Насосы


Общие характеристики насосов 

Насос представляет собой энергетическую машину в которой механическая энергия поводу превращается в гидравлическую энергию потока жидкости. Промышленностью освоен выпуск нескольких тысяч типов насосов, которые отличаются принципом работы, конструктивными размерами и назначением.

Насосы долгое время предназначались исключительно для перекачки воды. И в наше время их использования для подобных целей трудно переоценить - это бытовое и промышленное водоснабжение, использование в сетях, при питании, в циркуляционных и др.. установках электростанций, в мелиорации, теплофикации, гидроаккумулирования, транспорте, водоотлив. Специальные типы насосов широко используют в химической, нефтеперерабатывающей, в горнодобывающей, металлургической, пищевой и многих других отраслях промышленности. В качестве вспомогательных устройств (смазка, подача топлива, гидропривод ) насосы входят в конструкции многих машин - прессы, компрессоры, двигатели внутреннего сгорания, ракетные двигатели, крупные станки, приводы и передачи и т.д..

Количество насосов, вентиляторов, компрессоров различного назначения, выпускаемых промышленностью технически развитых стран, составляет миллионы изделий в год. Энергия, которую тратят на привод этих машин, составляет значительную долю в энергетическом балансе любого государства. Поэтому исследования, направленные на усовершенствование рабочих процессов и повышения КПД этих машин имеют большое практическое значение. Широкое использование этих машин в мощных промышленных установках требует решения актуальной задачи повышения надежности этих машин, поскольку их аварийная остановка на ремонт связана с очень большими убытками, значительно больше стоимости ремонта и стоимости самой машины, не говоря об экологических последствиях и последствия аварий.

Кроме насосов в технике используют и другие типы гидравлических машин, использующих общие принципы работы - гидро двигатели и гидро передачи.

Как известно, при обтекании потоком профиля крыла (самолета) на его верхней и нижней поверхностях образуется перепад давления и возникает подъемная сила. Аналогично этому возникает подъемная сила на лопатках рабочего колеса насоса при обтекании потоком жидкости его лопаток. В лопастного насоса направление момента подъемных сил направлен противоположно направлению рабочего колеса. Преодолевая этот момент при вращении, колесо совершает работу, затрачиваемого на повышение энергии жидкости. Для этого к колесу подводится энергия от приводного двигателя.

В лопастного двигателя (гидротурбины) направление момента подъемных сил совпадает с направлением вращения колеса и жидкость, воздействуя на лопатки, вращает колесо, передавая ему энергию.

Гидравлические двигатели - гидротурбины, гидро цилиндры, гидромоторы - преобразуют энергию потока жидкости в механическую энергию.

Гидравлическая передача - это конструктивные комбинации для передачи механической энергии с вала двигателя на вал приводной машины гидравлическим способом. Это насос, гидро двигатель и система трубопроводов с устройствами для распределения и регулирования потоков рабочей жидкости, которые объединены в одном конструктивном блоке. Гидро передачи наиболее распространенные в силовых устройствах дорожных, землеройных, червячных, литьевых и других машин для передачи значительных крутящих моментов при переменных частотах вращения.

Классификация и области рационального использования насосов

Конструктивное разнообразие насосов, газодувных машин и компрессоров очень большое, поэтому их классификация например, по принципу действия нецелесообразна, классифицировать машины по назначению в наше время также практически невозможно.

Наиболее целесообразной является классификация, основанная на способе преобразования энергии привода в энергию жидкости или газа. ГОСТ 17398-72 разделяет насосы на два основных класса - объемные и динамические.

Часто в технике встречаются комбинации различных типов насосов: аксиально - и радиально - поршневые, шестеренные - плунжерные, центробежно-вихревые т.п..

Для насосов такая классификация характеризует физическую сущность процессов и преобразований, указывает на способ передачи энергии потока жидкости. В динамических насосах передача энергии от привода к жидкости осуществляется под действием центробежных и гидродинамических сил, действующих на жидкость в полостях, постоянно соединенных с входом и выходом насоса. В насосах объемного действия энергия привода передается жидкости в рабочих камерах, которые периодически меняют свой объем и попеременно соединяются с входом и выходом насоса. Назначение и области использования этих типов насосов очень разнообразны.