Самостійна робота №2 Тема. Характеристика насосів

Загальні відомості про призначення і типи насосів.

На підприємствах харчування для правильної організації технологічних процесів необхідно здійснювати переміщування, перекачування, підведення і відведення рідин і газів.

Подібні операції відбуваються наприклад, при наповненні кухонних апаратів водою, миючими рідинами і здійснюється при вентиляції приміщень, відведення їх. Газ підводять до теплових апаратів, що працюють на ньому. На практиці неминучим є відведення димових газів від камер згорання і газових плит. Відведення азів відбувається при вентиляції приміщень. Для переміщення рідин

Мал. 1.1.Схема насосної установки: використовують різного типу насоси,

1 – нижній резервуар; 2 – насос; для переміщення газів-компресорні

3 – верхній резервуар. машини.

Насоси і компресорні машини узагальнено називають гідравлічними машинами.

Велика роль насосів на тих підприємствах, де вони використовуються для проведення технологічних процесів. Отже, насоси є необхідними для проведення циркуляційного перемішування рідин. Важливою є їх роль в якості основних елементів тих чи інших видів обладнання, наприклад в миючих машинах.

Насоси поділяються на основні типи: поршневі, центробіжні, роторні, мембранні, гвинтові, струминні.

Незалежно від типів насосів та їх призначення визначаються положення, які характеризують їх роботу. Якщо виходити з положення, що насос призначений для перекачування рідини з однієї ємності або з одного апарату в другу ємність або в другий апарат, то сукупність насосу і двох ємностей або апаратів можна розглядати як насосну установку(мал. 1.1).

Мал. 1.2. Поршневі насоси

а – горизонтальний плунжерний насос подвійної дії: 1 – всмоктуючий патрубок;

2 – циліндри; 3,6 – колектори; 4,11 – всмоктуючі клапани; 5,9 – нагнітаючі клапани; 7 – нагнітаючий патрубок; 8 – плунжер; 10 – шток. б – вертикальний триплунжерний насос: 1 – циліндри; 2 – клапани;

3 – плунжери; 4 – штоки; 5 – колінчастий вал.

Поршневі насоси. Насоси цього типу різноманітні за своїми конструктивними особливостями і за призначенням. За видом поршнів вони поділяються на поршневі і плунжерні. За кількістю поршнів або плунжерів – на одно- і багатопоршневі або багатоплунжерні (мал. 1.2). За розташуванням циліндрів – на горизонтальні і вертикальні. За принципом дії – на насоси простої і подвійної дії. Поршневі насоси поділяються на насоси низького і високого тиску.

Розглянемо принцип дії поршневого насосу на прикладі насосів подвійної дії і багатоплунжерного. Насоси подвійної дії (мал. 1.2,а) розглядають як сукупність двох насосів простої дії. При русі плунжера вправо рідина через патрубок 1, колектор 3 і клапан 4 всмоктується в ліву частину циліндру. Одночасно з правої частини циліндра рідина через клапан 9, колектор 6 і патрубок 7 відводиться з насосу. При цьому клапан 5 закритий через дію на нього рідини, яка знаходиться в колекторі 6, клапан ІІ також закритий, так як на нього здійснює тиск рідина, яка знаходиться в правій частині циліндра.

Багатоплунжерні (мал.1.2,б) забезпечують рівномірну подачу рідини. При цьому рівномірність подачі зростає із збільшенням кількості плунжерів. В плунжерному насосі штоки 4 прикріплені до колінчастого валу здійснюється три всмоктування і три нагнітання.

Центробіжні насоси. Вони використовуються для перекачування малов’язких рідин . В залежності від ряду ознак їх класифікують на одно- і багатоступінчасті, в залежності від розміщення вісі обертання робочого колеса – на горизонтальні і вертикальні.

Принцип дії центробіжних насосів(мал.1.3).Робоче колесо, з прикріпленими до нього лопатками 2 обертаються. Рідина під дією центробіжної сили відкидається до периферії камери 1 і через нагнітаючий патрубок 4 відводиться з неї. В центрі камери створюється подразнення, за рахунок чого всмоктуються нові порції рідини. Всмоктуючий патрубок 5 розташований в центрі камери по вісі робочого колеса. Перед запуском центробіжних насосів необхідно заливати їх камеру, перекачуваною рідиною. Для нормальної і стійкої експлуатації центробіжних насосів їх слід встановлювати таким чином, щоб перекачувана рідина поступала в камеру сама по собі (мал. 1.4).

Мал. 1.3.Одноступчатий горизонтальний центробіжний насос:

а – схема робочої камери;

б – загальний вигляд насосу.

1 – камера насоса; 2 – лопатки робочого колеса;

3 – вал робочого колеса; 4 – нагнітаючий патрубок; 5 – всмоктуючий патрубок.

Мал. 1.4. Схема установки центробіжного насосу:

1 – резервуар; 2- трубопровід; 3 – насос.

В центробіжних насосах головні показники їх роботи – виробництво, створюваний напір, питома потужність, що визначається частотою обертання робочого колеса. Суттєвим їх недоліком є майже повна нездатність перекачувати в’язкі неньютонівські рідини.

Центробіжні насоси на підприємствах харчування використовують в миючих машинах і приладах. Вони є незамінними для перекачування рідин з одного апарату в інший.

Роторні насоси. Для перекачування в’язких рідин (соусів, паст) використовують роторні насоси, які дозволяють транспортувати малов’язкі рідини.

Мал. 1.5.Шестеренчасті насоси:

а – із зовнішнім зачепленням:

1 – всмоктувальний патрубок; 2 – шестерні; 3 – нагнітаючий патрубок; 4 – корпус;

б – з внутрішнім заціпленням:1 – всмоктувальний патрубок;

2 – шестерня; 3 – ведуча шестерня; 4 – серповидний; 5 – корпус; 6 – нагнітаючий патрубок.

Роторні насоси поділяються на шестерні і шиберні. В свою чергу шестерні насоси поділяються на насоси із зовнішнім і внутрішнім закріплювачем.

П ринцип дії шестерного насосу з зовнішнім закріплювачем (мал. 1.5, а) При обертанні шестерень 2 рідина, яка поступила з всмоктуючого патрубка в міжтрубний простір, переміщається разом з ними до нагнітаючого патрубка 3. При підході патрубка б зуби шестерні знову зчіплюються і рідина вичавлюється з міжзубних просторів.

Мембранні насоси. Для перекачування структурних рідинних систем (фаршів, сиру, молочних згустків) застосовують мембранні насоси (мал. 1.6).

Мал.1.6.Мембранний насос:

1-шток;2-камера насосу;3-мембрана;

4-всмоктуючий патрубок;5-всмоктуючий клапан;

6-нагнітаючий клапан;7-нагнітаючий патрубок.

Мембрана 3 прикріплена до штоку 1 і здійснює коливальні рухи. При ході штоку вправо мембрана вигинається і створює вакуум в камері насосу, завдяки якому в неї через всмоктуючий клапан 5 з патрубка 4 поступає рідина. При зворотному русі штоку 1 мембрана 3 тисне на рідину і витискає її через нагнітаючий клапан 6 в нагнітаючий патрубок 7.

Компресорні машини. Вони призначені для перемішування газів і парів і їх стискання. Компресорні машини поділяють за ступенем стискання. Ступінь стискання -це відношення кінцевого тиску газу р₂ який створюється компресорною машиною, до початкового його тиску р₁.

За принципом дії компресорні машини класифікують на: поршневі, роторні, центробіжні, струминнні. Ці види компресорних машин аналогічні поршневим, роторним, центробіжним і струминним насосам.