Файл: Соловьев Е.М. Судовые энергетические установки, вспомогательные и промысловые механизмы учеб. пособие.pdf

периодически — только во время хода нагнетания, при другом же ходе происходит лишь всасывание жидкости. Это приводит к ко­ лебаниям давления воды в трубопроводе 5. Чтобы уменьшить ко­ лебания давления и сделать подачу воды более равномерной, на нагнетательном трубопроводе устанавливают колпак 4, заполняе­ мый воздухом. Воздух, в отличие от воды, при изменении давле­ ния легко изменяет объем. При нагнетании вода частично входит в колпак, сжимая воздух. В период всасывания по трубопро­ воду 12 воздух в колпаке, расширяясь, оказывает давление на

воду и вытесняет ее в нагнетательный трубопровод. Таким обра­ зом обеспечивается частичное сглаживание колебаний давления нагнетаемой жидкости.

Большую равномерность подачи перекачиваемой жидкости обеспечивают поршневые насосы д в о й н о г о д е й с т в и я . Схема одноцилиндрового насоса двойного действия приведена на рис. 66, а. Обе полости цилиндра 4 насоса слева и справа от поршня 3 — рабочие. Каждая из этих полостей имеет свои всасы­ вающие 1 и нагнетательные 2 клапаны. Два всасывающих клапана соединены с подводящим трубопроводом 7, а два нагнетательных клапана — с отливным трубопроводом 5. При движении поршня вправо в левой рабочей полости происходит всасывание, в пра­ вой — нагнетание; при движении поршня влево в правой полости происходит всасывание, а в левой нагнетание. Таким образом, насос совершает два рабочих действия за один ход поршня, в ре­ зультате чего увеличивается его производительность и осуществ­ ляется более равномерная подача.

130

На паровых судах имеют широкое распространение поршневые

золотником 8 пропускается пар, в результате чего шток и два поршня (3 и 9) перемещаются.

Поршневые насосы надежны в работе, отличаются хорошей всасывающей способностью, создают высокие напоры нагнетания, однако они громоздки, тихоходны, имеют большую массу и не обеспе­ чивают равномерной подачи.

Поршневые насосы применяют

вкачестве питательных, циркуля­ ционных, масляных, топливных идр. На современных танкерах их ис­ пользуют в качестве грузовых (для перекачки нефтепродуктов). Ши­ роко применяют поршневые насосы

впитательных системах вспомога­

тельных паровых котлов.

Ротационные насосы. Ротацион­ ные насосы, как и поршневые, явля­

можно подразделить на три группы: роторно-шиберные, имеющие форму тел вращения с лопатками — пластинами (шиберами); ро­ торно-зубчатые, или шестеренные, с роторами в виде зубчатых ко­ лес; винтовые, или червячные, с роторами, имеющими винтовую

нарезку.

Р о т о р н о - ш и б е р н ы й , или пластинчатый, насос изображен на рис. 67. Он состоит из цилиндрического корпуса 1, имеющего в нижней части приемный 6 и отливной 4 патрубки. Ротор насоса установлен эксцентрично и нижней частью соприкасается с по­ верхностью корпуса. В роторе имеется сквозной диаметрально расположенный паз, в который вставлены две пластины 2, прижи­ маемые к внутренней поверхности корпуса пружинами 5, поме­ щенными между пластинами.

При вращении ротора 3 по часовой стрелке пластина, пройдя всасывающий патрубок 6, создает за собой разрежение, а перед

собой — зону повышенного давления. Жидкость, находящаяся перед лопаткой, выталкивается в нагнетательный трубопровод.

Роторно-шиберные насосы просты по конструкции, удобны и надежны в работе. Они находят применение в системах гидропри­ водов судовых вспомогательных механизмов, а также в качестве топливоподкачивающих в ДВС.

Шестеренные насосы. Шестеренные насосы применяют на про­ мысловых судах для обслуживания масляных систем двигателей, топливных систем паровых котлов и для внутрисудовой перекачки различных нефтепродуктов. Простейший шестеренный насос изо­ бражен на рис. 68. Он состоит из двух одинаковых шестерен. Ше-

Рис. 68. Шестеренный насос.

