Меню

Выправляющий аппарат осевого насоса



Осевой насос — устройство и принцип работы

Осевым называют насос, в котором жидкая среда перемещается путем обтекания лопастей в направлении оси рабочего колеса.

Осевые насосы являются динамическими лопастными машинами, в которых кинетическая энергии вращения, при этом, преобразовывается в гидродинамическую энергию потока.

Осевые насосы используются для перекачивания больших расходов жидкости при малом напоре.

Устройство осевого насоса

Схема осевого насоса показана на рисунке.

Рабочее колесо с лопатками 1 установлено в цилиндрическом корпусе 2, который предварительно должен быть заполнен жидкостью. Направляющий аппарат 3 расположен за рабочим колесом.

Работа осевого насоса

В результате динамического воздействия лопасти на жидкость давление над лопастью повышается, а под ней уменьшается. Благодаря возникающей подъемной силе, частицы жидкости двигаются вдоль оси рабочего колеса, одновременно с этим поток закручивается. Для прекращения вращения жидкости за рабочим колесом установлен направляющий аппарат 3, на выходе которого расположен напорный патрубок.

Осевые насосы с поворотными лопастями

Для регулирования подачи, и обеспечения высокого КПД в широком диапазоне изменения скоростей вращения рабочего колеса, используют осевые насосы с поворотными лопастями.

Схема механизма регулирования угла наклона лопасти показана на рисунке.

Лопасть 3 установлена в подшипниках в, тяга 1 лопасти — шарнирно соединена с крестовиной 2. При движении крестовины вверх или вниз угол установки лопасти будет изменяться. Для перемещения крестовины используют гидроцилиндр, механическую передачу с электрическим приводом.

Применение осевых насосов

Осевые насосы используют в системах циркуляционного водоснабжения ТЭС и АЭС, орошения, в промышленности для транспортировки жидкости при низком напоре.

Источник

Назначение, устройство и принцип действия осевого насоса

В осевых насосах в отличие от центробежных жидкость движется в осевом направлении, поэтому они и получили такое название. В этих насосах отсутствуют радиальные перемещения потока и, следовательно, совершенно исключена работа центробежных сил. Приращение давления происходит исключительно за счет преобразования кинетической энергии в потенциальную, т. е. за счет использования диффузорного эффекта. Но диффузорные потоки, как известно, устойчивы лишь при соблюдении определенных условий, нарушение которых ведет к отрыву пограничного слоя от поверхностей межлопастных каналов и в результате – к полному переформированию потока. Поэтому к проектированию и изготовлению осевых насосов предъявляются более высокие требования, чем это делается в отношении центробежных насосов.

Осевые (пропеллерные) насосы по своей конструкции просты. Основными элементами осевого насоса (рис. 18) являются: подвод 1, рабочее колесо 2, лопаточный отвод (выправляющий аппарат) 3 и корпус 4. Проточная часть насоса по существу представляет собой участок цилиндрической изогнутой трубы, и насос может быть легко встроен в общий трубопровод, к которому он подключен. Рабочее колесо, напоминающее гребной винт, получает вращение от электродвигателя (не показан) через вал 5. Подвод с обтекателем 7 и выправляющий аппарат неподвижные. Обтекатель обеспечивает плавный подвод жидкости к лопастям. В месте выхода вала из корпуса установлен сальник 6.

Рисунок 18 – Схема осевого насоса

Выправляющий аппарат раскручивает поток и направляет его по оси насоса. Иногда перед рабочим колесом устанавливают направляющий аппарат, служащий для устранения закручивания потока, которое может возникнуть вследствие асимметрии потока перед входом в насос.

Судовые насосы выполняют вертикальными и горизонтальными, причем одноступенчатыми (с одним рабочим колесом). По способу закрепления лопастей рабочего колеса на втулке различают насосы жестколопастные и поворотно-лопастные. У первого типа насосов лопасти жестко закреплены на втулке, а у второго – могут поворачиваться. Благодаря повороту лопастей изменяется угол их установки и существенно расширяется область работы насоса. Однако наличие устройства для поворота лопастей сильно усложняет конструкцию насоса.

