Меню

Работа поршневых насосов с воздушными колпаками



Воздушные колпаки

Для уменьшения колебания давления, обусловленного неравномерностью подачи насоса, применяют воздушные колпаки, устанавливая их на всасывающем и нагнетательном трубопроводах. Принцип действия воздушных колпаков заключается в их заполнении перекачиваемой жидкостью при увеличении мгновенной подачи выше средней и в опорожнении при уменьшении ее ниже средней. В результате в. напорном и всасывающем трубопроводах поддерживается постоянной скорость движения жидкости и влияние сил инерции ее движения сводится к минимуму. Установка воздушных колпаков позволяет резко улучшить параметры насосов, повысить их подачу и надежность. Эффект от применения воздушных колпаков тем выше, чем больше неравномерность подачи насоса — в особенности у одноцилиндровых насосов одинарного и двойного действия.

Воздушный колпак (рис. 1.4.) представляет собой цилиндрический сосуд, частично наполненный газом.

При увеличении давления в трубопроводе жидкость, наполняя колпак, сжимает газ, а при уменьшении давления — вытесняется из него сжатым газом.

Рассмотрим работу колпака достаточно большого объема, установленного на нагнетательном трубопроводе одноцилиндрового насоса двойного действия.

В статическом состоянии при неподвижной жидкости в трубопроводе газ, заполняющий верхнюю часть колпака, находится под тем же давлением, что и жидкость.

Рис. 1.4. Схема работы воздушного колпака: а — фазы работы воздушного колпака, б — график подачи одноцилиндрового насоса двойного действия

В начале вытеснения поршнем жидкости из цилиндра (рис. 1.4.. фаза 1) расход ее минимален, и пока он не достигнет среднего, объем жидкости, поступающей в напорный трубопровод, будет

где QH — мгновенная подача насоса; QK- расход жидкости из колпака.

По мере увеличения мгновенной подачи насоса расход жидкости из колпака будет уменьшаться, а при QH=Qcp будет равен нулю. При увеличении мгновенной подачи насоса выше средней (фаза 2) колпак начнет наполняться и расход жидкости в напорном трубопроводе будет равен

При уменьшении мгновенной подачи насоса ниже средней (фаза 3) колпак начнет опорожняться, при этом

Таким образом, объем воздуха в компенсаторе все время будет изменяться от минимального Vmin до максимального Vmax, и в процессе работы колпак будет аккумулировать объем жидкости, равный

Изменению объема воздуха будет соответствовать увеличение или уменьшение давления.

Источник

Классификация поршневых насосов. Воздушные колпаки

Поршневые насосы классифицируют по различным признакам:

1. По способу приведения в действие их можно разделить на кривошипные (приводные), прямодействующие и ручные.

Приводные поршневые насосы действуют от отдельно расположенного двигателя. Поршень у этих насосов движется кривошипно-шатунным механизмом, приводимым в действие вращением его вала (см. рис. 2).

У прямодействующих насосов поршень цилиндра, перекачивающего жидкость, соединен общим штоком с поршнем цилиндра двигателя. В качестве рабочего тела для двигателей этих насосов используется пар и их называют паровыми прямодействующими насосами. Они широко применялись на паровых судах. В настоящее время паровые прямодействующие насосы на судах речного флота не применяются. Ручные насосы приводятся в действие вручную.

2. По устройству вытеснителя насосы делят на собственно поршневые или насосы с дисковым поршнем и плунжерные. В зависимости от расположения оси цилиндров различают насосы горизонтальные и вертикальные. На судах применяются главным образом вертикальные насосы, так как они занимают меньшую площадь, чем горизонтальные.

3. По числу цилиндров судовые насосы разделяют на одно- и двухцилиндровые. Наибольшее распространение получили двухцилиндровые насосы двустороннего действия.

Из-за неравномерной скорости поршня давление в цилиндре насоса в период всасывания и в период нагнетания может колебаться в широких пределах. Большое влияние на амплитуду колебаний давления в цилиндре оказывают силы инерции жидкого столба во всасывающем и напорном трубопроводах. Чтобы уменьшить влияние этих сил и выровнять подачу, применяют воздушные колпаки, которые в зависимости от потребности устанавливают как на стороне всасывания, так и на стороне нагнетания. На рис. 2 показана схема установки всасывающего 4 и напорного 2 воздушных колпаков у одноцилиндрового насоса одностороннего действия.

Верхняя часть колпаков занята воздухом, а нижняя – перекачиваемой жидкостью, причем давление, под которым находится воздух, равно давлению на поверхности уровня жидкости. Сущность действия напорного колпака заключается в том, что в то время когда мгновенные подачи жидкости превышают среднюю подачу, избыток жидкости задерживается в колпаке. Этот избыточный объем изображен на рис. 3 вертикально заштрихованным прямоугольником внутри напорного колпака.

