- динамічні насоси З динамічних найбільше застосування на судах отримали лопатеві і струменеві насоси....
- вихрові насоси
- осьові насоси
- струменеві насоси
- об'ємні насоси
- поршневі насоси
- шестеренні насоси
- водокільцеві насоси
- гвинтові насоси
- Роторно-пластинчасті насоси
- Правила обслуговування механізмів суднових систем
динамічні насоси
З динамічних найбільше застосування на судах отримали лопатеві і струменеві насоси.
відцентрові насоси
У лопатевих насосах рух рідини здійснюється в результаті обертання робочого колеса з лопатями. За характером впливу на потік рідини їх підрозділяють на відцентрові, вихрові і осьові. У перших потік рідини переміщається від центру до периферії в радіальному напрямку, у других - вихреобразно по кільцевій периферії, по-третє - вздовж осі обертання лопатей. Схема пристрою і принцип дії відцентрових насосів розглянуті вище (див. Рис. 60). Найбільшого поширення на судах отримали відцентрові лопатеві насоси, які не можуть виробляти сухе всмоктування, т. Е. Пуск при відсутності рідини в порожнині всмоктування. Тому перед пуском ці насоси заповнюють рідиною, що перекачується, водяні насоси встановлюють нижче ватерлінії. Однак у порівнянні з іншими насосами вони менш чутливі до забруднення рідини, забезпечують рівномірну подачу і постійний тиск в магістралі при сталому режимі роботи, можуть включатися в дію будь-яким приводом без редуктора. Залежно від розташування робочого вала відцентрові насоси підрозділяють на вертикальні і горизонтальні. За значенням подачі розрізняють насоси малої (до 20 м3 / год), середньої (21 - 60 м3 / год) і високою (більше 60 м3 / ч) подачі; за значенням напору - низьконапірні з тиском на виході до 0,5 МПа, середньонапірні з тиском від 0,5 до 5 МПа і високонапорние з тиском понад 5 МПа; за способом підведення рідини до колесу їх підрозділяють на насоси з одностороннім і двостороннім підведенням рідини, а по числу робочих коліс - на одноступінчасті (з одним колесом на валу) і багатоступінчасті. Широке застосування на судах отримали одноступінчасті насоси типу К з консольним розташуванням робочого колеса і радіально-наполегливим підшипником, що сприймає осьове зусилля при роботі насоса; двостороннього дії типу Д з подачею рідини до робочого колеса з обох сторін, що розвантажує його від осьових зусиль; одно- і багатоступінчасті насоси з вертикальним і горизонтальним розташуванням осей робочих коліс несамовсасивающіе (НЦВ, НЦГ) і зважених (НЦВС). Багатоступінчасті насоси можуть бути з послідовним і паралельним включенням робочих коліс.
При послідовному включенні коліс багатоступеневих насосів рідина, вийшовши з першого колеса, підводиться до другого і т. Д. У цьому випадку подача насоса в цілому буде дорівнює подачі одного колеса. Однак натиск насоса збільшується вдвічі, втричі і т. Д. Пропорційно кількості ступенів.
Коли нагнітається рідина від окремих робочих коліс насоса (при паралельному включенні їх) надходить в загальну магістраль, натиск насоса не збільшується, він дорівнює напору одного колеса, проте подача насоса збільшується пропорційно числу коліс, включених в схему. Багатоступінчасті насоси застосовують в якості водовідливних на рятувальних судах, пожежних - на великотоннажних судах, вантажних, танкерах, т. Е. Там, де потрібна велика подача при порівняно невеликому напорі. Схема багатоступінчастого пожежного насоса типу ДПЖН показана на рис. 144. На валу 5 насоса встановлено два робочих колеса 1 і 4. Рідина до насоса надходить через патрубок 6, а нагнітається в магістраль по патрубку 2. При перекладі кранів 7,3 в положення, показане на рис. 144, а, насос працює з паралельним включенням коліс, а при перемиканні кранів в положення, вказане на рис. 144,6 - по послідовній схемі включення. У першому випадку насос має тиск на виході 9,8 МПа і подачу 100 м3 / год, у другому - відповідно 19,6 МПа і 50 м3 / год.
