Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Вакуумні насоси призначені для відкачування повітря з усмоктувальних ліній відцентрових насосів при заповненні їх водою перед пуском, а також тоді, коли необхідно відкачати повітря із систем і створити вакуум.
За принципом дії їх відносять до об'ємно-динамічних. На валу насоса закріплене робоче колесо з радіальними лопатками, яке розміщено ексцентрично стосовно циліндричної камери (корпусу). У торцях циліндричної камери близько маточини робочого колеса є 2 серпоподібні отвори, які з'єднані відповідно, з усмоктувальним і напірним патрубками насоса. Перед пуском насоса в його корпус необхідно залити воду (майже до осі).
При обертанні робочого колеса в отвір, з'єднання з усмоктувальним патрубком буде надходити повітря, яке буде виштовхуватися через отвір, з'єднане з напірним патрубком в атмосферу. Якщо усмоктувальний патрубок насоса з'єднати із замкненим обсягом (наприклад, з усмоктувальним трубопроводом відцентрового насоса), то в ньому в результаті постійного видалення повітря виникне вакуум.
Водокільцеві насоси можуть використовуватися як вакуум – насоси і як компресори або повітродувки. У першому випадку вони позначаються ВВН – водокільцевий вакуумний насос, а в іншому буквами ВК – водокільцевий компресор. Вони відрізняються тільки комплектом поставки.
Марки насосів: ВВН – 0,75; ВВН – 15; ВВН – 3; ВВН – 6; ВВН – 12; ВВН – 25 і ВВН – 50. Їхня продуктивність відповідно 0,75 – 50 м3/хв. Номінальна продуктивність відповідає вакууму 6 м вод.ст.
Питання для самоконтролю:
1. Обладнання осьових насосів.
2. Чим відрізняються поршневі насоси від плунжерних?
3. Робота штангових насосів.
4. Принцип дії діафрагмових насосів.
5. Робота вихрових насосів.
6. Принцип дії гідроструминних насосів.
7. Обладнання й робота повітряного водопідйомника (ерліфта).
8. Робота й застосування гідравлічного тарана.
Література:
1. В.Р. Кулінченко "Гідравліка, гідравлічні машини і гідропривід”.
К. 2006 р.
2. М.І. Колотило "Насоси, повітродувки, компресори" Навчальний
посібник. Харків. 1997р.
3. В.І. Турк "Насоси й насосні станції". Госбудіздат. 1961 р.
Д/З 1. В.Р. Кулінченко "Гідравліка, гідравлічні машини і
гідропривід”. Стор. 416; 463; 475; 485.
Тема лекції: " Повітродувки, компресори
й вентилятори"
Лекція № 8.
Питання лекції:
1. Повітродувки.
2. Компресори.
3. Вентилятори.
Повітродувки й компресори
На спорудженнях для очищення стічних вод необхідно подавати багато повітря під відносно невеликим тиском. Для цього використовуються повітродувки або компресори. До повітродувок відносять апарати, які створюють тиск до 0,3 МПа (до 3 атм) і не мають спеціальної системи охолодження, а до компресорів – апарати, які створюють тиск більше 0,3 МПа й, як правило, мають спеціальну систему охолодження (водяне). Подачу повітродувок і компресорів виражають у нм3/год. або нм3/сек, тобто в нормальних кубічних метрах повітря при відносному тиску 0,1 МПа (1 атм) і при t = 200 С.
Турбінні повітродувки
У цих апаратів принцип дії такий же, як і у відцентрових насосів. Головними вузлами є корпус і ротор з одним або декількома робочими колесами. Одноступінчасті повітродувки створюють напір 200 – 300 мм вод.стовпа. Багатоступінчасті повітродувки створюють тиск до 0,3 МПа (3 атм). Залежно від продуктивності вони діляться на: малі, середні й більші. До маленьких відносять ТВ-42-1,4; ТВ-50-1,6; ТВ-50-1,9; ТВ-60-1,8; ТВ-175-1,6 і інші. Букви позначають: турбоповітродувка, перше число – продуктивність у нм3/сек, друге – тиск у кгс /см2.