Область использования осевых насосов – большие подачи при малых напорах. Обычно их строят на подачи от 500,0 и более, при напоре около 4,0÷7,0м. Выпуск промышленных образцов осевых насосов регламентирован ГОСТ 9366–80.

Читайте также:  Ремонт насоса форд гэлакси

Осевые насосы применяются в балластных системах ледоколов и плавучих доков, в подруливающих устройствах судов. На морских паротурбинных судах эти насосы используются для прокачки забортной воды через главные конденсаторы. Осевые насосы не обладают сухим всасыванием и имеют малую допустимую вакуумметрическую высоту всасывания. Для обеспечения бескавитационной работы эти насосы размещают ниже свободного уровня перекачиваемой жидкости.

На рис. 19 показан вертикальный осевой насос типа О (ГОСТ 9366–80). Он состоит из обтекателя 14, насаженного на вал 8, и входного патрубка 13, внутри которого установлено рабочее колесо 12. В пределах корпуса вал имеет 2 опоры 11 и 5 с лигнофолевыми (или резиновыми) вкладышами 4 и 10. Нижняя опора 11 смазывается перекачиваемой жидкостью, верхняя 5 – жидкостью, подаваемой специальным насосом. Верхняя часть вала находится в защитной трубе 6. Сальник 2 снабжен мягкой набивкой 3. Из рабочего колеса поток поступает в выправляющий аппарат 9, а затем в отводы 7 и 15.

Рисунок 19 – Осевой насос типа О

В рассматриваемой конструкции предусмотрен вал, состоящий из основного 8 в пределах насоса и промежуточного, который соединяется с валом электродвигателя. В свою очередь основной вал соединяется с промежуточным жесткой муфтой 1. Промежуточный вал имеет опору с радиально-упорным подшипником, воспринимающим массу ротора и осевую силу. Насосы типа О целесообразно использовать для откачивания водяного балласта у плавучих доков.

Дата добавления: 2015-05-30 ; просмотров: 6024 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Осевой насос: устройство, принцип работы, область применения.

Осевые насосы широко применяются в качестве циркуляционных на тепловых электростанциях и в шлюзовых установках.

Центробежно осевой насос изготавливается в двух исполнениях:
ОВ – осевой вертикальный насос с жестко закрепленными лопастями рабочего колеса открытого типа (основное исполнение);
ОПВ – осевой вертикальный насос с ручным приводом поворота лопастей рабочего колеса.

Содержание статьи

Насосы обоих типов выпускаются с шестью моделями рабочего колеса. Основные модификация такого оборудования:
К – с камерным подводом;
МК – малогабаритные с камерным подводом;
МБК – моноблочные с камерным подводом;
Э – с электроприводом разворота лопастей;
ЭГ – с электрогидроприводом разворота лопастей;
МБ – малогабаритные с электроприводом разворота лопастей;
КЭ – с камерным подводом и электродвигателем разворота лопастей;
МКЭ – малогабаритные с камерным подводом и с электроприводом разворота лопастей.

Устройство осевого насоса.

На рисунке изображен осевой насос типа ОП и обозначено:
1 – лопасти;
2 – камера рабочего колеса;
3 – лопасти направляющего аппарата;
4 – подвод воды для смазки нижнего подшипника;
5,10 – нижняя и верхняя опоры вала;
6 – диффузор;
7 – опора верхнего подшипника;
8 – уплотнение вала;
9 – шток;
11 – привод механизма;
12 – отвод;
13 – корпус камеры рабочего колеса;
14 – закладное кольцо.

Осевое колесо насоса состоит из втулки с закрепленными на ней профилированными лопастями (число лопастей принимается от 3 до 6). Внутри втулки размещается механизм разворота лопастей, состоящий из рычагов и крестовины, осевое перемещение которой приводит к повороту рычагов и лопастей.

Лопастное колесо размещается с сферической камере, установленной на закладном фундаментном кольце. Вода к рабочему колесу подводится по плавно изогнутому подводу или по камере, которая значительно проще в исполнении.

У малогабаритных насосов с камерным подводом КПД снижается на 2-3%.