вихрові насоси
Різновидом лопатевих є вихрові насоси (див. Рис. 61). Їх зазвичай застосовують при відносно невеликих діапазонах подач і напорів. Одним з найбільш поширених є вихрові насоси для зважених типу ВКС. Робота вихрових насосів заснована на принципі освіти вихору, при якому створюється можливість всмоктування рідини з напрямком потоку уздовж осі обертання колеса. Вихрові насоси можуть перекачувати рідину і їх емульсії з повітрям або парами цих рідин. Незважаючи на низький ККД, що використовуються на річкових суднах горизонтальні електропривідні відцентрово-вихрові насоси для зважених типу ЕСТ при перекачуванні води забезпечують подачу 3-12 м3 / год при напорі 12-44 м і висоті самоусмоктування до 5 м. Для першого пуску насоса його корпус заповнюють водою .
Мал. 144. Багатоступінчастий відцентровий насос
Надалі вода, що залишилася в корпусі, забезпечує самовсмоктування насоса при пуску.
Як вантажних на річковому флоті найбільшого поширення набули зважених відцентрово-вихрові насоси типу ЦВС. У корпусі таких насосів змонтовані на загальному валу два колеса. Перекачується рідина надходить спочатку на колесо відцентрового насоса, а потім по спеціальному каналу на колесо вихрового насоса. При пуску агрегату робоче колесо вихрового насоса відсмоктує з приймального патрубка повітря і відводить його в спеціальний трубопровід, а потім, створивши необхідне розрідження в приймальному патрубку, обидва колеса перекачують рідину в нагнетательную магістраль.
осьові насоси
Відповідно до державного стандарту осьові насоси (їх називають також пропелерними, або аксіальним) випускаються промисловістю в двох модифікаціях; ОВ - осьові вертикальні з жорстко закріпленими лопатями робочого колеса; ОПВ - осьові вертикальні з ручним приводом повороту лопатей. По розташуванню вала ці насоси можуть бути похилими і горизонтальними. Від відцентрових вони відрізняються пристроєм робочого колеса і профілем лопатей, які переміщують рідину, що перекачується в осьовому напрямку. Робоче колесо 8 (рис. 145) насоса типу ОВ змонтовано на консолі вала 5 і встановлено в циліндричному корпусі 3. Кільце 7 захищає корпус від кавітаційних руйнувань. Вал насоса захищений обтічником 4 і обертається в підшипниках 2 з латунними вкладишами, покритими гумою. Всмоктуючий патрубок 9 насоса має напрямні ребра для запобігання закручування води при всмоктуванні. На патрубку розташовані основний і аварійний 1 (для аварійної відкачки води) фланці. При обертанні колеса 8 рідина переноситься лопатями вздовж осі і, сходячи з робочого колеса, потрапляє на лопаті направляючого апарату 6, де в результаті зниження швидкості динамічний напір рідини перетворюється в статичний, завдяки чому зростає її тиск.
Мал. 145. Осьовий насос
При напорі 10-25 м і ККД 90-92% осьові насоси розвивають подачу до 3000 м3 / год і більше, їх застосовують в баластних системах транспортних суден і плавучих доків, як водовідливних засобів, в водометних движительно-рульових, а також підрулюючих пристроях суден.
струменеві насоси
Значного поширення на судах отримали струменеві насоси, принцип роботи яких полягає в перетворенні енергії струменя пари або води, що проходять через сопло в дифузор. За родом робочої рідини такі насоси підрозділяють на пара- і водоструминні. У перших всмоктування і нагнітання здійснюється за допомогою енергії рухомого пара, по-друге - енергії води. При з'єднанні струменевих насосів з обслуговується об'єктом всмоктуючим патрубком їх називають ежекторами, а в разі з'єднання з об'єктом нагнітальним патрубком - інжекторами.
На сучасних річкових суднах широко застосовують водоструминні ежектори (рис. 146). Робоча рідина (вода з пожежної магістралі або від пневмоцістерни) подається в ежектор через сопло 3. При виході з сопла з великою швидкістю вода надходить в дифузор 2. Проходячи по звужує ділянці дифузора, вода захоплює за собою повітря і створює розрідження в камері змішування, внаслідок чого перекачується рідина засмоктується в трубу 1. Зворотній трансформація енергії відбувається в розширюється частини дифузора. Тут швидкість руху суміші робочої й перекачується рідин (їх кінетична енергія) падає і зростає статичний напір (тиск) в нагнітальної магістралі, приєднаної до фланця дифузора.
