Если вода в насос поступает с подпором (см. рис. 2.9,б), то

Отрицательное значение Hв указывает на работу насоса с подпором. При работе насоса по схеме, показанной на рис. 2.9, в, выражение вакуумметрической высоты всасывания приобретает вид:

где P — абсолютное давление среды над свободной поверхностью жидкости, Па.
В зависимости от конструкции лопастного насоса геометрическую высоту всасывания отсчитывают по-разному. Для горизонтальных насосов Hг.в — это разность отметок оси насоса и уровня жидкости в приемном резервуаре. Для насосов с вертикальным валом Нг.в отсчитывается от середины входных кромок лопастей рабочего колеса (в многоступенчатых насосах колеса первой ступени) до свободной поверхности жидкости в приемном резервуаре (камере, скважине).
Нормальная работа центробежного насоса обеспечивается в таком режиме, когда абсолютное давление во всех точках его внутренней полости больше давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости при данной температуре. Если такое условие не соблюдается, то начинаются явления парообразования и кавитации, которые приводят к уменьшению или даже прекращению подачи насоса (насос «срывает»).
34. Эксплуатация поршневых компрессоров
Эксплуатация поршневых насосных установок охватывает: подготовку к пуску, пуск и остановку машин, уход за работающими машинами, определение неполадок и их устранение.
Эксплуатация поршневых компрессоров регламентируется действующими -«Правилами устройства и безопасной эксплуатации стационарных воздушных компрессоров и воздухопроводов» [58], а также «Правилами устройства и безопасной эксплуатации поршневых компрессоров, работающих на взрывоопасных и токсичных газах»
Эксплуатация поршневых насосов и уход за ними определяются конкретными инструкциями, составленными с учетом особенностей
35. Потери и общий КПД центробежного насоса
КПД центробежного насоса, как и любого другого механизма, представляет собой отношение полезной мощности к потребляемой. Обозначается он буквой η.
η ни при каких условиях не может быть больше единицы, т.к. привода, не имеющего потерь не существует. Потери мощности в насосе складываются из механических, объёмных, гидравлических потерь.
Механические потери мощности обусловлены трением в уплотнениях и подшипниках, а также гидравлическим трением о поверхности рабочих колёс и разгрузочных дисков. Механический KПД насосов изменяется в пределах ηМ = 0,9...0,98.
Объёмные потери в центробежных насосах обусловлены перетеканием жидкости через переднее уплотнение колеса и уплотнение втулки вала. Значения объёмного КПД η0 у современных центробежных машин лежат в диапазоне от 0,96 до 0,98.
Гидравлические потери связаны с гидравлическим трением, ударами и вихреобразованием в проточной части. Плавно очерченные каналы рабочего колеса, отсутствие резких поворотов, расширений и сужений, тщательная обработка внутренних поверхностей проточной части обеспечивают высокий гидравлический КПД насоса. Для современных насосов хорошего изготовления значения ηГ лежат в пределах от 0,85 до 0,96
Произведение η_О∙η_М∙η_Г=η даёт полный КПД. Изменение величин сомножителей даёт и изменение величины полного КПД. Это изменение задаётся функцией от подачи в характеристике насоса.
З6. Устройство компрессорной установки
Компрессорная установка совокупность устройств, необходимых для получения сжатого воздуха или другого газа. К. у. бывают стационарные и передвижные. В стационарных К. у. используют одноступенчатое или многоступенчатое сжатие воздуха. Основные элементы стационарной К. у. с одноступенчатым сжатием воздуха: фильтр, Компрессор, двигатель, воздухопровод. Кроме того, в К. у. входят вентили и задвижки, измерительные приборы (манометры, термометры и др.), предохранительные и обратные клапаны, а также приборы автоматики, сигнализации и управления. В К. у. с многоступенчатым сжатием входят промежуточные воздухоохладители. Основные агрегаты К. у. имеют циркуляционную систему смазки, подаваемой шестерённым насосом через фильтр и маслоохладитель. Одна или несколько стационарных К. у. вместе со зданием, в котором они размещены, составляют сооружение, называемое компрессорной станцией
Передвижные К. у. обычно монтируются на автоприцепе или автомобильном шасси. Они состоят из компрессора (обычно поршневого с воздушным охлаждением), двигателя внутреннего сгорания, а также воздухозаборника с фильтром и небольшого резервуара (ресивера), к которому присоединены несколько прорезиненных шлангов для подачи сжатого воздуха к потребителям (например, пневматическим инструментам).
Для привода компрессоров в К. у. используют электрические двигатели, двигатели внутреннего сгорания (в том числе газотурбинные) и паровые турбины.
К. у. обслуживают доменные и сталелитейные цехи, машиностроительные заводы, строительные площадки, предприятия горнорудной, нефтеперерабатывающей и химической промышленности, газопроводы природного газа и др.
37. Характеристика центробежного насоса.
Графическая зависимость основных технических показателей (напора, мощности, КПД, допустимой высоты всасывания) от подачи при постоянных значениях частоты вращения рабочего колеса, вязкости и плотности жидкости на входе в насос называется характеристикой насоса.
Характеристика зависит от типа насоса, его конструкции и соотношения размеров его основных узлов и деталей. Различают теоретические и экспериментальные характеристики насосов.
Теоретические характеристики получают, пользуясь основными уравнениями центробежного насоса, в которые вводят поправки на реальные условия его работы. На работу насоса влияет большое число факторов, которые трудно, а иногда и невозможно учесть, поэтому теоретические характеристики насоса неточны и ими практически не пользуются. Истинные зависимости между параметрами работы центробежного насоса определяют экспериментально, в результате заводских (стендовых) испытаний насоса или его модели. Насосы испытывают на заводских испытательных станциях. Методика испытаний насосов установлена ГОСТ 6134—71. Для испытания насос устанавливают на стенде, оборудованном аппаратурой и приборами для измерения расхода, давления, вакуума и потребляемой мощности. После пуска насоса подачу регулируют изменением степени открытия задвижки на напорной линии. Таким образом устанавливают несколько значений подачи и измеряют соответствующие этим значениям величины напора и потребляемой мощности.
В некоторых случаях насосы испытывают на месте их установки (например, в насосной станции). Это прежде всего относится к крупным насосам, а также к тем случаям, когда характеристики насоса существенно изменяются под влиянием условий эксплуатации.
Полученные в результате экспериментальных измерений значения подачи Q, напора Я и мощности JV, а также вычисленные по этим величинам значения КПД наносят на график и соединяют плавными кривыми. Обычно все три кривые наносят на один график с разными масштабами по оси ординат (рис. 3.1).