Рисунок 3 – Сущность действия напорного колпака

Когда подача жидкости плунжером становится меньше средней или прекращается совсем (при всасывающем ходе), воздух в колпаке расширяется и вытесняет задержавшийся в нем избыток жидкости в напорный трубопровод. На графике подачи заштрихованная часть площадки синусоиды bdc соответствует этому избытку, который возникает при повороте кривошипа на угол, измеряемый отрезком be. При прохождении кривошипом углов, соответствующих отрезкам аb и се, этот избыток жидкости поступает в трубопровод и поддерживает в нем движение жидкости со скоростью, близкой к постоянной.

Аналогично описанному действует и колпак на всасывающей трубе, жидкость из которого неравномерно забирается насосом по патрубку 3.

До колпака 4 жидкость движется во всасывающей трубе почти равномерно. Для того чтобы воздушные колпаки наиболее полно выполняли свои функции, их устанавливают возможно ближе к насосу либо на самом насосе.

Во время работы насоса уровень жидкости во всасывающем колпаке постепенно понижается. Происходит это потому, что давление в этом колпаке ниже, чем в приемном резервуаре, и в нем скапливается воздух, выделяющийся из жидкости. Чтобы скопившийся воздух не мог сразу в большом количестве попасть в рабочую полость (камеру) насоса, что нарушило бы нормальную работу, в нижней части всасывающего патрубка делается ряд небольших отверстий (см. рис. 2). Достигнув при понижении уровня этих отверстий, воздух небольшими порциями отсасывается через них в рабочую камеру.

Наоборот, в напорном колпаке уровень жидкости постепенно повышается, так как воздух, который находится в нем под повышенным давлением, растворяется в перекачиваемой жидкости и уносится ею. В связи с этим возникает необходимость периодически восполнять убыль воздуха в колпаке. Для этой цели под всасывающим клапаном или на цилиндре насоса устанавливается воздушный кран, который снабжен обратным клапаном (сапуном). При открытии крана воздух засасывается в цилиндр насоса и затем вытесняется в напорный колпак. Нормально воздух должен занимать приблизительно 2/3 объема колпака.

Для контроля за давлением на напорном колпаке устанавливается манометр 1, а на всасывающем – вакуумметр 6. Для наблюдения за уровнем жидкости и, следовательно, за количеством воздуха в колпаках на них устанавливаются мерные стекла 5.

Дата добавления: 2015-05-30 ; просмотров: 2517 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Работа поршневых насосов с воздушными колпаками

Главное меню

Строительные работы

Воздушные колпаки насосов

Для выравнивания подачи воды на поршневых насосах устанавливаются воздушные колпаки. Такой колпак представляет собой замкнутый чугунный или стальной резервуар, заполненный воздухом.

Воздушные колпаки могут быть всасывающими и нагнетательными. Первые устанавливаются под рабочей камерой насоса или на всасывающем трубопроводе. Часть воздушной камеры (примерно ее объема) наполнена разреженным воздухом, остальное пространство заполнено водой. Насос засасывает воду из воздушной камеры, в которую вода поступает равномерно по всасывающей трубе. Благодаря всасывающему колпаку приемный колодец как бы приближается к насосу по вертикали. Установка воздушных колпаков показана на рисунке 60. Работа колпака будет

Читайте также:  Вакуум насоса для домашних


Рис. 60. Схема установки воздушного всасывающего колпака

наилучшей в том случае, если он установлен в непосредственной близости к насосу (схема I и II). Схему III применять не рекомендуется.

Нагнетательные воздушные колпаки устанавливаются над нагнетательным клапаном насоса. При работе насоса жидкость из рабочей камеры поступает в колпак, сжимает в нем воздух и под давлением последнего равномерно выдавливается в напорный трубопровод.

Колпаки оборудуются манометрами и кранами для спуска воды и пополнения воздуха.

Источник

Классификация поршневых насосов. Воздушные колпаки

Поршневые насосы классифицируют по различным признакам:

1. По способу приведения в действие их можно разделить на кривошипные (приводные), прямодействующие и ручные.

Приводные поршневые насосы действуют от отдельно расположенного двигателя. Поршень у этих насосов движется кривошипно-шатунным механизмом, приводимым в действие вращением его вала (см. рис. 2).

У прямодействующих насосов поршень цилиндра, перекачивающего жидкость, соединен общим штоком с поршнем цилиндра двигателя. В качестве рабочего тела для двигателей этих насосов используется пар и их называют паровыми прямодействующими насосами. Они широко применялись на паровых судах. В настоящее время паровые прямодействующие насосы на судах речного флота не применяются. Ручные насосы приводятся в действие вручную.

2. По устройству вытеснителя насосы делят на собственно поршневые или насосы с дисковым поршнем и плунжерные. В зависимости от расположения оси цилиндров различают насосы горизонтальные и вертикальные. На судах применяются главным образом вертикальные насосы, так как они занимают меньшую площадь, чем горизонтальные.

3. По числу цилиндров судовые насосы разделяют на одно- и двухцилиндровые. Наибольшее распространение получили двухцилиндровые насосы двустороннего действия.

