Осевые (пропеллерные) насосы

Рабочее колесо 1 (рисунок 3.17) с лопатками винтового профиля при вращении в корпусе 2 сообщает жидкости движение в осевом направлении. При этом поток несколько закручивается. Для преобразования вращательно- го движения жидкости, на выходе из колеса, в поступательное, в корпусе 2, устанавливают направляющий аппарат 3. Осевые насосы применяют для пе- ремещения больших объемов жидкостей (десятки кубических метров в се- кунду) при относительно невысоких напорах (от 3 до 25 м), т.е. по сравнению с центробежными насосами осевые имеют значительно большую подачу, но меньший напор. Коэффициент полезного действия высокопроизводительных осевых насосов достигает 0,9 и выше.

2

Рис. 3.17 – Осевой (пропеллерный) насос:

1 –рабочее колесо с лопатками; 2 – корпус; 3 – направляющий аппарат

Вихревые насосы

Рабочее колесо вихревого насоса (рисунок 3.18) представляет собой плоский диск с короткими радиальными прямолинейными лопатками 2,рас- положенными на периферии колеса 1. В корпусе 9 имеется кольцевая по- лость 4.Зазор между колесом и корпусом достаточно мал, что предотвращает переток жидкости из полости нагнетания в полость всасывания. При враще- нии рабочего колеса жидкость, находящаяся в межлопастных каналах 3, ув- лекается лопатками и одновременно под воздействием центробежной силы завихряется. При этом один и тот же объем жидкости на участке от входа в кольцевую полость до выхода из нее многократно попадает в межлопастные каналы, где каждый раз получает дополнительное приращение энергии, а следовательно, и напора. Поэтому напор вихревых насосов в два-четыре раза больше, чем центробежных, при одном и том же диаметре колеса, т.е. при одной и той же угловой скорости. Это, в свою очередь, позволяет изготавли- вать вихревые насосы значительно меньших размеров и массы по сравнению с центробежными. К достоинствам вихревых насосов следует отнести также простоту устройства и отсутствие необходимости заливки линии всасывания и корпуса перед каждым пуском насоса, так как эти насосы обладают само- всасывающей способностью.

Рис. 3.18 – Вихревой насос:

1 – рабочее колесо; 2 – лопатки рабочего колеса; 3 – межлопастные каналы; 4 – кольцевой отвод; 5 – всасывающий патрубок; 6 – нагнетательный патрубок; 7 – разделитель потоков; 8 – вал рабочего колеса; 9 – корпус

Характеристика вихревых насосов отлична от характеристики центро- бежных (рисунок 3.19): с уменьшением подачи насоса напор и мощность рез- ко возрастают, достигая максимума при Q = 0. Поэтому пуск этих насосов проводят при открытой задвижке на нагнетательном трубопроводе.

Рис. 3.19 – Характеристика вихревого насоса

Недостатком вихревых насосов является сравнительно невысокий ко- эффициент полезного действия от 0,25 до 0,5 и быстрый износ их деталей при работе с загрязненными жидкостями.

Струйные насосы

В струйных насосах (рисунок 3.20) рабочая жидкость (обычно вода или водяной пар) с большой скоростью из сопла 1 поступает в камеру смешения

2. При этом в камере смешения создается разрежение, достаточное для подъ- ема жидкости из перекачиваемого резервуара в насос. Засасываемая жид- кость быстро смешивается с рабочей, и смесь поступает вначале в конфузор 3, в котором скорость движения смеси плавно увеличивается, достигая в гор- ловине 4 максимального значения. В диффузоре 5 скорость потока уменьша- ется и, в соответствии с уравнением Бернулли, кинетическая энергия движе- ния переходит в потенциальную энергию давления, вследствие чего смесь поступает в нагнетательный трубопровод под напором.

Рис. 3.20 – Струйный насос:

1 – сопло; 2 – камера смешения; 3 – конфузор; 4 – горловина; 5 – диффузор

Струйные насосы, в зависимости от назначения, подразделяют на ин- жекторы (нагнетательные) и эжекторы (всасывающие). Подачу струйных насосов характеризуют коэффициентом инжекции:

k = Qп

и Q

, (3.12)

р

где

kи– коэффициент инжекции;

Qр– объемный расход рабочей жидкости, м /с.

При любом заданном коэффициенте инжекции степень повышения давления струйного насоса увеличивается с уменьшением площади сечения камеры смешения относительно площади выходного сечения сопла рабочей жидкости. При уменьшении коэффициента инжекции характерно повышение развиваемого струйным насосом давления.

К достоинствам струйных насосов относятся простота устройства и от- сутствие движущихся частей, а их недостаток − низкий коэффициент полез- ного действия от 0,1 до 0,25. Струйные насосы можно применять только в том случае, если допустимы смешение рабочей и перекачиваемой жидкостей и низкий напор.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: