Учеба
Разная информация
Ссылки на сторонние ресурсы
Партнеры

b9d1c2f1
Опрос
Помог ли вам этот сайт?




Ответы на вопросы по насосно-компрессорное оборудование 39-54

39. Совместная работа насоса и трубопровода.
Необходимость совместного включения насосов возникает в случаях, когда один насос не может обеспечить необходимую подачу или напор, либо необходим резерв для обеспечения бесперебойности подачи воды.
Для увеличения подачи используется параллельное соединение насосов, когда два (или более) насосов подают воду в один трубопровод. Для определения параметров работы насоса в этом случае строится совместная характеристика этих насосов. Она образуется суммированием производительности насосов при различных напорах (рис. 1.7).


Рис. 1.7. Параллельная работа насосов
Рабочая точка в этом случае находится в точке пересечения совместной характеристики насосов и характеристики трубопровода (точка 2). При этом каждый из насосов работает с параметрами, соответствующими собственной рабочей точке (точка 1) – точками 4 и 7. Для сравнения показана рабочая точка 5 и параметры работы (точки 3 и 6) при работе на эту же водопроводную сеть одного насоса. Анализ характеристик показывает, что при параллельной работе двух одинаковых насосов их подача увеличивается, но менее чем в два раза. Параллельную работу насосов целесообразно использовать при пологой характеристике трубопровода (большом диаметре и малой длине).

Рис. 1.8. Последовательная работа насосов
Для увеличения напора используется последовательное соединение насосов, когда из напорного патрубка одного насоса вода подается непосредственно во всасывающий патрубок второго насоса.
Совместная характеристика строится путем суммирования напоров насосов при одинаковых производительностях. Такая работа насосов эффективна при крутой характеристике трубопровода.
На рис. 1.8 показана последовательная работа двух одинаковых насосов на трубопровод с большим значением высоты подъема воды Нг. При работе одного насоса (характеристика В) подача воды невозможна из-за недостаточности напора – характеристики насоса и трубопровода не пересекаются. Совместная характеристика Е пересекается с характеристикой трубопровода в рабочей точке А, которой соответствуют подача воды и напор .
40. Область применения центробежных компрессоров
Компрессор, устройство для сжатия и подачи воздуха или другого газа под давлением. Степень повышения давления в К. более 3. Для подачи воздуха с повышением его давления менее чем в 2-3 раза применяют воздуходувки, а при напорах до 10 кн/м2 (1000 мм вод. cm.) - вентиляторы. К. впервые стали применяться в середине 19 в., в России строятся с начала 20 в.
Основы теории центробежных машин были заложены Л. Эйлером, теория осевых компрессоров и вентиляторов создавалась благодаря трудам Н. Е. Жуковского, С. А. Чаплыгина и других учёных.
По принципу действия и основным конструктивным особенностям различают компрессоры поршневые, ротационные, центробежные, осевые и струйные.Компрессоры также подразделяют по роду сжимаемого газа (воздушные, кислородные и др.), по создаваемому давлению рн (низкого давления - от 0,3 до 1 Мн/м2, среднего - до 10 Мн/м2 и высокого - выше 10 Мн/м2), по производительности, то есть объёму всасываемого Vвс (или сжатого) газа в единицу времени (обычно в м3/мин) и другим признакам. Компрессоры также характеризуются частотой оборотов n и потребляемой мощностью N.