Корпус повітродувки чавунний литому з горизонтальним розніманням. Робочі колеса зварені зі сталі. Вал ротора обертається в підшипниках. Номінальна потужність 55 – 250 кВт, ККД – 0,7 – 0,75.
Швидкість обертання ротора значно вище, чим у відцентрових вентиляторів. Тому для охолодження підшипників підводять воду. Через більші швидкості руху повітря повітродувки й компресори дуже чутливі до домішок у повітрі. Слід ставити фільтри. На потужність повітродувок і компресорів великий вплив виявляє температура повітря. Тому місце, звідки забирають повітря, вибирають таким чином, щоб повітря було найбільш холодним (дивись додаток).
Компресори
У системах водопостачання й каналізації найбільше застосування одержали ротаційні, турбінні й поршневі компресори.
Ротаційні компресори
Головним робочим органом ротаційного компресора є ротор, у якім вільно сковзають пластини. Ротор розміщений ексцентрично в середині циліндричного корпуса. Тому між внутрішньою поверхнею корпуса й зовнішньою поверхнею маточини ротора виникає сірпоподібний простір.
Якщо ротор обертається за годинниковою стрілкою, то повітря з усмоктувального патрубка заповнює камери, які потім відділяються від усмоктувального патрубка й поступово зменшуються в обсязі. У результаті цього повітря в камерах стискується, а потім, під цим збільшеним тиском він надходить у напірний патрубок. Для охолодження циліндр компресора оточують водяним контуром, по якім циркулює вода.
Ротаційні компресори бувають одноступінчастими (з одним ротором ) і двоступінчасті (із двома роторами, насадженими на один вал). Одноступінчасті створюють тиск до 0,3 – 0,5 МПа (3 – 5 атм), а двоступінчасті до 1,5 МПа (до 15 атм) (Дивись додаток).
Поршневі компресори
Їх використовують у тих випадках, коли необхідно створити великий тиск при невеликій продуктивності повітря (газу).
Принцип дії поршневих компресорів аналогічний принципу дії поршневих насосів, а конструктивні відмінності викликані особливостями властивостей газу в порівнянні із властивостями краплинної рідини.
При стиску газу його температура підвищується. З підвищенням температури ККД компресора падає, а при дуже високих температурах порушується й система змащення, що може вивести компресор з ладу.
Для зменшення температури стисненого повітря процес стиску розбивають на ряд послідовних щаблів і між окремими щаблями ставлять холодильники для охолодження газу.
У результаті того, що підвищення температури газу залежить не від кінцевого тиску, а від співвідношення кінцевого й початкового тиску (від коефіцієнта стиску), те при декількох щаблях з установкою холодильників між ними й при поступовому коефіцієнті стиску в кожному ступені можна створити компресор з досить високим кінцевим тиском.
Охолодження циліндрів поршневого компресора може бути повітряним або водяником. Повітряне охолодження здійснюється шляхом примусового обдування повітряним потоком циліндрів, які в цьому випадку обладнаються ребрами й виступами.
Для водяного охолодження навколо циліндрів утворюються порожнечі, через які пропускається проточна холодна вода.
Робота компресора
Повітря очищається від механічних домішок у фільтрі 1 і по усмоктувальному патрубкові 2 через всмоктувальний клапан 3 надходить у циліндр 4. Стислий поршнем 5 повітря через напірний клапан 6 проходить у клапанну коробку, а з неї в повітрозбірник. У верхній кришці клапанної коробки розташований регулятор тиску 7, який трубкою 8 з'єднано з віджимним обладнанням 9 всмоктувального клапана.
