Поршневые насосы

Общие сведения о нагнетателях. Классификация насосов и принципы их работы

НАСОСЫ

Технические устройства (машины), в которых происходит пре­образование механической работы в энергию потока жидкости или газа называются нагнетателями. В зависимости от области применения нагнетатели подразделяется на гидравлические (насосы) и воздуходувные (компрессоры, вентиляторы).

Насосом называется гидравлическая машина, служащая для перемещения (всасывания, нагнетания) капельной жидкости за (счет сообщаемой ей энергии.

Насос является основным элементом насосной установки, включающей в себя также привод (электродвигатель, двигатель внутреннего сгорания и др.) и основание, на котором монтируется указанные выше элементы. В отдельных случаях основание может отсутствовать. Например, в последние годы для циркуляции теплоносителя в системах отопления применяются электронасосы, монтируемые непосредственно на магистральном трубопроводе.

По принципу действия насосы, как и все нагнетатели в целом, классифицируют на объемные и динамические.

Объемные насосы работают по принципу вытеснения, когда давление перемещаемой среды повышается в результате сжатия. К ним относятся насосы возвратно-поступательного действия (диафрагменные, поршневые) и роторные.

Динамические насосы работают по принципу силового воздействия на перемещаемую среду. К ним относятся лопастные насосы (радиальные, центробежные, осевые) и насосы трения (вихревые, дисковые, струйные и т. п.).

Рассмотрим принцип действия некоторых типов насосов.

Поршневой насос (рис. 6.1) состоит из цилиндрического корпуса 3, внутри которого перемещается поршень 2 с уплотнительными кольцами, а также всасывающего 1 и нагнетательного 4 клапанов. Поршень в цилиндре совершает возвратно-поступательное движение, в которое при помощи кривошипно-шатунного механизма преобразуется вращательное движение вала привода.

При движении поршня вправо жидкость всасывается через открытый клапан 1 и заполняет объем цилиндра. При этом клапан 4 закрыт. При движении поршня в противоположном направлении клапан 1 закрыт и жидкость через открытый клапан 4 вытесняется в нагнетательный трубопровод.

К достоинствам поршневых насосов следует отнести высокий КПД (до 95%), создаваемое высокое давление, независимость подачи от сопротивления сети, возможность пуска в работу без предварительного заполнения насоса жидкостью.

 

Рис. 5.1. Схема поршневого насоса: 1 — всасывающий клапан; 2 — поршень; 3 — корпус; 4 — нагнетательный клапан

 

Недостатками этих насосов являются громоздкость конструкции, невозможность использования для привода высокоскоростных электродвигателей, сложность регулирования подачи.