Інжектори і ежектори відрізняються від інших насосів відсутністю рухомих частин, здатністю перекачувати забруднену рідину і хорошою всмоктуючої здатністю. Однак через низький ККД (3-15%) і неможливості регулювання подачі вони отримали застосування тільки в короткочасно діючих системах, де вирішальне значення має простота конструкції. На річкових судах струменеві насоси використовують в якості вакуумних пристроїв для видалення повітря з великих відцентрових насосів перед їх пуском (наприклад, ґрунтових насосів землесосів). Струменеві насоси застосовують також на танкерах для створення підпору у всмоктувальній магістралі вантажних насосів. Найбільш широко струменеві насоси (ежектори) використовують в осушувальних системах для видалення води з відсіків, а інжектори - як поживних коштів парових котлів.
Мал. 146. Ежектор
об'ємні насоси
У об'ємних насосів різниця тисків при всмоктуванні і нагнітанні створюється рухомим робочим органом, що змінює обсяг робочої рідини в камері насоса. При всмоктуванні обсяг камери збільшується, при нагнітанні - зменшується. Залежно від типу робочого органу об'ємні насоси підрозділяють на поршневі (плунжерні) і роторні (шестеренні, гвинтові, аксіально і радіально-поршевие, пластинчасті).
поршневі насоси
Основними деталями поршневого насоса є циліндр і робочий орган у вигляді поршня або плунжера (див. Рис. 34, 42). При зворотно-поступальному русі поршня (плунжера) в порожнині циліндра створюється по черзі то розрідження, необхідне для всмоктування рідини, то надлишковий тиск, завдяки якому рідина подається в нагнітальний трубопровід. Поршні (плунжери) насосів наводяться в рух через кривошипно-шатунний механізм, пов'язаний з валом електродвигуна, або через ексцентриковий або кулачний привід дизеля. За кількістю циліндрів насоси можуть бути одно-, дво- і багатоциліндрові, а по їх розташуванню вертикальні, горизонтальні і похилі. Насоси, у яких подача рідини в нагнітальний трубопровід відбувається тільки при русі поршня в одну сторожу, називають насосами однобічної дії. У насосах двостороннього дії при будь-якому напрямку руху поршня в циліндрі відбувається як всмоктування, так і нагнітання рідини. Все плунжерні насоси діють однобічно і відрізняються великою нерівномірністю подачі. У плунжерних насосів діаметр циліндра значно менше ходу плунжера і шток практично є продовженням поршня. Внаслідок такої особливості в конструкції поршня плунжерні насоси створюють досить високі тиску в нагнітальних магістралях. На судах їх застосовують в основному для подачі палива до форсунок дизеля (див. Рис. 42).
Поряд з необмеженою можливістю створення високого тиску нагнітання у поршневих насосів можна регулювати подачу без зміни. напору, вони прості в обслуговуванні, мають досить високий ККД, мають здатність до сухого всмоктуванню, т. е. практично можуть засмоктувати рідину, коли вона повністю відсутня у всмоктувальній магістралі. Однак поршневі насоси дуже громіздкі, мають велику масу, не забезпечують рівномірне подавання, тихохідні і для забезпечення їх автоматичного управління необхідні найбільш складні засоби. Тому поршневі насоси знаходять застосування там, де зазначені недоліки не відіграють істотної ролі, але необхідно забезпечити високу всмоктувальну здатність насоса або досягти високого тиску в нагнітальному магістралі. У зв'язку зі скороченням парових судів і збільшенням вимог до подачі, масі і габаритним розмірам насосів область застосування поршневих насосів на річковому флоті в останні роки кілька звузилася. Їх використовують в основному як резервні з ручним приводом в топливоподкачивающих, мастильних, охолоджувальних системах дизелів, в трюмних і інших системах судна.