Регулятор 7 спрацьовує в тому випадку, коли тиск у повітрозбірнику збільшується й подачу компресора необхідно зупинити. При цьому через трубку 8 тиск із повітрозбірника передається до віджимного обладнання, і всмоктувальний клапан залишається відкритим незалежно від напрямку руху поршня. Вода для охолодження циліндра надходить у порожнечі 10 по патрубкові 11 і виходить із них по патрубкові 12. Масло для змазування збирається в картері 13, засмоктується через фільтр 14 і подається до окремих деталей компресора шестерним насосом. Поршню 5 надається зворотно-поступальний рух шатуном 15, який з'єднано з колінчатим валом 16. Конструктивно всі частини компресора кріпляться на станині. Для вертикальних компресорів малої й середньої потужності роль станини більшою мірою виконує картер. Циліндри відливають із чавуну. У циліндри можуть вставлятися гільзи з матеріалу підвищеної твердості.
Для вирівнювання тиску повітря, яке від компресора подається поштовхами. А також для вловлювання масла й конденсату, на напірній лінії влаштовується ресивер (повітрозбірник). Між ресивером і компресором ставиться зворотний клапан. Перед поршневим компресором обов'язково слід ставити фільтр тонкого очищення повітря.
Вентилятори
1. Вентиляторами називають машини, що служать для переміщення повітря або інших газів при загальному напорі, що не перевищує 15000 Н/м2 = 1500 мм вод.ст. Вентилятори випускаються відцентрові й осьові.
2. Відцентрові вентилятори працюють по тому ж принципу, що й відцентрові насоси.
3. Основні частини відцентрового вентилятора: спіральний кожух, станина, відцентрове колесо з робочими лопатками. У відцентрових вентиляторів застосовуються переважно лопатки, загнуті вперед. Однак, вентилятори з високими значеннями ККД мають колеса з лопатками, загнутими назад.
Відцентрове колесо служить для створення тиску й подачі води в мережу. Кількість лопаток 6 – 64 штуки залежно від тиску, що розвивається. Вентилятори низького тиску мають більша кількість лопаток.
По створюваному тискові розрізняють вентилятори:
а) низького тиску – до 1000 Н/м2 = 100 мм вод.ст.
б) середнього тиску – 1000 – 4000 Н/м2 = 100 – 400 мм вод.ст.
в) високого тиску – понад 4000 Н/м2 = 400 мм вод.ст.
Випускаються вентилятори різних конструкцій і продуктивності, залежно від частоти обертання й тиску.
Вентилятори різняться по призначенню: для подачі повітря, дутьові – для печей, вагранок, топлень; димососи для отсосу газу й пилові (пилососи).
Вентилятори різняться й по номерах. № вентилятора означає зовнішній діаметр колеса в дециметрах. Наприклад, вентилятор № 6 має колесо із зовнішнім діаметром 600 м.
Колеса вентиляторів низького тиску мають велику кількість лопаток (48 – 64), широких і загнутих уперед, але коротких у радіальному напрямку. Тому й кожухи широк, що мають великий вхідний отвір. Вентилятори низького тиску застосовують для подачі більших обсягів повітря при невисоких тиску – до 1000 Н/м2 (наприклад, у приточній або витяжної вентиляції). Окружна швидкість обертання не перевищує 30 м/с.
Вентилятори середнього тиску відрізняються тому, що колеса їх мають менше число лопаток – 24, трапецеподібной форми, але більш довгі в радіальному напрямку. Тому діаметр вхідних отворів у них значно менше. Мають більшу частоту обертання – окружна швидкість (до 50 м/с). Їх можна застосовувати в якості димососів і для відсмоктування запиленого повітря й при тиску до 3000 Н/м2, а також менших витратах.
Вентилятори високого тиску відрізняються меншим числом (12) порівняно вузьких і довгих у радіальному напрямку лопаток, загнутих назад. Вони мають передній диск для твердості й кріплення лопаток. Припустима окружна швидкість колеса 100 м/с. Ці вентилятори розбудовують тиск до 1500 Н/м2. Їх застосовують як повітродувок, у системі нагнітального пневматичного транспорту й іншого.
Вентилятори НИИСТ (науково-дослідний інститут санітарної техніки). Це відцентрові вентилятори низького й середнього тиску на одному валу з електродвигуном. Виготовляються від № 2 до № 6 включно – правого й лівого обертання. Поворотний кожух дозволяє міняти напрямок виходу повітря.
