1.Методические указания
1.1.Классификация нагнетателей
Нагнетателем называется машина преобразующая механическую энергию в энергию потока жидкости.
Гидродвигателем называется машина преобразующая энергию потока жидкости в механическую энергию.
Нагнетателем подразделяются на насосы, вентиляторы и компрессоры. Насос перемещает (перекачивает) капельные жидкости. Вентилятор воздух или газы при малых перепадах давлений до 15 КПа, а компрессор при больших перепадах давлений.
По принципу действия нагнетателем подразделяются на динамические (лопастные) и объемные. Динамические нагнетатели преобразуют механическую энергию за счет динамического (силового) воздействия на поток, обычно за счет вращающихся лопаток рабочего колеса. К динамическим нагнетателям относятся радиальный вентилятор, центробежный насос, осевые нагнетатели и так далее. Объемные нагнетатели преобразуют механическую энергию за счет изменения объема рабочей камеры внутри нагнетателя. К объемным нагнетателям относятся поршневые, шестеренные, пластинчатые и другие типы нагнетателей.
Нагнетатели классифицируются также по ряду других признаков: по приводу – электрические, паровые, ручные; по виду соединения – одноступенчатые, многоступенчатые, параллельные; по особенностям расположения – насосы вертикальные горизонтальные, погружные, а вентиляторы – крышные; для перекачки жидкостей с примесями – насосы фекальные, баттерные (гидрозолоудаление), песковые, шламовые, а вентиляторы – пылевые, смерчевые, мельничные (для пылевидного топлива) и др.
1.2.Схемы и принцип действия нагнетателей
1.2.1.Схема и принцип действия центробежного насоса.
В центробежном насосе со спиральным кожухом (Error: Reference source not found) перемещаемая среда, двигаясь в осевом направлении через всасывающий коллектор, попадает на вращающееся рабочее колесо, снабженное лопатками, изменяет направление своего движения к периферии колеса, закручивается в направлении вращения, поступает в спиральный кожух и затем через отверстие выходит из нагнетателя. Рабочее колесо сидит на валу и приводится во вращение приводом. Вал вращается в подшипниках, укрепленных на станине или непосредственно на кожухе.
|
1 - входной патрубок; 2 - рабочее колесо; 3 - корпус; 4 - нагнетательный патрубок; 5 – лопатка Рисунок 1.1 - Схема центробежного насоса |
К достоинствам таких насосов следует отнести возможность использования для привода высокоскоростных электродвигателей, высокий КПД (более 80%), простоту изготовления, высокую равномерность подачи и относительную простоту ее регулирования. Недостатком является то, что подача зависит от сопротивления сети.
Принцип действия центробежного насоса аналогичен принципу действия центробежного вентилятора.
1.2.2.Схема и принцип действия вихревого насоса.
Вихревой насос (Рисунок 1 .2) относится к машинам трения. Его рабочее колесо, аналогично колесу центробежного насоса, засасывает жидкость из внутренней части канала и нагнетает ее во внешнюю, в результате чего возникает продольный вихрь. При прохождении жидкости через рабочее колесо в вихревом насосе, как и в центробежном, увеличиваются кинетическая энергия жидкости (увеличивается ее скорость) и потенциальная энергия давления.
|
1 - рабочее колесо; 2 - лопатка; 3 - корпус; 4 - всасывающее отверстие; 5 - выходное отверстие Рисунок 1.2 - Схема вихревого насоса |
Вихревой насос по сравнению с центробежным обладает следующими достоинствами: создаваемое им давление в 3 - 5 раз больше при одинаковых размерах и частоте вращения рабочего колеса; конструкция проще и дешевле; обладает самовсасывающей способностью; может работать на смеси жидкости и газа; подача меньше зависит от противодавления сети. Недостатками насоса являются низкий КПД, не превышающий в рабочем режиме 45 %, и непригодность для подачи жидкости, содержащей абразивные частицы (так как это приводит к быстрому изнашиванию стенок торцовых и радиальных зазоров и, следовательно, падению давления и КПД).