Для перекачування води і нафтопродуктів на судах широкого поширення набули поршневі ручні насоси двосторонньої дії типу HP. До корпусу 12 насоса (рис. 147) з всмоктуючим 11 і нагнітальним 5 патрубками прикріплені дві клапанні коробки зі усмоктувальними I, 9 і нагнітальними 2, 8 клапанами. У горизонтальному циліндрі 3 насоса за допомогою рукоятки 6 можна переміщати фігурний шток 7, на кінцях якого змонтовані два поршня 4 і 10.
Мал. 147. Ручний поршневий насос HP
При русі рукоятки вліво поршні перемішається вправо. Рідина через відкритий всмоктуючий клапан 1 надходить в ліву порожнину циліндра, а з правої порожнини через відкритий нагнітальний клапан 8 і патрубок 5 витісняється в нагнітальний трубопровід. При зміні напрямку руху рукоятки, рідина буде всмоктуватися в праву порожнину циліндра і витіснятися з лівої.
шестеренні насоси
На відміну від поршневих у роторних насосів шестерневого типу зміна обсягу в робочій порожнині, що забезпечує всмоктування і нагнітання рідини, здійснюється роторами (шестернями), що обертаються в корпусі.
Реверсивні і нереверсивні по числу шестерень насоси можуть бути одноступінчастими (односекційними), двосекційними і багатосекційними (з декількома парами шестерень), за формою зубів - прямозубі, косозубиє, шевронні, а в залежності від характеру зачеплення шестерень - евольвентні, циклоїдальні і трапецеїдальні.
Найбільшого поширення на судах отримали шестеренні насоси з парою прямозубих шестерень зовнішнього зачеплення і однаковим числом зубів евольвентного профілю. Насоси цього типу відрізняються простотою пристрою, вельми надійні в експлуатації, мають гарну всмоктуючої здатністю. Тому, незважаючи на низький ККД (33-45%), їх широко використовують в якості навісних на дизель і електроприводних насосів для перекачування нафтопродуктів з невеликими тисками і подачею. Для річкового флоту поставляються шестеренні (роторно-зубчасті) насоси типу РЗ, які мають подачу 1,1-5 м3 / год, тиск 0,33-1,45 МПа, частоту обертання валу 1450 хв-1 і потужність електродвигуна до 2,8 кВт . Значне застосування отримали також насоси типів Ш - з внутрішніми опорами на лапах, ШФ - з внутрішніми фланцевими опорами, ШВ - з виносними опорами на лапах, ШГ - з внутрішніми опорами і обігрівом (охолодженням), ШВГ - з виносними опорами і обігрівом (охолодженням) . Насоси зазначених типів поставляються для річкового флоту з подачею до 38 м3 / год, тиском до 3,5 МПа, частотою обертання валу 1000 і 1450 хв'1, потужністю до 14 кВт.
водокільцеві насоси
Для створення розрідження в закритих ємностях використовують поряд зі струминними і водокільцеві насоси. Їх відносять до об'ємним насосів, в яких зміна обсягу робочої камери досягається шляхом зміщення положення внутрішньої поверхні рідинного кільця щодо лопаток ротора. Насос (рис. 148) складається з циліндричного корпусу 1 з всмоктуючим 3 і нагнітальним 4 патрубками. Усередині корпусу ексцентрично змонтований ротор 2. У корпус насоса заливають воду. При обертанні лопаті ротора відкидають воду до стінок корпусу, утворюючи обертається водяне кільце. Серповидное простір між внутрішньою поверхнею водяного кільця і маточиною ротора становить робочу камеру насоса. Якщо ротор обертається проти годинникової стрілки, то поверхні водяного кільця зліва, як показано на рис. 148, віддаляються від порожнини а камери.
Мал. 148. Водокільцевий вакуум-насос ВВН
Вільний обсяг утворює, між лопатями ротора заповнюється по патрубку 3 повітрям, а через порожнину б камери нагнітається в патрубок 4.