Рис. 3.
Характеристика центробежного насоса


Характеристики насоса имеют несколько отличительных точек или областей. Начальная точка характеристики соответствует работе насоса при закрытой задвижке на напорном патрубке (Q = 0). В этом- случае насос развивает напор H и потребляет мощность N. Потребляемая мощность (около 30 % номинальной) расходуется на механические потери и нагрев воды в насосе. Работа насоса при закрытой задвижке возможна лишь непродолжительное время (несколько минут).
Оптимальная точка характеристики т соответствует максимальному значению КПД. Так как кривая Q—n имеет в зоне оптимальнои точки пологий характер, то на практике пользуются рабочей частью характеристики насоса (зона между точками а и b на рис. 3.1), в пределах которой рекомендуется его эксплуатация. Рабочая часть характеристики зависит от допустимого снижения КПД, которое принимают, как правило, не более 2—3 % максимального его значения.
Максимальная точка характеристики (конечная точка кривой Q—H) соответствует тому значению подачи, после достижения которого насос может войти в кавитапионный режим.
На заводских характеристиках многих насосов наносят еще одну кривую Q—hдоп или Q—Hдоп. Эта кривая дает значения допустимой высоты всасывания в зависимости от подачи насоса. Кривую Q—hдоп получают при испытании насоса на стенде, позволяющем создавать различные значения полной высоты всасывания при заданной подаче насоса. Кривой Q—hдоп пользуются при проектировании насосных установок и насосных станций.
Основной кривой, характеризующей работу насоса, является кривая зависимости напора от подачи Q—H. В зависимости от конструкции насосов форма кривой Q—H может быть разной. Для разных насосов существуют кривые, непрерывно снижающиеся, и кривые с возрастающим участком (имеющие максимум). Первые называют стабильными, а вторые нестабильными (лабильными) характеристиками. В свою очередь кривые обоих типов могут быть пологими, нормальными и крутопадающими.
Вид характеристики насоса в значительной степени зависит от его коэффициента быстроходности. Основные виды характеристик центробежных и осевых насосов см;, в табл. 2.1.
Крутизну характеристики К, %, обычно определяют по формуле


где H — напор насоса при Q = 0; Нm— напор при максимальном значении КПД.
При крутизне 8—12 % характеристики считают пологими, при крутизне 25—30 % — крутопадающими. Выбор насоса с пологой, нормальной или крутопадающей характеристикой зависит от условий его работы в системе.
При расчете систем водоснабжения с использованием компьютера возникает необходимость иметь аналитические выражения для рабочих участков характеристик Q—H насосов. Обычно такая характеристика задается двучленом вида


где Hр — напор, развиваемый при закрытой задвижке на напорной линии, т. е. при Q = 0; Sв — гидравлическое сопротивление насоса.
Эта формула приближенна и отображает фактическую кривую Q — Я в узком диапазоне расходов. Формулы для определения Нпр и Sн приводятся в инструкциях по выполнению гидравлических расчетов систем водоснабжения. Существуют формулы, более точно отражающие фактические кривые Q — H, например


