Области применения и принципиальные схемы основных видов нагнетателей

Поршневой нагнетатель (рис. 29) состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого перемещается поршень с кольцами, всасывающего и нагнетательного клапанов. [6]

Рис. 29. Схема поршневого нагнетателя: 1 корпус;2 поршень;3 вса­сывающий клапан;4 нагнетательный клапан

П оршень в корпусе совершает возвратно-поступательное движение. Преобразование вращательного движения привода в возвратно-поступательное движение поршня осуществляется с помощью кривошипно-шатунного механизма. При движении поршня вправо открывается клапан 3,и жидкость заполняет пространство внутри корпуса. При этом клапан 4 закрыт. При движении поршня влево клапан 3 закрыт, открывается клапан 4, и жидкость выталкивается в нагнетательный трубопровод. 

Поршневые нагнетатели имеют следующие достоинства: высокий КПД (до 95 %); возможность получения высоких давлений; независимость подачи от противодавления сети; возможность запуска в работу без предварительного залива (при использовании в качестве насосов). К недостаткам относятся громоздкость конструкции; невозможность использования для привода высо­коскоростных электродвигателей из-за сложности привода через кривошипно-шатунный механизм; сложность регулирования подачи.

Пластинчатые или шиберные (см. рис. 31) как и зубчатый, относится к группе роторных машин. Он состоит из цилиндрического корпуса, в котором эксцентрично расположен массивный ротор с радиальными продольными пазами, где свободно размещены пластины, вы­полненные из материала, хорошо сопротивляющегося истиранию. При вращении ротора пластины под действием центробежных сил выходят из пазов, прижимаются к внутренней поверхности корпуса, захватывают на стороне всасывания жидкость и перемещают ее к нагнетательному трубопроводу, т. е. пластины как бы выполняют роль поршня.[6]

К достоинствам нагнетателя относятся высокая равномерность подачи, возможность непосредственного соединения с электродвигателем, отсутствие клапанов, реверсивность, независимость подачи от противодавления сети. К недостаткам следует отнести повышенную чувствительность к качеству перемещаемой жидкости (наличию в ней механических примесей), быстрый износ кромок пластин, довольно низкий КПД  50 % (из-за перетекания жидкости через зазоры между кромками пластин и стенками корпуса).

Рис.31. Схема шиберного нагнетателя: 1  корпус; 2  ротор; 3  пластины

Зубчатые или шестеренные (см. рис. 32). состоит из двух шестерен, расположенных в корпусе. Одна из шестерен приводится в движение расположенным на одной оси электродвигателем, а вторая получает вращение от первой благодаря плотному зацеплению зубьев. При работе жидкость захватывается зубьями колес, отжимается к стенкам корпуса и перемещается со стороны всасывания на сторону нагнетания. Переток жидкости в обратном направлении практически отсутствует из-за плотного сцепления зубьев. [6]

Рис.32.Схема зубчатого насоса:1  корпус; 2  шестерня

Число зубьев в пределе может быть уменьшено до двух, при этом вращающиеся элементы будут иметь очертания, напоминающие восьмерку (рис. 33). В та­ком нагнетателе необходимо обеспечить привод от дви­гателя обеих «восьмерок», так как в отличие от зуб­чатых насосов они не имеют зацепления.

Рис. 33. Схема нагнетателя восьмерочного типа:1  корпус; 2  рабочее колесо

К достоинствам нагнетателей данного вида следует отнести компактность, простоту конструкции, отсутствие клапанов, возможность использования для привода вы­сокоскоростных электродвигателей, независимость пода­чи от противодавления сети, реверсивность, возмож­ность получения высоких давлений (5 МПа для шестеренного насоса, 0,5 МПа для насоса «восьмерочного» типа). Основные недостатки состоят в быстром износе рабочих органов, невысокой подаче и сравнительно низ­ком КПД (до 0,75 %).

Вихревые (см. рис. 34). В цилиндрическом корпусе с присоединенными по касательной двумя патрубками располагается ротор с радиально выступающими лопастями. Между концами лопастей и внутренней поверхностью корпуса образуется кольцеобразная полость, перекрываемая между патрубками перемычкой. При вращении ротора поступающая через один из патрубков жидкость увлекается и переносится по окружности к другому патрубку, сжимаясь при этом ввиду неоднократного перетекания из полости на лопасти и обратно. У этих нагнетателей невысокий КПД, но они реверсивны и создают значительные давления при ограниченных подачах. Успешно используются в качестве насосов.[6]

Рис.34. Вихревой нагнетатель

Осевые (см. рис. 35). В цилиндрическом корпусе (обечайке) по его оси располагается с минимальным зазором рабочее колесо в виде втулки с радиальными профилированными лопастями, при вращении которого образуется перемещение жидкости в направлении оси вращения. Они развивают небольшие давления, но имеют высокий КПД, реверсивны и используются в качестве насосов и вентиляторов, а для газов при многоступенчатом соединении и в качестве компрессоров.[6]

Рис.35. Одноступенчатый осевой нагнетатель с сопловым устройством