41. Пуск, остановка центробежного насоса и способы регулирование подачи.
Пуск насоса осуществляется при закрытой нагнетательной задвижке.
При пуске открывается всасывающая задвижка и вентиль мано¬метра и двигатель включаются в работу. После того как насос разовьет полное число оборотов и по манометру будет достигнуто необходимое давление, открывается задвижка на нагнетательном трубопро¬воде.
Для исключения перегрузки электродвигателя необходимо сле¬дить за показаниями манометра, не допуская увеличения силы тока выше установленной величины.
Остановка насоса производится в следующем порядке: закрывается задвижка на нагнетательном трубопроводе; останавливается электродвигатель; закрывается задвижка на всасывающем трубопроводе
При изменении условий и режима эксплуатации трубопроводов часто приходится прибегать к регулированию подачи центробежных насосов
Регулирование может быть осуществлено дросселированием, пере¬пуском, изменением числа оборотов насоса, изменением диаметра рабочего колеса и изменением схемы включения насосов.
Дросселирование является наиболее простым способом регулиро¬вания. Частичным закрытием задвижки на нагнетании насоса со¬здается местное сопротивление и в соответствии с характеристикой насоса изменяется его подача. При дросселировании часть энергии бесполезно расходуется на преодоление сопротивления частично открытой задвижки.
Регулирование перепуском состоит в том, что часть жидкости перепускается из нагнетательного трубопровода насоса во всасыва¬ющий по обводному трубопроводу. Этот способ также не экономичен, поскольку на регулирование расходуется энергия.
Изменение внешнего диаметра рабочего колеса позволяет регу¬лировать работу центробежного насоса без заметного расхода энергии на регулирование. Наружный диаметр рабочего колеса умень¬шается обтачиванием. Чтобы не вызвать заметного уменьшения коэффициента полезного действия, предельная величина снимаемого слоя не должна превышать 15% от номинального диаметра.
42. Классификация вентиляторов
Представляет собой механическое устройство, предназначенное для перемещения воздуха по воздуховодам систем кондиционирования и вентиляции, а также для осуществления прямой подачи воздуха в помещение либо отсоса из помещения и создающее необходимый для этого перепад давлений (на входе и выходе вентилятора).
По конструкции и принципу действия вентиляторы делятся на:
• осевые (аксиальные);
• радиальные (центробежные);
• диаметральные (тангенциальные).
В зависимости от величины полного давления, которое они создают при перемещении воздуха, вентиляторы бывают:
• низкого давления (до 1 кПа);
• среднего давления (до З кПа);
• высокого давления (до 12 кПа).
В зависимости от состава перемещаемой среды и условий эксплуатации вентиляторы подразделяются на:
• обычные для воздуха (газов) с температурой до 800 °С;
• коррозионностойкие для коррозионных сред;
• термостойкие для воздуха с температурой до 200 °С;
• взрывобезопасные для взрывоопасных сред;
• пылевые для запыленного воздуха (твердые примеси в количестве более 100 мг/м3).
По способу соединения крыльчатки вентилятора и электродвигателя вентиляторы могут быть:
• с непосредственным соединением с электродвигателем;
• с клиноременной передачей.
По месту установки вентиляторы делят на:
• обычные, устанавливаемые на специальной опоре (раме, фундаменте и т.д.);
• канальные, устанавливаемые непосредственно в воздуховоде;
• крышные, размещаемые на кровле.
43. Центробежные консольные и моноблочные насосы
Консольные моноблочные и консольные насосы для холодной и горячей воды - это агрегаты, предназначенные для перекачивания жидкости (воды); по типу исполнения: горизонтальные, одноступенчатые, с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу, расположенному на конце вала насоса.
По конструктивному исполнению, техническим характеристикам, области применения представляют собой центробежные насосы для воды.
Основные качества консольных моноблочных насосов и консольных насосов - высокое качество производства и длительность эксплуатации, основывающаяся на высокой надёжности этих агрегатов.
44. Конструкция центробежного компрессора.
Насосы, устанавливаемые на насосных станциях магистральных трубопроводов, имеют корпус, состоящий из двух частей с разъемом в горизонтальной плоскости. Обе части корпуса соединяются шпиль¬ками и колпачковымп гайками. Для уплотнения корпуса в плоскости, разъема помещается тонкая паронитовая прокладка.
В нижней части корпуса располагаются всасывающий и напорный патрубки. Для крепления насоса к фундаментной раме служат опорные стойки.
Горизонтальный разъем насоса обеспечивает удобство осмотра и устранения неисправностей. Нижнее расположение патрубков исключает разборку фланцевых соединений.
Чтобы поддерживать радиальные зазоры между вращающимися и неподвижными деталями постоянными, в обеих половинах корпуса и на рабочих колесах предусмотрены уплотнительиые кольца, кото¬рые по мере изнашивания заменяются новыми.
