13 Основные конструктивные схемы насосов вытеснения. Шестеренчатые насосы
1 – корпус, 2, 3. –ведущая и ведомая шестерни, 4. – вход 5. – выход 6. – подшипники скольжения, 7 – уплотнения 8, 9. – ведущий и ведомый валы.
Принцип действия заключается во всасывании жидкостити в межзубные впадины, освобождаемыми зубьями, выходящими из зацепления, и в вытеснении жидкости зубьями, входящими в зацепление на стороне нагнетания.
Шестерни изготавливают с различным числом зубьев эвольвентного профиля. Насосы служат для перекачивания вязких маслянистых жидкостей.
Подача q=2πDmb [м3]; m=D / z; Q=qn = (2πD2/z)∙bn [м3/с].
Если зубья шестерни изготовить без зазора, то во впадинах произойдет запирание жидкости. При дальнейшем вращении шестерен запертый объем будет уменьш., давление жидкости повышаться. После выхода зубьев из зацепления объем увеличивается, а давлениеие понизится. Т.о. поверхности зубьев будут подвергаться знакопеременным нагрузкам и это отрицательно скажется на работе подшипников.
Жидкость в запертом объеме будет нагреваться и при понижении давления из нее выделяются пары –это ухудшает качество жидкости и уменьшает подачу.
Для предупреждения запирания жидкостити применяют меры:
1) устройство радиальных каналов в шестернях, по которой жидкость выпускается
2) устройство разгрузочных камер в корпусе насоса.
Мощность, подача, к.п.д. шестеренчатого насоса
график подач для шестеренного насоса:
Пластинчатые насосы. Мощность, подача, к.п.д.
1. – статор, 2. – ротор, 3. – пластины,4, 5. – вход, выход, 6. - пружина
При повороте ротора по час. стрелке объем камеры слева-увел., давл-е ум, происходит всасывание. Объем камеры справа-ум., давл-е увел., происходит нагнетание. За счет наличия эксцентриситета e при вращении ротора пластины совершают возвратно-поступат. движ-е в расточках ротора.
Непрерывный контакт пластин со стороны т. А и В обеспечивается непрерыв. поджатием пружины (6). Т.о. разделяются всасывающая и нагнетат. пл-ти
Q=2πD∙l∙b∙n [м3/с].
Вытеснит. тело – пружина.
Такие насосы служат для вспомогат. целей: подача масла, подпор, подпитка ,при незначительных давл-ях.
«-«: большая неравн-ть подачи. Для снижения нерав-ти насосы делают с большим числом пластин.
Водокольцевые вакуумные насосы.
1-ротор, 2-статор, 3-лопатки.
При вращ-ии ротора ж-ть под давл-ем центробеж. сил отбрасывается на периферию и вокруг ротора образуется пустотелое кольцо. Т.о. ж-ть выполняет роль поршня если ротор установить с эксцентриситет (в), то жид-ть занимает серповидную форму. Всасывание происходит на стороне увел. объема, а нагнетание со стороны уменьш. объема.
Насосы для созд-я вакууметрич. давл-ий . В этом случае потребитель вакуума расположен на стороне всасыв-я насоса.
14 Компрессионные холодильные установки. Принципиальная схема и термодинамика процесса. Принципиальная схема компрессорной холодильной установки.
Идеальная Паровая компрессионная холодильная установка
1 – компрессор, 2. – конденсатор, 3. – расширительный цилиндр (детандер), 4. – испаритель, 5. – насос, 6. – охлаждаемое тело.
Пары хладагента сжимаются компрессором, подаются в конденсатор, где происходит их ожижение. Жидкий хладагент, расширяется в детандере, это сопровождается понижением давления и резким понижением температуры. Затем происходит холодное кипение хладогента в испарителе (4). Отделившиеся пары вновь всасываются компрессором, охлаждаемый в испарителе хладоноситель циркулирует с помощью насоса (5) и отбирает тепло у охлаждаемого тела.
q0 + LK = qK + LD – уравнение теплового баланса, где q0 – тепло подведенное к испарителю, qK - тепло отведенное от конденсатора, LK – работа сжатия паров хладоагента в конденсаторе, LD – работа расширения паров хладоагента в детандере.
Показателем энергетической эффективности служит холодильный коэффициент: εИ = q0 / L, преобразовав получим:
Коэффициент зависит от типа применяемого хладоагента.
Реальная паровая компрессорная холодильная установка
1) 1. – компрессор, 2. – конденсатор, 3. – переохладитель, 4. - дроссель, 5. отделитель жидксти, 6 – испаритель, 7 – насос.
Включение в схему переохладителя и дросселя, отделителя жидкости позволяет осуществлять сжатие по политропе 1-2// Холодопроизводительность при этом увеличивается незначительно на величину площадки 1-1/ - с- в, а арсход значительный, на величину 2// - 2/ - в. Однако получается ряд преимуществ: исключается возможность гидравлических ударов, так как компрессор работает «на сухом ходу».