Учебн. пособие по СВМ с тит стр.. Судовые вспомогательные механизмы, системы и устройства
 Скачать 6.42 Mb.
|
|
59 занята воздухом, а нижняя – перекачиваемой жидостью, причем давление, под которым находится воздух, равно давлению над поверхностью уровня жидкости. Сущность действия напорного колпака заключается в том, что при превышении мгновенной подачи жидкости над средней, избыток жидкости V ′ задерживается в колпаке (рис. 1.41а). Когда подача жидкости поршнем становится меньше средней или прекращается совсем (при всасывающем ходе), воздух в колпаке расширяется и вытесняет избыток задержавшейся в нем жидкости в напорный трубопровод и поддерживает в нем движение жидкости со скоростью близкой к постоянной. На графике подачи (рис. 1.41б) изображен принцип работы воздушного колпака в виде заштрихованной части площадки синусоид. а) б) Рис. 1.41. Конструктивная схема установки воздушных колпаков и график подачи Аналогично описанному действует и колпак на всасывающей трубе, жидкость из которого неравномерно забирается насосом по всасывающему патрубку. При этом до колпака 2жидкость во всасывающей трубе движет- ся почти равномерно. Во время работы насоса уровень жидкости во всасывающем колпаке постепенно понижается. Происходит это потому, что давление в этом кол- паке ниже чем в приемном резервуаре и в нем скапливается воздух, выде- ляющийся из жидкости. Чтобы скопившийся воздух не мог сразу в боль- шом количестве попасть в рабочую полость (камеру) насоса, что нарушило бы нормальную работу, в нижней части всасывающего патрубка делается ряд небольших отверстий. Достигнув при понижении уровня этих отвер- стий, воздух небольшими порциями отсасывается через них в рабочую ка- меру. Наоборот, в напорном колпаке уровень жидкости постепенно повыша- ется, так как воздух, находящийся в нем под повышенным давлением, рас- творяется в перекачиваемой жидкости и уносится ею. В связи с этим воз- никает необходимость периодически восполнять убыль воздуха в колпаке. Для этой цели под всасывающим клапаном или на цилиндре насоса уста- навливается воздушный кран, который снабжен обратным клапаном (сапу- ном). При открытии крана воздух засасывается в цилиндр насоса и затем 60 вытесняется в напорный колпак. Нормально воздух должен занимать при- близительно 2/3 объема колпака. Для того, чтобы воздушные колпаки наиболее полно выполняли свои функции, их устанавливают возможно ближе к насосу, либо на самом насосе. Для контроля за давлением на напорном колпаке устанавливается ма- нометр 3, а на всасывающем – вакуумметр 4. Для наблюдения за уровнем жидкости и, следовательно, за количеством воздуха в колпаках на них устанавливаются мерные стекла 1.13. Водокольцевые насосы 1.13.1.Устройство, принцип действия Водокольцевые насосы относятся к группе самовсасывающих или ва- куум-насосов объемного типа. Устройство их таково, что они могут всасы- вать и воздух, и воду. Принципиальная схема водокольцевого насоса пред- ставлена на рис.1.42. Рис. 1.42. Схема водокольцевого вакуум-насоса: Рис. 1.43. Одноступенчатый водокольцевой насос: 1 – цилиндрический корпус; 2 – рабочее колесо с лопастями; 3 – водяное кольцо; а, б – серповидные напорное и всасывающее отверстия 1 – рабочее колесо с лопатками; 2 – корпус; 3 – приемное отверстие; 4 – напорное отверстие; 5, 6 – напорный и приемный патрубки В цилиндрическом корпусе 1 насоса, заполненном водой, эксцентрично расположено рабочее колесо 2с лопатками. При вращении колеса на пе- риферии под действием центробежной силы создается уплотнительное во- дяное кольцо 3. Каждые 2 лопатки и боковые стенки корпуса образуют ка- меру, которая сообщается с находящимися в стенках всасывающим " "и нагнетательным "а" отверстиями. Поскольку рабочее колесо расположено эксцентрично, водяное кольцо в камере при вращении колеса перемещает- ся поступательно (в радиальном направлении); поэтому, когда внутренняя поверхность кольца находится в камере дальше от ступицы, воздух заса- сывается через отверстие "б"и, наоборот, когда эта поверхность оказыва- ется ближе к ступице, он вытесняется через отверстие"а". Водокольцевые насосы бывают одноступенчатыми и двухступенча- тыми. Одноступенчатый водокольцевой вакуум-насос (рис. 1.43) состоит 61 из цилиндрического корпуса 2,двух торцовых крышек и рабочего колеса с лопатками 1,эксцентрично расположенного в корпусе. При вращении ко- леса его лопасти (прямые или изогнутые) отбрасывают воду к стенкам корпуса, при этом образуется вращающееся водяное кольцо. Серповидное пространство между водяным кольцом и ступицей колеса является рабо- чим объемом насоса. Вверху внутренняя поверхность водяного кольца ка- сается ступицы колеса и препятствует перетеканию воздуха с нагнетатель- ной полости во всасывающую. На протяжении первого полуоборота колеса в направлении стрелки внутренняя поверхность водяного кольца постепенно удаляется от ступи- цы, при этом образуется свободный объем между лопастями колеса, кото- рый заполняется воздухом из всасывающего патрубка 6 через всасываю- щее окно 3 в крышке корпуса насоса. При втором полуобороте колеса внутренняя поверхность водяного кольца приближается к ступице, а воз- дух, находящийся между лопастями, сначала сжимается, а затем вытесня- ется в нагнетательное окно 4, а оттуда в нагнетательный патрубок 5. Таким образом, в водокольцевом насосе воздух перемещается из всасывающего патрубка в нагнетательный непрерывно и равномерно. Очень важно, чтобы при работе насоса не было утечек воды из него и толщина водяного кольца оставалась постоянной. В противном случае внутренний диаметр водяного кольца увеличится, оно отойдет от поверх- ности ступицы в верхней части и перекачиваемый воздух будет просачи- ваться из нагнетательной полости во всасывающую. Работа насоса резко ухудшится. Утечки жидкости из насоса происходят постоянно в результате вихре- и брызгообразования на внутренней поверхности водяного кольца и уноса брызг через нагнетательное отверстие. Кроме того, от постоянного перемешивания и трения жидкость в кольце нагревается и ухудшается ра- бота насоса. Поэтому насосы оборудуют собственной системой с напор- ным бачком для постоянной замены части воды в кольце. В том случае, когда надо обеспечить высокий вакуум, применяют двухступенчатые насосы (рис. 1.44). Рис. 1.44. Двухступенчатый водокольцевой насос: 1 – рабочее колесо I ступени; 2 – рабочее колесо II ступени |