Рабочая поверхность уплотняющих колец колес насоса, поверх¬ность защитных втулок и вала подвергаются термической обработке токами высокой частоты для продления срока их службы.
Разгрузка ротора от радиальных усилий, которые возникают от неравномерного распределения давлений в нагнетательных спи¬ралях, осуществляется при помощи двойной спирали или смещением соседних спиралей на 180° относительно друг друга.
Разгрузка ротора от осевых усилий обеспечивается установкой рабочих колес с двусторонним входом жидкости или таким попарным расположением колес, при котором жидкость на пару колес подается с двух сторон, что обеспечивает уравновешивание осевых сил каж¬дой пары колес.
45. Центробежные насосы двустороннего входа жидкости
При работе насоса на рабочее колесо с односторонним всасыва¬нием действует осевое давление.
Для уравновешивания осевых усилий насосы оборудуются коле¬сами с двусторонним входом жидкости. Давление с обеих сторон колеса в таких насосах одинаково.
Для перекачки воды и других чистых жидкостей выпускаются центробежные насосы типа Д. Насосы — одноступенчатые с гори¬зонтальным разъемом корпуса и рабочим колесом двустороннего входа. Подача этих насосов составляет от 160 до 12 000 м3/ч, со¬здаваемый напор от 7 до 100 м.
Насосы центробежные двусторонние выпускаются по ГОСТ 10272—62, который введен в действие с 1965 г.
Насосы типа Д выпускаются следующих марок: 10Д-6, ЮД-9, 12Д-6, 32Д-19 и др. Первые цифры, составляющие марку насоса, означают диаметр входного патрубка в миллиметрах, уменьшенный в 25 раз, например, насос 32Д-19 имеет диаметр входного патрубка 800 мм.
Буква Д означает двусторонний вход жидкости в рабочее колесо насоса.
Число, стоящее в конце марки насоса, выражает коэффициент быстроходности, уменьшенный в 10 раз и округленный.
Всасывающий и напорный патрубки насоса типа Д расположены горизонтально в нижней части корпуса и направлены в противо¬положные стороны под углом 90° к оси насоса.
46. Регулирование турбомашин.
Осевой компрессор турбомашины, содержащий корпус, внутри которого размещены направляющие лопаточные аппараты, по меньшей мере один из которых выполнен поворотным, на хвостовиках направляющих лопаток зафиксированы поворотные рычаги, шарнирно связанные с синхронизирующими кольцами, а на корпусе диаметрально противоположно установлены два приводных вала с параллельными осями, связанные при помощи рычагов с силовым механизмом привода направляющего лопаточного аппарата, причем оси приводных валов выполнены скрещивающимися с осью компрессора, отличающийся тем, что поворотный направляющий аппарат снабжен устройством для регулирования положения поворотных направляющих лопаток, включающим электрический датчик, который через передающие элементы связан с силовым механизмом привода и системой автоматического регулирования турбомашины и размещен на корпусе компрессора, при этом ось ротора электрического датчика выполнена параллельной осям приводных валов.
47 Основные неполадки в работе насоса и причины неполадок.
Неполадки в работе центробежных насосов могут быть вызваны следующими причинами:
нарушением плотности всасывающего трубопровода; наличием воздуха или паров жидкости в корпусе насоса; засорением трубопроводов.
Указанные неполадки могут быть устранены соответственно путем осмотра и ликвидации неплотности, повторением заливки насоса и прочисткой трубопроводов и фильтров.
В процессе работы насоса может снижаться подача. Это может быть вызвано уменьшением числа оборотов двигателя насоса, про¬сачиванием воздуха в насос, увеличением сопротивления трубо¬проводов, засорением рабочего колеса.
Напор насоса может упасть в результате уменьшения числа оборотов двигателя, попадания воздуха в насос, повреждения нагне¬тательного трубопровода и повреждения рабочего колеса.
При работе насосной установки возможна перегрузка электро¬двигателя. Причинами этого могут быть заедание шеек вала в под¬шипнике, трение подвижных частей насоса, большое осевое давление, засорение внутренних частей насоса.
Работа насосной установки может быть нарушена вследствие ослабления фундаментных болтов, на что указывают шум и вибрация в насосе, нарушения соосности валов насоса и электродвигателя, засорения рабочих колес, а также в результате кавитации.
При всех неполадках насос останавливается, производятся осмотр и устранение неисправностей.
48. Характеристика центробежного компрессора.
Характеристикой центробежного компрессора называют зависимость отношения давлений (степени повышения давления), политропического коэффициента мощности (к.п.д.) л пол и внутренней мощности W, от расхода Q при различной частоте вращения ротора п. При уменьшении расхода давление, развиваемое нагнетателем, растет до определенного предела, который называется критическим давлением. По мере дальнейшего уменьшения расхода начинается зона неустойчивой работы, или зона помпажа. Помпаж сопровождается специфическим шумом, резким повышением вибрации и может привести к аварии.

В реальных условиях нагнетатель, приводимый от ГТУ, работает в определенном диапазоне частоты вращения. Поэтому характеристики нагнетателя строят при различной частоте вращения. Эти характеристики снимают при определенных параметрах рабочей среды, чаще всего - воздуха. Чтобы характеристики были пригодны для природных газов различного состава, их приводят к фиксированным, целесообразно выбранным условиям.

При расчете режимов работы нагнетателей можно пользоваться также характеристиками второго типа, построенными не по объемному, а по коммерческому расходу (для одного нагнетателя, а также для двух или трех, соединенных последовательно: характеристики для последовательно соединенных нагнетателей выполнены для последнего в группе).

Увеличение диаметра газопровода и числа агрегатов, работающих на одну нитку, выравнивание режима работы газотранспортных систем за счет специальных мер, естественное стремление проектантов и эксплуатационников КС упростить обвязку КС и сократить число запорной арматуры привели к распространению схемы с параллельным соединением полнонапорных (т.е. на всю степень сжатия КС) нагнетателей.
49. Индикаторная диаграмма поршневого насоса
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.

Рис. 7.6. Индикаторная диаграмма
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.

50. Пуск, остановка центробежного насоса и способы регулирование подачи.
Пуск насоса осуществляется при закрытой нагнетательной задвижке.
При пуске открывается всасывающая задвижка и вентиль мано¬метра и двигатель включаются в работу. После того как насос разовьет полное число оборотов и по манометру будет достигнуто необходимое давление, открывается задвижка на нагнетательном трубопро¬воде.
Для исключения перегрузки электродвигателя необходимо сле¬дить за показаниями манометра, не допуская увеличения силы тока выше установленной величины.
Остановка насоса производится в следующем порядке: закрывается задвижка на нагнетательном трубопроводе; останавливается электродвигатель; закрывается задвижка на всасывающем трубопроводе
При изменении условий и режима эксплуатации трубопроводов часто приходится прибегать к регулированию подачи центробежных насосов
Регулирование может быть осуществлено дросселированием, пере¬пуском, изменением числа оборотов насоса, изменением диаметра рабочего колеса и изменением схемы включения насосов.
Дросселирование является наиболее простым способом регулиро¬вания. Частичным закрытием задвижки на нагнетании насоса со¬здается местное сопротивление и в соответствии с характеристикой насоса изменяется его подача. При дросселировании часть энергии бесполезно расходуется на преодоление сопротивления частично открытой задвижки.
Регулирование перепуском состоит в том, что часть жидкости перепускается из нагнетательного трубопровода насоса во всасыва¬ющий по обводному трубопроводу. Этот способ также не экономичен, поскольку на регулирование расходуется энергия.
Изменение внешнего диаметра рабочего колеса позволяет регу¬лировать работу центробежного насоса без заметного расхода энергии на регулирование. Наружный диаметр рабочего колеса умень¬шается обтачиванием. Чтобы не вызвать заметного уменьшения коэффициента полезного действия, предельная величина снимаемого слоя не должна превышать 15% от номинального диаметра.