К камере на фланцах присоединен корпус насоса, выполненный в виде цилиндрической трубы, изогнутой под углом. Такая форма проточной части обусловливает максимальную конструктивную простоту осевого насоса по сравнению с другими типами лопастных насосов и обеспечивает минимальные габариты насосной установки при больших подачах.

Читайте также:  Индезит стиральная машина не выключается насос

Корпус насоса состоит из диффузора и отвода, направленного у насосов основного исполнения под углом 600, а у малогабаритных насосов под углом 90 °.

На корпусе отвода установлены опора верхнего подшипника и торцевое уплотнение вала. Вал полый, внутри его проходит шток, связывающий привод механизма разворота лопастей с самим механизмом. Опоры вала (нижний и верхний направляющие подшипники с резиновыми вкладышами) смазываются водой, подаваемой насосом.

Если содержание взвешенных частиц в перекачиваемой жидкости более 50 мг/л, то подшипники изолируют от жидкости манжетами, и вода для смазки подводится по трубам от специального источника.

Расход воды для смазки составляет 0,5 – 2 л/сек, а напор должен быть выше напора, развиваемого насосом, на 7 метров. Осевая сила и вес вращающегося ротора воспринимаются пятой электродвигателя.

Принцип действия осевого насоса.

Принцип действия осевого насоса основан на силовом взаимодействии лопасти с обтекающим её потоком. По большому счету по такому же принципу работает и центробежный насос. Общность процессов передачи механической энергии от рабочего колеса к потоку ведет к общей области использования этих двух типов оборудования.

Различие заключается в направлении течения: если в центробежном агрегате поток жидкости имеет в области лопастного колеса радиальное направление, и поэтому создаются условия для работы центробежных сил, а в осевых насосах поток жидкости движется параллельно оси вращения лопастного колеса.

В общем случае центробежно осевой насос состоит из корпуса 1 и свободно вращающегося в нем лопастного колеса 2. При вращении колеса в потоке жидкости образуется разность давлений по обе стороны каждой лопасти, а значит образуется силовое взаимодействие потока с рабочим колесом.

Силы взаимодействия лопастей на поток создают вынужденное вращательное и поступательно движение жидкости, тем самым увеличивая ей скорость и давление, заставляя поток жидкости перемещаться по трубопроводу.

Характеристика осевого насоса.

Графическая характеристика осевого насоса несколько отличается от графической характеристики центробежного агрегата.

К особенностям характеристики осевых насосов относят:
крутое падение кривой Q-H и наличие на ней перегиба;
максимальный напор, соответствующей подаче Q=0, примерно в 1,5-2 раза превышает напор при максимальном КПД;
кривая Q-H падает при увеличении подачи;
мощность насоса достигает максимального значения при Q=0.

Исходя из указанных свойств зависимости между подачей, напором и мощностью, пуск осевого насоса производят при открытой задвижке, так как в этом случае при Н=0 он потребляет минимальную мощность.

При невозможности запуска осевого насоса на открытую задвижку необходимо предусмотреть мероприятия регулирования подачи изменением частоты вращения или применением рабочих колес с поворотными лопастями и перепуском жидкости из напорного трубопровода во всасывающий.

Видео про осевой насос.

Осевой насос предназначен для перекачивания воды с температурой не более 35 °С и содержанием взвешенных частиц не более 3000 мг/л. Осевой насос широко применяется в ирригационных системах, на станциях первого подъема городских и производственных систем водоснабжения, а также на канализационных насосных станциях.

Источник

Выправляющий аппарат насоса

Полезная модель относится к конструктивным элементам крупных осевых и диагональных насосов, в частности к корпусным устройствам, направляющим перекачиваемую среду. Техническим результатом является повышение надежности выправляющего аппарата за счет устранения дефектов поверхностей, контактирующих с носителем и повышении точности геометрических размеров, а также в упрощении технологии изготовления выправляющего аппарата. Выправляющий аппарат насоса содержит корпус (1) в виде тела вращения с верхним (2) и нижним (3) фланцами. В корпусе (1) соосно размещена втулка (4) и литые радиальные профилирующие лопатки (5), которые формируют выходной поток, обеспечивающий заданные параметры насоса. Новым является то, что корпус, фланцы и втулка выполнены из листового материала. Соединения радиальных литых профилирующих лопаток (5) с втулкой (4) и корпусом (1), верхнего и нижнего фланцев (2, 3) с корпусом (1) выполнены сварными. 2 ил.

