Краткие исторические сведения

ВВЕДЕНИЕ

ВОДОПОДЪЕМНЫЕ (НАСОСНЫЕ) УСТАНОВКИ, СТАНЦИИ

ПРИВОДНЫЕ ДВИГАТЕЛИ НАСОСОВ РАЗЛИЧНЫХ

ТИПОВ ……………………………………………………………………… 56

5.1 Асинхронный двигатель………………………………………………….. 58

5.2 Синхронный двигатель…………………………………………………… 62

6 Особенности применения насосов в бытовых условиях ……………… 62

И ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЙ УЗЕЛ МАШИННОГО ВОДОПОДЪЕМА ……………………………………………………………. 66

8 Производство насосов и насосного оборудования…………………………. 70

Глоссарий………………………………………………………………….. … 72

Список используемой литературы………………………………………… 76

Дисциплина «Насосы и насосные станции» является одной из основных дисциплин сельскохозяйственных вузов. Она дает будущим специалистам те знания, без которых не возможна самостоятельная инженерная работа в области водоснабжения и канализации. Изучение этой дисциплины требует от студента хорошей подготовки по ряду общетехнических дисциплин и, особенно, по гидравлике, теоретической механике, деталям машин, электро­технике.

Дисциплина состоит из двух основных разделов - «Насосы» и «Насосные станции». Первый раздел посвящен принципу действия насосов различных типов и особенностям их рабочего процесса. В нем рассматриваются энергетические параметры насосов, их характеристики в стационарных и переходных режимах эксплуатации, совместная работа насосов и сети. Большое внимание уделено конструкциям насосов, применяемых в системе водоснабжения, и канализации населенных пунктов и промышленных предприятий, а также при производстве строительных работ и в мелиорации.

Второй раздел посвящается изучению методики расчета, проектирования и кон­струирования современных насосных станций различного назначения с учетом технических и экономических факторов.

Первые сведения об искусственных сооружениях для до­бывания воды, относятся к третьему тысячелетию до нашей эры. В этих сооружениях использовались про­стейшие механизмы для транс­портирования воды: вороты, водо­подъемные колеса, черпаковые ма­шины. Известно, что на крышах одного из дворцов Вавилона, на специально соз­данных платформах были расположены в виде террас сады (пар­ки), орошение которых происходило с помощью водоподъем­ников. Подъем воды осуществлялся с помощью водочерпатель­ных колес - саккиэ и кожаных ведер - черд, скользивших по канату. Все это приводилось в действие тягловыми животными. Эти сады считались одними из Семи чудес света. В древнем Египте использовали так называемый архимедов винт (Архимед 287 - 212гг. до н.э.), для подъема воды на возвы­шенности с высотой до 4 м, ко­торых обычно разлив Нила не до­стигал. Архимедов винт применяли не только при водоснабжении, орошении и осушении, но и для подъема воды из шахт (в более поздние времена).

Дальнейшее развитие гидравлика и механика получили бла­годаря деятельности древнегреческих конструкторов и изобрета­телей Ктесибия и Герона (в II-I вв. до н.э.). Ктесибием был сконструирован и изготовлен насос, который в дальнейшем называли водоподъемной машиной Ктесибия. Такие поршневые нагнетательные насосы с успехом применялись при тушении пожаров в течение более чем 2 тыс. лет. На территории нашей страны для подъема воды исполь­зовали поршневые насосы, выполнен­ные из дерева (Новгород, XII в.).

До XVII в. поршневые насосы, широко применявшиеся в горном деле, отличались чрезвычайно примитив­ной конструкцией. Резкий толчок в их развитии произо­шел после изобретения паровой машины, которую ис­пользовали в качестве привода к насосам. Суще­ственное усовершенствование порш­невых насосов диктовалось требова­ниями промышленности (XVI -XVIII вв.).

В летописи Пскова отмечено, что в 1519г. был построен водопро­вод с подъемом воды на холм кремля. В 1631г. в Московском Кремле был построен водопровод, который подавал воду при помощи «водовзводной машины» в водо­напорную башню. В этот истори­ческий период в основном приме­нялись поршневые насосы, имевшие большие размеры и обладавшие не­высокими эксплуатационными каче­ствами.