Ел.вентилятори серії ЕВР застосовуються для переміщення повітря в системах приточної і витяжної вентиляції.
Окружна швидкість обертання вентилятора – не більш 45 м/с для ЕВРН і 35 м/с – для ЕВР.
Вентилятори низького тиску серії ВРН правого й лівого обертання мають клепане колесо з конічним диском і 12 плоскими лопатками, загнутими назад. Ці вентилятори застосовують у системах приточно- витяжної вентиляції при сумарно втраті повного тиску в мережі до 1000 Н/м2 = 100 мм вод.ст. Вони відносно безшумні. Окружна швидкість обертання не більш 45 м/с. Випускаються від № 4 до № 16 включно.
Відцентрові вентилятори середнього тиску ВРС правого й лівого обертання мають поворотний кожух. Застосовуються для переміщення повітря в системах приточно-витяжної вентиляції при сумарній втраті повного тиску мережі до 2000 Н/м2 = 200 мм вод.ст. Вони можуть використовуватися для переміщення вод, що містить дрібну або сухий пил.
Окружна швидкість обертання вентиляторів не більш 35 м/с. Вентилятори серії ВР і ВРС виготовляються від № 3 до № 12 включно.
Відцентрові вентилятори НИИСТ високого тиску серії ВВД правого й лівого обертання № 8 і № 9 складаються з поворотного кожуха, приводу зі шківом для клинових ременів, зварений або литої чавунної станини й клапанного колеса з лопатками, загнутими вперед. Розташування шківа між опорами забезпечує стійку й спокійну роботу підшипникових складальних одиниць. Вентилятор № 11 має рознімний кожух. Колесо розташоване між двома опорами. З'єднання з електродвигуном – через еластичну муфту або через шків для клинових ременів. Вентилятори серії ВВД застосовуються для подачі повітря у вагранки й печі. Сумарні втрати тиску в мережі до 5000 Н/м2 = 500 мм вод.ст. при окружних швидкостях 80 м/с.
Відцентровий вентилятор ЦАГИ має колесо щодо великого діаметра із шістьма довг, що доходять до маточини й загнутими вперед лопатками. Така конструкція колеса водить до мінімуму можливість засмічення вентилятора механічними домішками (ошурками, стружками, волокнами). Лопатки виконуються зі зносостійких матеріалів зі збільшеною товщиною й наваркой твердих сплавів. Спіральна обшивка кожуха також покривається зносостійким покриттям. Застосовуються при значних коливаннях опору в мережі: окружна швидкість, що допускається, досягає 40 – 50 м/с при відповідних тисках до 2000 – 2500 Н/м2. Вони більш економічні в порівнянні з іншими вентиляторами. Їх доцільно використовувати в якості пилососів, димососів і в установках пневматичного транспорту. А також для подачі чистого повітря.
Пиловий вентилятор ЦАГИ розрахований на більші продуктивності, у зв'язку із чим має широке й тому недостатньо міцне колесо. Найбільш високе значення ККД (0,64) має вентилятор із шістьма лопатками досить, досить простий і дешевий у виготовленні.
Серед вентиляторів загального призначення найпоширеніші вентилятори низького тиску типу Ц4-70, що володіють високими аеродинамічними якостями і безшумністю в роботі, ККД досягає 0,8. Позначення: Ц – відцентровий; 4 – коефіцієнт повного тиску на оптимальному режим, збільшений в 10 раз і округлений до цілої величини; 70 – величина швидкохідності вентилятора.
Вентилятори типу Ц4-70 призначають для переміщення повітря й неагресивних газів з температурою не вище 1800 С, що не містять липких і волокнисті речовин. Зміст пили не повинний перевищувати 150 мг/м3.
Колесо вентилятора має 12 прямих, загнутих назад лопаток. Колесо клепане з переднім конічним диском.
Вентилятор Ц4-70 виготовляється лівого й правого обертання в 2-х конструктивних виконаннях: а) електровентилятори – з колесом, насадженим на вал електродвигуна; б) вентилятори для ремінного приводу зі шківом на консольній частині вала.