51. Устройство и принцип действия центробежного насоса.
Центробежные насосы получили большое распространение для перекачки различных жидкостей во всех отраслях народного хозяй¬ства. Они имеют простую конструкцию и удобны в эксплуатации.
Центробежный насос состоит из рабочего колеса с изо¬гнутыми лопатками и неподвижного корпуса спиральной формы. Рабочее колесо насажено на вал, вращение которого осуществляется непосредственно от электродвигателя.
В корпусе насоса имеются два патрубка для присоединения к вса¬сывающему и напорному трубопроводам. Отверстия в корпусе, через которые проходит вал колеса, оборудованы сальниками для создания необходимой герметичности.
Для предотвращения перетекания жидкости внутри насоса между всасывающим патрубком и колесом устраивается лабиринтное уплот¬нение.
Центробежный насос может работать только в том случае, когда его внутренняя полость заполнена перекачиваемой жидкостью.
Принцип действия центробежных насосов заключается в следу¬ющем. Вращение вала насоса приводит в движение рабочее колесо, находящееся в корпусе насоса. Колесо при своем вращении захватывает жидкость и благодаря развиваемой центробежной силе выбрасывает эту жидкость через направляющую (спиральную) камеру в нагнетательный трубопровод.
Уходящая жидкость освобождает занимаемое ею пространство в каналах на внутренней окружности рабочего колеса. Давление в этой области понижается, и туда устремляется жидкость из всасы¬вающего трубопровода под действием разности давлений.
Разность давлений в резервуаре и на всасывании насоса должна быть достаточной, чтобы преодолеть давление столба жидкости,
гидравлические и инерционные сопротивления во всасывающем трубопроводе. -•
Основным элементом цен¬тробежного насоса является рабочее колесо, которое пред¬ставляет собой отливку из двух дисков, между которыми рас¬полагается от 4 до 12 рабочих лопаток. Иногда рабочие коле¬са выполняют открытыми без переднего диска. Рабочее коле¬со может быть также сварным, штампованным и фрезерован¬ным.
Спиральная камера служит для приема и направления жид¬кости, а также преобразования кинетической энергии жидко¬сти (скорости), приобретенной от вращающегося рабочего ко¬леса, в потенциальную энергию (давление).
В корпусе насоса предусматриваются опоры для подшипников, в которых вращается вал.
52. 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
53. Пуск и остановка центробежного насоса.
Пуск насоса осуществляется при закрытой нагнетательной задвижке.
При пуске открывается всасывающая задвижка и вентиль мано¬метра и двигатель включаются в работу. После того как насос разовьет полное число оборотов и по манометру будет достигнуто необходимое давление, открывается задвижка на нагнетательном трубопро¬воде.
Для исключения перегрузки электродвигателя необходимо сле¬дить за показаниями манометра, не допуская увеличения силы тока выше установленной величины.
Остановка насоса производится в следующем порядке: закрывается задвижка на нагнетательном трубопроводе; останавливается электродвигатель; закрывается задвижка на всасывающем трубопроводе
54. Конструкция и принцип действия поршневого компрессора.
Конструкция поршневого компрессора включает в себя поршень, цилиндр, всасывающий и нагнетательный клапаны, шток, кривошипно-шатунный механизм, в состав которого входят: крейцкопф, шатун и кривошип. Поршневые компрессоры в основе своей всегда одинаковы.
Действие схемы поршневого компрессора, состоящей из перечисленных элементов, можно разделить на два этапа:
1. При движении поршня от крышки цилиндра вдоль оси газ, заключенный в увеличивающемся пространстве, расширяется. Давление внутри цилиндра становится меньше внешнего давления, что приводит к всасыванию порции газа через клапан.
2. Нагнетание (сжатие) газа происходит при движении поршня в обратном направлении. Давление в цилиндре увеличивается пропорционально сжатию, что приводит к выпуску сжатого газа через нагнетательный клапан.
По сути, принцип работы схемы поршневого компрессора напрямую связан с изменением температуры газа, потому как изменение его объема зависит от факторов теплообмена между деталями компрессора, газом и окружающей средой.
При сжатии воздуха по приведенной схеме выделяется большое количество тепла. Используя законы термодинамики, нетрудно показать, что если выделяемое тепло выпускать вместе со сжатым газом, то показатель параметра работы для данного процесса будет достаточно высок. Поэтому в целях экономии добавляют еще один элемент в схему (холодильник), предусматривая принудительное внешнее охлаждение, как правило, водяное или воздушное.
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