гвинтові насоси
З усіх об'ємних насосів найбільш рівномірну подачу забезпечують гвинтові насоси. За кількістю роторів (гвинтів) вони можуть бути одно-, дво-, три- і многовінтовимі; у напрямку потоку рідини - однопоточні (з одностороннім всмоктуванням) і двопоточні (з двостороннім всмоктуванням); в залежності від напрямку обертання гвинтів - реверсивними і нереверсивними, а по розташуванню корпусу - вертикальними і горизонтальними. Гвинтові насоси застосовують на танкерах проектів 866, 868, Р 42, нафтоперекачувальних станціях
НПС 120, НПС 612 та інших судах. Конструкція одного з таких насосів горизонтального типу з двостороннім всмоктуванням показана на рис. 149. Насос має гвинт з прямокутним профілем зубів правого і лівого спрямування. При обертанні гвинта 2 через шестерню 1 в бічні усмоктувальні порожнини а й в корпусу 3 насоса надходить рідина, а через порожнину б - нагнітається в магістраль. Гвинтові насоси застосовують для перекачування чистих і забруднених, в тому числі і агресивних рідин.
Мал. 149. Одногвинтовий насос
В останньому випадку їх виконують з автономної мастильної системою і виносними, герметично роз'єднаними від порожнин а й в підшипниками. З многовінтових насосів для перекачування нафтопродуктів на судах найбільше застосування отримали горизонтальні з двостороннім всмоктуванням насоси ВС 200. Вони мають три гвинта, кожен з яких, як і у розглянутого одногвинтового насоса, на одній половині зроблений з правого нарізкою, на інший - з лівої. Середній гвинт є провідним, а інші два - веденими. Насоси ВС 200 перекачують 200 м3 / год палива при тиску 2,5 МПа і висоті всмоктування до б м.
Роторно-поршневі насоси. У об'ємних насосів цього типу циліндри з поршнями здійснюють зворотно-поступальний рух. Залежно від розташування циліндрів щодо осі блоку їх підрозділяють на радіально-поршневі і аксіально-поршневі. У перших циліндри розташовуються радіально, а у других - паралельно осі обертання блоку. На річкових судах використовують в основному аксіально-поршневі насоси в складі гідравлічних приводів рульових машин (див. Рис. 130).
Роторно-пластинчасті насоси
У технічній літературі такі насоси називають також коловоротні і шиберними. Подача рідини в них (див. Рис. 36) здійснюється перенесенням її в порожнинах між висувними пластинами ротора, ексцентрично обертається в корпусі насоса. Роторно-пластинчасті насоси включають в системи деяких дизелів, використовують на нафтоперекачувальних станціях для вивантаження занадто в'язких нафтопродуктів.
Суднові вентилятори. Для переміщення газів (на судах в основному повітря) використовують вентилятори і компресори. До вентиляторів відносять пристрої з робочим органом у вигляді лопатевого колеса, призначеного для переміщення повітря з надлишковим тиском не більше 0,015 МПа.
Мал. 150. Осьовий і радіальний вентилятори
Лопатеві і поршневі насоси різного виконання, що перекачують повітря з тиском більше 0,015 МПа, відносять, як вказувалося, до компресорів.
Вентилятори набули широкого поширення на судах для створення комфортних умов в житлових і службових приміщеннях, як дуттєвих коштів котельних установок, для вентиляції машинних приміщень і вантажних трюмів. За призначенням суднові вентилятори поділяють на вдувние (нагнітальні) і витяжні, з'єднані всмоктуючим патрубком з обслуговуючим об'єктом, а за конструкцією - на осьові і радіальні (відцентрові), вертикальні і горизонтальні. Залежно від тиску подачі розрізняють вентилятори низького (до 0,001 МПа), середнього (від 0,001 до 0,003 МПа) і високого (понад 0,003 МПа) тиску. На річкових судах застосовують вентилятори низького та середнього тиску. Для створення низького тиску, використовують, як правило, осьові вентилятори, для середнього - відцентрові.
За принципом дії вентилятори аналогічні лопатевим насосів, але мають більш спрощену конструкцію. У корпусі 4 (рис. 150, а) електроприводних осьового вентилятора (ЕВО) змонтований електродвигун 7, на валу 6 якого закріплено робоче колесо 2 з лопатками 5. Перед робочим колесом встановлений передній 1, а за електродвигуном - задній 9 обтічники. При обертанні робочого колеса повітря надходить в патрубок 3 і по осі вала через розширюється задню частину корпусу 8 нагнітається в магістраль. Осьові вентилятори створюють незначні тиску, і на судах їх застосовують для подачі повітря в трюми, житлові та службові приміщення. Вентилятори випускають серіями, до кожної з яких відносяться кілька різних за розмірами, але практично подібних вентиляторів. Вентилятору кожного розміру присвоюють номер, рівний зовнішньому діаметру в дециметрах.