Из-за неравномерной скорости поршня давление в цилиндре насоса в период всасывания и в период нагнетания может колебаться в широких пределах. Большое влияние на амплитуду колебаний давления в цилиндре оказывают силы инерции жидкого столба во всасывающем и напорном трубопроводах. Чтобы уменьшить влияние этих сил и выровнять подачу, применяют воздушные колпаки, которые в зависимости от потребности устанавливают как на стороне всасывания, так и на стороне нагнетания. На рис. 2 показана схема установки всасывающего 4 и напорного 2 воздушных колпаков у одноцилиндрового насоса одностороннего действия.

Рисунок 2 – Установка воздушных колпаков

Верхняя часть колпаков занята воздухом, а нижняя – перекачиваемой жидкостью, причем давление, под которым находится воздух, равно давлению на поверхности уровня жидкости. Сущность действия напорного колпака заключается в том, что в то время когда мгновенные подачи жидкости превышают среднюю подачу, избыток жидкости задерживается в колпаке. Этот избыточный объем изображен на рис. 3 вертикально заштрихованным прямоугольником внутри напорного колпака.

Рисунок 3 – Сущность действия напорного колпака

Когда подача жидкости плунжером становится меньше средней или прекращается совсем (при всасывающем ходе), воздух в колпаке расширяется и вытесняет задержавшийся в нем избыток жидкости в напорный трубопровод. На графике подачи заштрихованная часть площадки синусоиды bdc соответствует этому избытку, который возникает при повороте кривошипа на угол, измеряемый отрезком be. При прохождении кривошипом углов, соответствующих отрезкам аb и се, этот избыток жидкости поступает в трубопровод и поддерживает в нем движение жидкости со скоростью, близкой к постоянной.

Читайте также:  Что будет если сломается насос гидроусилителя руля

Аналогично описанному действует и колпак на всасывающей трубе, жидкость из которого неравномерно забирается насосом по патрубку 3.

До колпака 4 жидкость движется во всасывающей трубе почти равномерно. Для того чтобы воздушные колпаки наиболее полно выполняли свои функции, их устанавливают возможно ближе к насосу либо на самом насосе.

Во время работы насоса уровень жидкости во всасывающем колпаке постепенно понижается. Происходит это потому, что давление в этом колпаке ниже, чем в приемном резервуаре, и в нем скапливается воздух, выделяющийся из жидкости. Чтобы скопившийся воздух не мог сразу в большом количестве попасть в рабочую полость (камеру) насоса, что нарушило бы нормальную работу, в нижней части всасывающего патрубка делается ряд небольших отверстий (см. рис. 2). Достигнув при понижении уровня этих отверстий, воздух небольшими порциями отсасывается через них в рабочую камеру.

Наоборот, в напорном колпаке уровень жидкости постепенно повышается, так как воздух, который находится в нем под повышенным давлением, растворяется в перекачиваемой жидкости и уносится ею. В связи с этим возникает необходимость периодически восполнять убыль воздуха в колпаке. Для этой цели под всасывающим клапаном или на цилиндре насоса устанавливается воздушный кран, который снабжен обратным клапаном (сапуном). При открытии крана воздух засасывается в цилиндр насоса и затем вытесняется в напорный колпак. Нормально воздух должен занимать приблизительно 2/3 объема колпака.

Для контроля за давлением на напорном колпаке устанавливается манометр 1, а на всасывающем – вакуумметр 6. Для наблюдения за уровнем жидкости и, следовательно, за количеством воздуха в колпаках на них устанавливаются мерные стекла 5.

Источник

Судовые насосы — воздушные колпаки

При работе насоса, особенно приводного, поршни движутся с неравномерной скоростью. Соответственно этому и жидкость всасывается и нагнетается насосом неравномерно, с пульсирующим движением.

Неравномерное движение жидкости вызывает вибрацию трубопроводов, преждевременный износ клапанов и может привести к появлению гидравлических ударов и повреждений в насосе и в трубопроводах. При большой степени пульсации движения жидкости ухудшаются условия работы контрольно-измерительных приборов и затрудняется применение приборов автоматики в системах.

Для уменьшения неравномерности подачи насоса на трубопроводах устанавливаются воздушные колпаки. В колпаках находятся вода и воздух, занимающий 2/3 объема колпака. Воздух играет роль буфера, гасит инерционные ускорения движения жидкости и выравнивает скорость ее движения. Не подвергаются влиянию колпака участки трубопровода между насосом и колпаком. Поэтому и нужно устанавливать колпак возможно ближе к насосу.

На рис. 3 приведена схема насоса с воздушными колпаками. Принцип действия, к примеру, нагнетательного колпака заключается в следующем. Выталкиваемая из цилиндра насоса жидкость частично идет в трубопровод и частично — в колпак, занимая часть его объема и сжимая воздух. Давление воздуха в колпаке становится больше давления жидкости в трубопроводе. И когда начнется всасывающий ход, расширяющийся воздух будет выталкивать жидкость из колпака в трубопровод, выравнивая движение жидкости. Аналогичным образом работает и воздушный колпак на всасывающем трубопроводе.

При отсутствии воздуха колпак не играет никакой роли. А так как воздух постепенно уносится вместе с жидкостью, то необходимо периодически пополнять колпак воздухом через всасывающий клапан насоса.

Источник