Електровентилятори № 2, 3, 4, 5, 6, 7 робить Крюківський вентиляторний завод, № 8 і № 10 – Харківський завод кондиціонерів. За ГОСТом ці вентилятори мають шість положень кожуха: Л – лівий, ВЛ – нагору лівий під кутом 450, В – нагору, ВП – нагору правий, П – правий, НП – униз правий.
По спеціальнім замовленню крюківський і харківський заводи випускають вентилятори з варіаторами, що дозволяють міняти кількість оборотів.
По схемах ЦАГИ виконуються вентилятори із плоскими (Ц4-68, металеві й вініпластові для загального призначення й для переміщення агресивних газів, максимальний тиск 1300 Н/м2, η мах = 0,75) і профільованими (Ц4-76) лопатками.
Пилососи, димососи
Відцентрові вентилятори серії Ц7-40 і ВПР мають шести лопатеві бездискові колеса з радіальними броньованими лопатками, що доходять до втулки. Вони мають високу механічну міцність і можуть використовуватися для пневматичного транспортування горілої землі, азбесту, торфу, піску й т.п. при сумарній втраті тиску до 3200 Н/м2 = 320 мм вод.ст. При виборі пилового вентилятора або димососа необхідно враховувати, що швидкість у його вхідному й вихідному отворах повинна бути не менше швидкості транспортування (швидкості витання). Димососи працюють як звичайні вентилятори, але відрізняються від останніх деякими конструктивними особливостями: мають більш міцну конструкцію й зносостійкі.
Колеса, кожух і підшипники, а іноді й вал, прохолоджуються водою. У спіральній обшивці кожуха влаштовуються спеціальні люки для огляду димососа й очищення його від золи. Кожухи димососів виконуються рознімними, щоб зручніше було зняти колесо або його лопатки.
Димососи Д-20; Д-18; Д-15,5; Д-13,5; Д-12; Д-8 (цифра означає № вентилятора, тобто діаметр колеса в дециметрах) мають однобічне підведення.
Дутьові вентилятори маркіруються буквами ВД (наприклад ВД-18) і також мають однобічне підведення.
Знайшли застосування вентилятори із двостороннім усмоктуванням з установкою на вході коробок і патрубків.
Підбор вентилятора
Існує два способи подбіру вентилятора: по таблицях і по характеристиках, наведених у каталогах. Користуючись заданими величинами продуктивності й статичного тиску, по таблиці визначають № і частоту обертання відповідного вентилятора. Недолік цього способу підбору вентилятора полягає в тому, що неможливо точно визначити оптимальний режим роботи вентиляторної установки. У результаті спеціально проведених випробувань серійних вентиляторів складені таблиці, де для кожного № вентилятора даються характеристики (діаграми). На кожній діаграмі нанесені криві тисків і ККД залежно від витрат повітря при різних частотах обертання.
На діаграмі, що характеризує вентилятор відповідного номера, знаходять крапку перетинання перпендикулярів, відновлених до осей у місцях, відповідним до заданих продуктивності й тиску. Якщо ця крапка не лежить на кривій, то значення η або n визначають інтерполяцією.
Пуск і зупинка вентилятора
Перед пуском вентилятора слід перевірити справність усіх з'єднань, міцність кріплення колеса й наявність масла в масельничках; забрати інструмент, залишені деталі, обтиральний матеріал (після монтажу або ремонту). Після цього включають рубильник, щоб визначити чи правильно напрямок обертання колеса, виключають рубильник: при вповільненні обертання колеса уточнюють напрямок його обертання.
Колесо вентилятора повинне обертатися в сторони розвороту спірального кожуха. Якщо напрямок обертання правильний, знову включають рубильник. А якщо ні, то дві фази із трьох на двигуні міняють місцями. Для зупинки вентилятора досить виключити рубильник, після чого слід оглянути агрегат.
Дата: 2016-10-02, просмотров: 300.