Поршневі насоси

Поршневі насоси належать до об'ємних насосів, у яких переміщення рідини здійснюється шляхом її витиснення з нерухливих робочих камер витискувачами. Робочою камерою об'ємного насоса називають обмежений простір, що поперемінно повідомляється із входом і виходом насоса. Витискувачем називається робочий орган насоса, який проводить витиснення рідини з робочих камер (плунжер, поршень, діафрагма).

Класифікуються поршневі насоси за наступними показниками:
1) по типу витискувачей: плунжерні, поршневі й діафрагмові;
2) по характеру руху провідної ланки: зворотно-поступальний рух провідної ланки; обертовий рух провідної ланки (кривошипні й кулачкові насоси);
3) по числу циклів нагнітання й усмоктування за один подвійний хід: однобічної дії; двосторонньої дії.
4) по кількості поршнів: одно поршневі, двопоршневі, багагопоршневі.

Насос простої дії. Схема насоса простої дії зображено на мал. 7.3. Поршень 2 пов'язаний із кривошипно-шатунним механізмом через шток 3, у результаті чого він робить зворотно-поступальний рух у циліндрі 1. Поршень при ході вправо створює розрідження в робочій камері, внаслідок чого всмоктувальний клапан 6 піднімається й рідина з видаткового резервуара 4 по усмоктувальному трубопроводу 5 надходить у робочу камеру 7. При зворотному ході поршня (уліво) всмоктувальний клапан закривається, а нагнітальний клапан 8 відкривається, і рідина нагнітається в напірний трубопровід 9.

Мал. 7.3. Насос поршневий простої дії

Так як кожному обороту двигуна відповідає два ходи поршня, з яких лише один відповідає нагнітанню, то теоретична продуктивність в одну секунду буде

де F - площа поршня, м²; l - хід поршня, м; n - число обертань двигуна, об/хв.

Для підвищення продуктивності поршневих насосів їх часто виконують здвоєними, строєними і т.д. Поршні таких насосів призводяться в дію від одного колінчатого вала зі зсувом колін.

Дійсна продуктивність насоса Q менше теоретичної, тому що виникають витоки, обумовлені несвоєчасним закриттям клапанів, нещільності в клапанах і ущільненнях поршня й штока, а також неповнотою заповнення робочої камери.

Відношення дійсної подачі Q до теоретичної Qт називається об'ємним КПД поршневого насоса:

Об'ємний КПД - основний економічний показник, що характеризує роботу насоса.

Мал. 7.4. Насос поршневий подвійної дії

Насос подвійної дії. Більш рівномірна й збільшена подача рідини, у порівнянні з насосом простої дії, може бути досягнута насосом подвійної дії (мал. 7.4), у якому кожному ходу поршня відповідають одночасно процеси усмоктування й нагнітання. Ці насоси виконуються горизонтальними й вертикальними, причому останні найбільш компактні. Теоретична продуктивність насоса подвійної дії буде

де f - площа штока, м².

Мал. 7.5. Схема поршневого насоса з диференціальним поршнем

Диференціальний насос. У диференціальному насосі (мал. 7.5) поршень 4 переміщається в гладко обробленому циліндрі 5. Ущільненням поршня служить сальник 3 (варіант I) або малий зазор (варіант II) зі стінкою циліндра. Насос має два клапани: усмоктувальний 7 і нагнітальний 6, а також допоміжну камеру 1. Усмоктування відбувається за один хід поршня, а нагнітання за обидва ходи. Так, при ході поршня вліво з допоміжної камери в нагнітальний трубопровід 2 витісняється об’єм рідини, що дорівнює (F - f)l; при ході поршня вправо з основної камери витісняється об’єм рідини, що дорівнює fl. Таким чином, за обидва ходи поршня в нагнітальний трубопровід буде поданий об’єм рідини, що дорівнює

(F - f)l + fl = Fl

Тобто стільки ж, скільки подається насосом простої дії. Різниця лише в тому, що ця кількість рідини подається за обидва ходи поршня, отже, і подача відбувається більш рівномірно.

Дата добавления: 2014-01-07