стерня 1, приводимая во вращение двигателем, передает движе­ ние шестерне 2, вращающейся в противоположную сторону. При вращении шестерен жидкость, заполняющая промежутки 3 между зубьями и корпусом, переносится из приемной полости 4 в нагне­ тательную 5. Шестеренные насосы просты по устройству, долго­ вечны и надежны в действии. К недостаткам этих насосов следует отнести необходимость тщательной и точной пригонки трущихся частей и соблюдения минимальных зазоров между зубьями и. корпусом насоса.

Винтовые насосы. Винтовые, как и шестеренные насосы, при­ меняются для перекачки вязких жидкостей (топлива, масел). Ро­ торами винтовых насосов служат винты (от двух до пяти); они

насоса помещены три сцепленных один с другим винта. Ведущий винт 3 вращается от электродвигателя, а два ведомых винта 6 находятся в зацеплении с ведущим. Жидкость поступает через приемный патрубок 8. При вращении винтов жидкость перено­ сится в нагнетательную полость корпуса и через патрубок 1 по­ дается в нагнетательную магистраль. Вал ведущего винта на вы­

132

ходе из корпуса уплотнен сальником 2. Приемная и нагнетатель­

К недостаткам их следует отнести сложность изготовления и по­ вышенную стоимость.

Лопастные насосы. Наибольшее распространение из лопастных

обеспечения работы полость насоса и всасывающий трубопровод перед пуском должны быть заполнены жидкостью.

Принцип действия насоса заключается в следующем. При вра­ щении вала 3 вращается и рабочее колесо с лопатками 2. Вода, находящаяся между лопатками, будет захватываться ими и под действием центробежной силы отбрасываться к корпусу. В центре насоса создастся разрежение, в результате чего туда по всасы­ вающему трубопроводу непрерывно будет подводиться жидкость.

При сходе с лопаток жидкость под действием центробежных сил с большой скоростью попадает в улиткообразный корпус и движется по нему к нагнетательному патрубку 5. Так как корпус имеет расширяющееся сечение, то при движении по нему скорость жидкости уменьшается, а давление увеличивается.

Таким образом, можно сказать, что работа центробежного на­ соса основана на принципе использования центробежной силы и превращения кинетической энергии скорости в потенциальную энергию давления в улиткообразном корпусе.

Характерной особенностью центробежных насосов является то, что в отличие от других лопастных насосов жидкость у них всегда

133

подводится к центру рабочего колеса. Простота конструкции, ком­ пактность, равномерность подачи, малая чувствительность к за­ грязнению жидкости обеспечили центробежным насосам широкое применение. Они используются в основном для перекачки воды и топлива.

При лове рыбы на электросвет и кошельковым неводом при­ меняют центробежные рыбонасосы. Их выполняют с закруглен­ ными кромками лопаток и плавно изменяющимися в сечении ка­

находят все более широкое применение на судах в системах сани­ тарной воды в качестве питательных насосов вспомогательных и

постоянного сечения, прерывающийся перемычкой. При вращении лопастного колеса, посаженного на валике /, жидкость поступает на лопасти через всасывающее отверстие и сбрасывается под дей­ ствием центробежной силы в кольцевой канал. Из кольцевого ка­ нала жидкость поступает в полость между следующей парой лопа­ стей и т. д., как показано' на рисунке. Одна и та же частица жидкости на своем пути несколько раз попадает на лопасти и сбра­ сывается с них, получая постоянное приращение энергии. В резуль­ тате лопасти придают жидкости в кольцевом канале вихревое движение, заставляя ее перемещаться к нагнетательному от­ верстию.

Благодаря многократному приращению энергии жидкости вих­ ревой насос создает в два—четыре раза больший напор, чем цен­ тробежный, при одинаковых диаметре и частоте вращения. Это преимущество вихревых насосов.

Вихревые насосы почти не применяют для перекачки вязких жидкостей, так как при этом у них резко уменьшается напор и возрастает потребляемая мощность.

О с е в ы е (пропеллерные) н а с о с ы имеют осевой вход и вы­ ход жидкости. Эти насосы, являясь лопастными, отличаются от центробежных тем, что их крыльчатка перемещает перекачивае­ мую жидкость вдоль своей оси, жидкость же при этом движется по винтовой поверхности. Эти насосы широко применяются в тех случаях, когда необходимо обеспечить большую производитель-

134