На смену поршневым насосам пришли центробежные, а затем и осевые насосы. Идея центробежного насоса принадлежит Леонардо да Винчи

(1452- 1019г.). Первой удачной конструкцией центробежного насоса был насос французского физика Папена (1689г.). Основы теории лопастных гидравли­ческих машин (турбин и насосов) были заложены ге­ниальным ученым Эйлером в XVIII в. Однако их прак­тическое применение стало возможным лишь после со­здания в конце XIX в. высокооборотных электродвига­телей и паровых турбин. В настоящее время центро­бежные и пропеллерные насосы получили самое широ­кое применение, вытеснив поршневые машины из ряда областей техники.

В 1898г. русский инженер В.А. Пушечников изобрел первый скважинный насос с трансмиссион­ным валом. Ввиду технической отсталости царской России его из­готовление было передано на фран­цузский завод «Фарко». В дальней­шем в иностранной и даже в русской технической литературе скважинный насос В.А. Пушечникова непра­вильно назывался насосом «типа Фарко».

В области насосостроения рабо­тали выдающиеся русские и совет­ские ученые. Н.Е. Жуковский в 1912г. опубликовал знаменитую вихревую теорию гребного винта, которая нашла свое развитие и при­ложение в трудах проф.

И.И. Куколевского и акад. Г.Ф. Проскуры, посвященных расчету и конструированию новых типов насосов. Мате­матик С.А. Чаплыгин работал в области расчета геометрии лопасти рабочего колеса центробежного на­соса.

Несмотря на приоритет русских ученых и инженеров в области рас­чета и конструирования насосов различных типов, в дореволюционной России насосы изготовлялись в недо­статочном количестве и сортаменте, а потребность в насосном оборудо­вании удовлетворялась за счет его импорта или производства иностран­ными фирмами в России.

За годы Советской власти оте­чественная промышленность пол­ностью отказалась от импорта насо­сов. Был создан ряд насосостроительных заводов, которые изготавливали высокоэффективные насосы с КПД, достигающим 94%.

Старейшим заводом по производству насосов у нас являлся завод «Борец», начавший выпуск центробеж­ных насосов в 1880г. В 1937г. им выпущены были крупнейшие в нашей стране пропеллерные насосы с по­дачей 25 м³/сек для канала имени Москвы. В Советском Союзе выпуском лопастных и порш­невых насосов занимались многие машиностроительные заводы.

Крупнейшие из них - завод имени М.И.Ка­линина, Сумской насосный завод, «Уралгидромаш», Ленинградский металлический завод и др. -оснащенные первоклассной техникой. Изготавливали мощные насосы для нужд теплоэнергетики и других отраслей промышленности.

В 1935 - 1937гг. впервые в мире советскими конструкторами под ру­ководством М.Г. Кочнева и И.И. Куколевского были созданы осевые на­сосы большой подачи (15 м³/с). Дальнейшие теоретические и кон­структивные разработки позволили выпускать насосы с подачей до 40 и 60 м³/с.

Развитие отечественного насосостроения дало возможность осу­ществить строительство очень боль­ших районных систем водоснабжения (Донбасса, Криворожья, ряда про­мышленных районов Сибири и Ура­ла), по которым ежесуточно пере­качиваются десятки миллионов ку­бометров воды. Большие заслуги в развитии те­ории насосостроения и конструи­рования насосов имеют Г.Ф. Проскура, А.А. Ломакин, С.С. Руднев, В.С. Квятковский, И.Г. Есьман,

Н.М. Щапов, Н.Н. Вознесенский, Т.М. Башта и др.

В первые послевоенные годы в стране выпускались насосы для во­ды и слабоагрессивных вод, сейчас насосы перекачивают самые разно­образные жидкости - от сжиженных газов с температурой - 180 °С до расплавленных металлов с темпера­турой + 500 °С; от дистиллирован­ной воды до химически агрессив­ных сред с наличием абразивных взвешенных частиц.

Дата добавления: 2014-12-27