Конструкция объемных насосов

Поршневые насосы. В химической промышленности наиболее рас­пространены поршневые строенные объемные насосы простого действия, снабженные плунжерами, или так называемые насосы тройного дей­ствия (рис.III-6).

Рис. III-6. Вертикальный плунжерный насос тройного действия.

Такой насос состоит из трех насосов простого действия, располо­женных рядом в вертикальной (как показано на рисунке) или гори­зонтальной плоскости и ра­ботающих от одного колен­чатого вала. Кривошипы ва­ла расположены под углом 120°. Все три насоса имеют общие всасывающий и на­гнетательный трубопроводы.

Корпуса насосов изго­товляют из чугунного и стального литья (для работы при больших давлениях) или из химически стойких материалов – ферросилида, керамики, кислотостойких сталей и др. Предусматри­вается возможность полного удаления воздуха, попадающего в корпус при работе насоса, а также возможность осмотра клапанов.

Для перемещения жидкости служат плунжеры (скалки) – пустотелые стаканы, которые не требуют точной обработки внутренней поверхности цилиндра.

В поршневых насосах наиболее распространены тарельчатые и кольцевые клапаны (рис.III-7), которые поднимаются с седла под напором жидкости, создаваемым поршнем насоса, и опускаются под действием пружины или собственного веса (тарельчатые клапаны с нижними направляющими ребрами).

­В насосах перекачивающих вязкие жидкости и суспензии, уста­навливают легко обтекаемые шаровые клапаны (рис.III-8, I); кла­паны изготовляют сплош­ными или полыми из брон­зы, стали, эбонита и дру­гих материалов.

Для за­грязненных жидкостей при­меняют откидные кла­паны (рис.III-8, II) с боль­шим сечением для прохода жидкости.

Клапан перемещает­ся по закону движения поршня, поэтому скорость движения клапана является переменной.

Для перекачивания кислых жидкостей и суспензий часто при­меняют мембранные (диафрагмовые) насосы (рис. III-9), в которых плунжер 4 отделен от перекачиваемой жидкости эластичной перегородкой – мембраной 5 из мягкой рези­ну или специальной стали. При движении плунжера в цилиндре 3 жидкость давит на мембрану и изгибает ее то в одну, то в дру­гую сторону. При прогибах мем­браны происходит попеременно всасывание и нагнетание жид­кости.

Все части насоса слева от мембраны — корпус, клапанные коробки, шаровые клапаны – из­готовляют из кислотостойких ме­таллов или защищают кислото­стойким покрытием из свинца, резины и др.

Для подачи летучих, легко воспламеняющихся жидкостей, нефтепродуктов и горячей воды применяют прямодействующие па­ровые насосы (рис.III-10), которые приводятся в действие от паро­вой машины 2 с золотниковым парораспределением 3. Паровая машина расположена на одном штоке с насосом. Расход пара в прямодействующих насосах довольно велик и колеблется от 30 до 70 кгс/л.с.×час.

Рис.III-10. Прямодействующий паровой насос:

1—насос; 2—паровая машина; 3—золотник

Роторные насосы. Насосы этого типа работают по принципу вытес­нения жидкости вращающимися поршнями. Они выгодно отличаются от поршневых отсутствием клапанов и воздушных колпаков. Роторные насосы надежны в работе, равномерно подают жидкость и могут пере­качивать весьма вязкие жидкости при переменном числе оборотов. Герметичность рабочих органов роторных насосов значительно снижается с их износом, и при этом появляется опасность заклинивания их. Поэтому перекачка роторными насосами жидкостей, содержащих абразивные при­меси, недопустима. К роторным насосам относятся пластинчатые, шесте­ренчатые, винтовые и другие.

Рис.III-11. Роторный пластинчатый Рис. III-12. Роторный шестеренчатый эксцентриковый насос: насос:

1—корпус; 2—вал; 3. 4—пластины. 1—корпус; 2, 3- шестерни;

4—нагнетательный штуцер,

5—всасыва­ющий штуцер.

На рис. III-11 представлен пластинчатый эксцентриковый роторный насос. Вал 2 установлен в корпусе 1 эксцентрично и имеет продольные прорези, расположенные под прямым углом. В прорезях находятся пла­стины 3 и 4, которые могут независимо одна от другой перемещаться в радиальном направлении.

При вращении вала концы пластин прижимаются центробежной силой к стенкам корпуса и делят рабочее пространство насоса на две полости – всасывающую и нагнетающую. Таким образом, пластины дей­ствуют как поршень, при помощи которого жидкость засасывается и подается в нагнетательный трубопровод.

В роторном шестеренчатом насосе (рис. III-12) всасывание и нагнета­ние жидкости происходят при вращении навстречу друг другу двух заключенных в корпус цилиндрических шестерен; корпус с одной сто­роны присоединен к всасывающему, а с другой – к нагнетательному трубопроводу. В данном случае функции поршней выполняют зубцы шестерен.