где A1 и А2 — постоянные члены, определяемые так же, как Нпр и Sн.
Характеристика Q — H насоса существенно зависит от размера его основного элемента — диаметра рабочего колеса. Формулы (2.67) — (2.69) характеризуют зависимость подачи и напора от диаметра рабочего колеса. Пользуясь этими зависимостями, можно построить кривые Q — H для любого значения диаметра рабочего колеса в пределах рекомендуемых степеней их обточки (срезок).
Если на характеристиках, соответствующих необточенному и максимально обточенному рабочим колесам, нанести точки, ограничивающие рабочие зоны, и соединить их прямыми линями, то получится криволинейный четырехугольник, называемый зоной рекомендуемой работы насоса, или полем Q — H насоса (рис. 3.2, а). Применение полей Q — H облегчает подбор насоса для заданных условий, так как для любой точки, лежащей внутри поля, может быть использован насос данного типоразмера с той или другой степенью обточки рабочего колеса.
Заводы-изготовители обычно поставляют насосы с колесами одного из трех размеров: необрезанными, чему соответствует верхняя кривая Q — H на рис. 3.2, а; обрезанными (кривая а—а на рис. 3.2,а) и максимально обрезанными (кривая b—b на рис. 3.2,с). На этом же графике наносят кривую Q—ηоб, соответствующую значениям КПД насоса с максимально обрезанным колесом.
Для удобства выбора насосов часто поля Q — Я насосов одного типа наносят на общий график, откладывая по оси абсцисс логарифмы подач или подачи на логарифмической сетке (прил. 2—9). Поля Q — H насосов приводятся в ГОСТах, регламентирующих типы и основные параметры соответствующих насосов, а также в соответствующих каталогах.
Для некоторых насосов заводы-изготовители представляют характеристики в несколько ином, чем показано на рис. 3.2, а, виде. Кривые Q — H для колес с различной степенью обточки (различного диаметра) наносят сплошными линиями, шкалу и кривую КПД не наносят, а показывают на графике изолинии равных значений КПД (рис. 3.2,6). Пользуясь такими характеристиками, легче установить оптимальные рабочие зоны насосов.
Для большинства же насосов заводы приводят характеристики, аналогичные приведенной на рис. 3.2, а. Одна из таких характеристик насоса представлена на рис. 3.3.
Приведенные выше характеристики относятся к насосам с постоянной частотой вращения. В ряде случаев изменить характеристику насоса можно путем изменения частоты вращения рабочего колеса. Заводы-изготовители устанавливают максимально допустимую частоту вращения насоса данного типа. Поэтому чаще всего изменения характеристики достигают путем уменьшения частоты вращения.



Рис. 3.2. Поле Q—H насоса а — без изолиний КПД; б — с изолиниями КПД

Рис. 3.3. Характеристика центробежного насоса Д200-36 (n= 1450 об/мин) Н — кривые Q— H; N — кривые Q—N; η— кривая Q—η


Рис. 3.4. Пример построения характеристик насосов а — при изменении частоты вращения; б — универсальной


Для того чтобы по данной характеристике при частоте вращения п построить характеристики при частотах вращения n1, п2, .... ni, пользуются законами подобия центробежных насосов [формулы (2.62) —(2.64)].
Как известно, частоты вращения электродвигателей насосов n имеют стандартные значения ( например, 2900; 1450; 960; 750 мин-1 и т. д.). Поэтому характеристики пересчитывают, как правило, на значения п, указанные в паспортах электродвигателей, в том числе и многоскоростных. Сущность пересчета можно наглядно пояснить на примере характеристики Q—H. На кривой Q—H, соответствующей частоте вращения п, и кривой (Q—Н)n наносят точки а, b, с, d и е (рис. 3.4, а) с координатами Qa, Ha; Qb, Нb и т. д. Затем по формулам Qa =(Qan1)/n и На1 —(Наn12)/n2 вычисляют координаты точки а1. Аналогично вычисляют и координаты точек b1, С1 и d1. Соединив плавной кривой эти точки, получают кривую Q—H насоса с частотой вращения n1. Так же можно построить и кривые Q—H при частоте вращения n2, n3 и т. д. Соединив сходственные точки (а, а1 а2 ..., ai; b, b1, b2, ..., bi) кривыми, получают так называемые параболы подобных режимов, все точки которых подобны по частоте вращения.
Если на кривых (Q—H)n, (Q—H)n1, и т. д. нанести точки с равными КПД и соединить их кривыми, то можно получить так называемую универсальную характеристику насоса для всего диапазона частот вращения (см. рис. 3.4, б). На такой характеристике легко нанести поле насоса при заданном снижении КПД (заштрихованная часть на рис. 3.4,6).
38. Пуск и остановка поршневых компрессоров
Пуск и остановка поршневых компрессоров осуществляется только вхолостую, т.е. на напорном трубопроводе должен быть предусмотрен холостой отвод. Для газовых компрессоров этот отвод присоединяется к подводящему трубопроводу.

Регулирование режимов работы компрессоров осуществляется для обеспечения потребителя сжатым газом необходимых параметров. Например, компрессоры, подающие сжатый воздух в домны, должны обеспечивать постоянную подачу, компрессоры для пневматических силовых установок - постоянное давление нагнетания. В компрессорах магистральных газопроводов должны регулироваться и давление, и подача.
нко
Добавить комментарий
Ваше Имя:  
Ваш E-Mail:  
  • winkwinkedsmileam
    belayfeelfellowlaughing
    lollovenorecourse
    requestsadtonguewassat
    cryingwhatbullyangry

Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив

Введите код: 

Поиск
Партнеры