Читайте также:  Резервуар наполняется двумя насосами за 22 5 минуты если включить только

Полезная модель относится к конструктивным элементам крупных осевых и диагональных насосов, в частности к корпусным устройствам, направляющим перекачиваемую среду.

В настоящее время на крупных осевых и диагональных насосах применяются выправляющие аппараты литой конструкции. Наиболее близким аналогом является выправляющий аппарат для раскрутки вращающегося потока на выходе из рабочего колеса и придания ему осевого движения, который выполнен полностью литым. Выправляющий аппарат содержит наружный корпус с двумя фланцами и внутреннюю втулку, которые соединяются между собой радиальными профилирующими лопатками («Ремонт крупных осевых и центробежных насосов». Справочник, Кузнецов В.Л. и др., Москва, Энергоатомиздат, 1996 г. с.26-27).

Недостатком известного выправляющего аппарата является низкая технологичность и высокая трудоемкость изготовления изделия как единого целого, а также значительные отклонения геометрических размеров и низкая надежность из-за дефектов, образующихся при литье. Характерные дефекты литья (раковины, трещины, поры и т.д.) располагаются в местах, затрудненных для обработки, и зачастую являются скрытыми, что контакте с перекачиваемой средой усиливает динамические нагрузки на элементы конструкции и может привести во время эксплуатации к нарушению целостности (герметичности) детали.

Технический результат в предлагаемом решении состоит в повышении надежности выправляющего аппарата за счет устранения дефектов поверхностей, контактирующих с носителем и повышении точности геометрических размеров, а также в упрощении технологии изготовления выправляющего аппарата.

Технический результат достигается тем, что в выправляющем аппарате насоса, содержится корпус в виде тела вращения, который снабжен верхним и нижним фланцами. В корпусе соосно размещена втулка с радиальными литыми профилирующими лопатками, соединенными с корпусом. Корпус, фланцы и втулка выполнены из листового материала. Соединения радиальных литых профилирующих лопаток с втулкой и корпусом, фланцев и корпуса выполнены сварными.

На фиг.1 представлен выправляющий аппарат насоса, вид спереди; на фиг.2 — вид сверху.

Выправляющий аппарат насоса содержит корпус 1 в виде тела вращения с верхним 2 и нижним 3 фланцами. В корпусе 1 соосно размещена втулка 4 и литые радиальные профилирующие лопатки 5, которые формируют выходной поток, обеспечивающий заданные параметры насоса. Корпус, фланцы и втулка выполнены из листового материала. Соединения (6) радиальных литых профилирующих лопаток (5) с втулкой (4) и корпусом (1), верхнего и нижнего фланцев (2, 3) с корпусом (1) выполнены сварными.

Выправляющий аппарат насоса работает следующим образом. При работе насоса закрученный рабочим колесом поток жидкости поступает в корпус 1 и соприкасается с поверхностями, обращенными к проточному тракту, втулки 4, радиальных литых профилирующих лопаток 5 выправляющего аппарата. Радиальные литые профилирующие лопатки преобразуют тангенциальные скорости носителя в статическое давление, и поток направляется параллельно оси насоса.

Предлагаемая конструкция выправляющего аппарата из листового материала и литых радиальных профилирующих лопаток, соединенных сваркой, позволяет сохранить точную геометрию проточной части и исключить дефекты, возникающие при литье, обеспечить стабильность формы, повысить технологичность и надежность конструкции в целом.

Выправляющий аппарат насоса содержит корпус в виде тела вращения с верхним и нижним фланцами, в котором соосно размещена втулка с радиальными литыми профилирующими лопатками, соединенными с корпусом, отличающийся тем, что корпус, фланцы и втулка выполнены из листового материала, а соединения радиальных литых профилирующих лопаток с втулкой и корпусом, фланцев с корпусом выполнены сварными.

Источник