Классификация нагнетателей

Весьма наглядной является классификация нагнетателей по принципу их действия вне зависимости от вида перемещаемой среды (капельной, жидкости или газа).

Машины объемного действия работают по принципу механического вытеснения жидкости твердым телом. При этом создающий давление рабочий орган нагнетателя совершает возвратно-поступательное или вращательное движение.

Действие струйных аппаратов основано на смешении двух струй – рабочей (активной) с подсасываемой струей.

В центробежных, диаметральных и осевых лопастных машинах давление среды создается вследствие возникновения центробежных сил при закручивании жидкости лопатки вращающего колеса.

В вихревых машинах перемещение жидкости происходит под давлениями, возникающими в вихрях, которые образуются на кромке лопаток и захватываются колесом.

Поршневые нагнетатели.

Принцип действия рассмотрим на простейшей схеме:

а) Поршневой нагнетатель с глухим поршнем;

б) Поршневой нагнетатель с проходным поршнем.

Рисунок: Поршневые нагнетатели.

1 – цилиндр; 2 – поршень; 3 - всасывающая труба; 4 – клапан;

5 - нагнетательная труба; 6 – клапан.

Принцип работы: В цилиндре 1 перемещается поршень 2. К цилиндру 1 присоединена всасывающая труба 3 с клапаном 4 и нагнетательная труба 5 с клапаном 6. При движении поршня вверх (позиция I) в пространстве под ним создается разрежение и жидкость по всасывающей трубе через открытый всасывающий клапан 4 заполняет цилиндр. При обратном ходе поршня (II) давление в цилиндре повышается и жидкость выдавливается по трубе 5. через открытый нагнетательный клапан 6 в напорную линию. В некоторых конструкциях поршней предусматривается отверстие, снабженное нагревательным клапаном 6 (рис. б). В этом случае движение жидкости под поршнем и над ним направлено только снизу вверх.

Положительными качествами поршневых нагнетателей являются: высокий коэффициент полезного действия (КПД), возможность получения больших давлений и независимость производительности от создаваемого давления.

Недостатками поршневых нагнетателей являются: громоздкость и затруднительность непосредственного соединения с электродвигателями, наличие клапанов, неравномерность подачи (толчками). Вызывающая вибрацию и сложность регулировки. Поршневые нагнетатели используют в качестве насосов и компрессоров.

Принципиальная схема и принцип работы зубчатых нагнетателей.

а) Для подачи жидкости б) Для подачи воздуха

1 - зубчатое колесо; 2 - плоский кожух; 3 - всасывающая труба;

4 - нагнетательная труба.

Жидкость перемещается парой зубчатых колес 1, установленных в плоском кожухе 2, к которому присоединены всасывающая 3 и нагнетательная 4 трубы. Зазоры между кромками зубьев и стенками кожуха минимальны. При вращении колес жидкость, попавшая в пространство между зубьями и стенкой кожуха, захватывается и переносится по направлению от всасывающей трубы к нагнетательной. Обратное движение жидкости предотвращается плотным сцеплением зубьев.

Число зубьев в пределе может быть уменьшено до двух, причем вращающие элементы в этом случае будут иметь очертания, напоминающие восьмерку (схема б). Для схемы «б» требуется обеспечить привод обеих восьмерок, а в обычном зубчатом колесе достаточно вращать только одну зубчатку.

Большими достоинствами зубчатых машин являются компактность и простота конструкции (отсутствие клапанов, непосредственное соединение с электродвигателем). К достоинствам относится и постоянство объема перемещаемой среды (независимо от давления). К недостаткам машин такого класса можно отнести сравнительно низкий к.п.д., связанный с частичным перетеканием жидкости в обратном направлении через зазоры, а также с большими потерями на трение.

Зубчатые колеса чаще всего используются в качестве насосов для перекачки масел и других вязких жидкостей и развивают высокое давление. По схеме «б» такие насосы используются как воздуходувки в системах подачи дутья, пневмотранспорта и т.д.

Недостаток зубчатых машин – большой износ от механических примесей в жидкости.

Лекция 2.

Принципиальная схема и принцип работы пластинчатого нагнетателя.

1 – цилиндрический корпус;

2 – ротор;

3 – пазы;

4 – пластины;

5 – всасывающий патрубок;

6 – нагнетательный патрубок.

Работает пластинчатый нагнетатель следующим образом:

При вращении сплошного ротора 2 пазами 3 под действием центробежных сил пластины 4 выходят из пазов 3, прижимаются к внутренней поверхности корпуса 1. Размеры пространства, заключенного между этими пластинами (см. рис) зависят от степени их выхода из пазов. Воздух или газ засасывается через патрубок 5, сжимается и под давлением выходит через нагнетательный патрубок 6.

При большом числе пластин конструкция насоса меняется, т. к. при сохранении прежней схемы объем между двумя пластинами за счет эксцентриситета изменился бы, что привело бы при перекачке несжимаемых жидкостей к поломке пластин.

Для пластинчатых компрессоров ввиду сжимаемости газов опасность поломки устраняется. В таких насосах пластины снабжены шипами с роликами, скользящими по проточенным в боковых крышках канавкам и направляющими выход пластины из пазов таким образом, чтобы одновременно не более чем две пластины касались стенками кожуха.

Пластинчатые нагнетатели могут перекачивать только незагрязненные механическими примесями жидкость, т. к. царапины на внутренней поверхности кожуха, нарушая плотное соприкосновение пластин с внутренней поверхностью кожуха, вызывают перетекание жидкости, чем ухудшают работу насоса.

Достоинствами п.н. являются высокая равномерность подачи и возможность непосредственного соединения ротора с валом электродвигателя. К недостаткам следует отнести сравнительно низкий к.п.д. из-за перетекания газа или воздуха через зазоры между кромками пластин и стенками корпуса, а также довольно быстрый износ кромок пластин, трущихся о внутреннюю поверхность корпуса.

Пластинчатые машины чаще всего используются в качестве компрессоров и газодувок.

Дата добавления: 2014-11-20; просмотров: 785; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!