У вентиляторах радіального (відцентрового) типу (рис. 150, б) при роботі електродвигуна 5 обертається разом з валом 4 робоче колесо 1 засмоктує повітря через приймальний патрубок 2 і переміщує його в корпус 3 по радіусу від центру до периферії. У радіальних суднових вентиляторів з індексом PC лопатки можуть бути загнуті вперед або назад у напрямку обертання; зустрічаються вентилятори і з прямими радіальними лопатками. Вентилятори з лопатками, загнутими вперед, розвивають більший натиск, але мають менший ККД, ніж вентилятори з лопатками, загнутими назад. Тому для підвищення ККД при невеликому натиску вентилятори виконують, як правило, з лопатками, загнутими назад у напрямку обертання колеса. На річкових судах використовують радіальні вентилятори двох типів: з індексами РСС (радіальний судновий зі спіральним корпусом) і РСЦ (з циліндричним корпусом), що подають 25-400 м3 / год повітря при тиску до 0,0098 МПа. Штучна вентиляція на судах здійснюється за допомогою електроприводних вентиляторів, причому передбачено їх місцеве і дистанційне (з рульової рубки) включення. Режим роботи вентиляторів регулюють дросселированием повітря на всмоктуванні шляхом зміни положення жалюзі (регулюючих заслінок).
Правила обслуговування механізмів суднових систем
Особливості експлуатації насоса кожного типу викладаються у відповідних інструкціях.
Перед пуском насосів, як і будь-яких інших механізмів, виробляють їх зовнішній огляд для визначення надійності кріплення насосів до фундаменту, справності пускорегулирующих пристроїв і КВП, якості набивання сальників, наявності мастила в підшипниках і на інших деталях, що труться. Несамовсасивающіе насоси перед включенням заповнюють рідиною, що перекачується, відкривши при цьому клапан на всмоктуючому трубопроводі і повітряний кран на корпусі насоса. Вентилі, крани та іншу арматуру дозволяється відкривати і закривати тільки за допомогою штатних рукояток і маховиків.
Заданий режим роботи насосів встановлюють за показаннями КВП. У разі якщо показання манометрів і вакуумметрів відрізняються від заданих значень, насос зупиняють і перевіряють герметичність всмоктуючої і нагнітальної магістралей. Подачу і натиск у приводних насосів регулюють зміною частоти обертання валу двигуна або штучним збільшенням опору в нагнітальному трубопроводі. При постійній частоті обертання валу приводного двигуна подачу регулюють зміною відкриття перепускного клапана.
Під час роботи насосів стежать за тим, щоб не було стукотів і шуму, не властивих нормальній експлуатації систем, регулярно перевіряють надійність дії мастильних пристроїв і ступінь нагріву тертьових деталей, звертають увагу на герметичність сальникових ущільнень і з'єднань трубопроводів, усувають можливі підсосі повітря; спостерігають за показаннями КВП.
Забороняється: усувати несправності деталей насосів під час їх роботи; розбирати і розкривати насоси, цистерни, арматуру і трубопроводи, що знаходяться під тиском або заповнені гарячою рідиною; оглядати і ремонтувати елементи систем в цистернах і приміщеннях, де можливе скупчення шкідливих газів, без попереднього аналізу проб повітря на загазованість.
Насоси зупиняють в наступному порядку: закривають вентиль (кран) на всмоктуючої магістралі, зупиняють електродвигун, а потім перекривають нагнітальний трубопровід. Для забезпечення кращого всмоктування клапан на приймальні магістралі відцентрових насосів закривають в останню чергу.
Обслуговування бездіяльних насосів полягає в усуненні виявлених при їх роботі дефектів, підтримці всіх елементів систем в постійній готовності до роботи.
Використана література: "Суднові енергетичні установки" В.А. сизих
Завантажити реферат: У вас немає доступу до завантаження файлів з нашого сервера. ЯК ТУТ скачували
Пароль на архів: privetstudent.com
