Поршневые насосы

Классификация:

1. Насос простого действия – всасывание и нагнетание жидкости происходит неравномерно: за 1 оборот кривошипа или 2 хода поршня.

Поршневой насос простого действия

1 – поршень; 2 – цилиндр; 3 – крышка цилиндра; 4 – всасывающий клапан; 5 – нагнетательный клапан; 6 – кривошипно-шатунный механизм; 7 – уплотнительные кольца

Насос двойного действия – слева от поршня происходит всасывание, справа – нагнетание. Эти насосы отличаются большей производительностью и более равномерной подачей.

Поршневой насос двойного действия

1 – поршень; 2 – цилиндр; 3 – крышка цилиндра; 4 – всасывающий клапан; 5 – нагнетательный клапан; 6 – кривошипно-шатунный механизм; 7 – уплотнительные кольца

2. По числу оборотов кривошипа (двойных ходов поршня) различают:

• Тихоходные насосы => 45-60 об/мин

• Нормальные насосы => 60-120 об/мин

• Быстроходные насосы => 120-180 об/мин

3. Различают поршневые и плунжерные насосы.

Плунжерный насос двойного действия

1 – плунжер; 2 – цилиндры; 3,4 – всасывающие клапаны; 5,6 – нагнетательные клапаны.

Плунжерный насос снабжен взамен поршня металлическим плунжером (скалкой), который из-за своей относительно большой длины не требует тщательной подгонки плунжера и цилиндра.

Существуют также триплекс-насосы, т.е. строенные. За один оборот коленчатого вала жидкость три раза всасывается и три раза нагнетается.

Производительность поршневых насосов

1. В насосах простого действия:

, где:

г де F – площадь сечения поршня, объём

l – ход поршня,

n – число оборотов кривошипно-шатунного механизма (число двойных ходов).

2. В насосах двойного действия:

Ход вправо: засасывается F^.l;

нагнетается (F – f )l;

где f – площадь поперечного сечения штока.

Ход влево: засасывается (F - f)l;

нагнетается F^.l;

За n оборотов или двойных ходов поршня теоретическая производительность насоса двойного действия:

;

Таким образом, производительность примерно вдвое больше, чем у насоса простого действия.

Действительная подача всегда меньше, чем теоретическая из-за:

1. запаздывания в закрывании и открывании клапанов;

2. неплотностей в клапанах и поршне;

3. попадания воздуха в цилиндр – уменьшается всасываемый объём жидкости.

,

где - объёмный КПД насоса.

Производительность поршневого насоса практически не зависит от напора!!!

Отклонение от прямой происходит из-за утечек через неплотности, которые возрастают при увеличении давления нагнетания насоса.

Конструктивные особенности поршневых насосов

Поршневые кольца – из мягкого чугуна, бронзы, кожаные манжеты;

Сальник

Клапаны – тарельчатые, шаровые.

Воздушные колпаки

Возвратно-поступательное движение поршня вызывает большие инерционные усилия массы жидкости, даже при небольших числах оборотов (вследствие смены направления движения).

Для уменьшения инерционных сил и неравномерности подачи устанавливают буферы – воздушные колпаки.

а ) на всасывающей линии

б) на нагнетательной линии

Верхняя часть колпака заполнена воздухом, который легко сжимается и расширяется. Объём поступающей жидкости меньше объёма воздуха.