Устройство и принцип действия поршневых насосов

Поршневой насос представляет собой машину объемного дейст­вия, в которой вытеснение жидкости из замкнутого пространства насоса происходит в результате прямолинейного возвратно-поступа­тельного движения вытеснителей. К поршневым насосам относят также и плунжерные насосы. Они различаются конструкцией вытес­нителя и характером уплотнения.

На рисунке 1 представлена схема поршневого насоса просто­го действия с приводом от машин, совершающих вращательное движение, например, от электродвигателя. Возвратно-поступательное движение поршня 5 обеспечивается с помощью кривошипно-шатунного механизма, в состав которого входят маховик с кривошипом 1 радиусом r, шатун 2 длиной l, ползун 3 и шток 4.

Рабочими органами поршневого насоса являются рабочая ка­мера, внутри которой расположены всасывающий клапан 9 и напор­ный 10; цилиндр с поршнем 5; всасывающая 8 и напорная 11 тру­бы. В нижней, погруженной части всасывающей трубы находятся фильтр 6 и приемный клапан 7.

При движении поршня слева направо по стрелке I в цилиндре за поршнем и в рабочей камере создается вакуум. Вследствие разности давлений в областях под всасывающим клапаном 9 и над ним клапан поднимается, и во всасывающей трубе 8 создается разре­жение, которое обусловливает движение жидкости из водоема в насос. Действующей силой, открывающей приемный клапан и за­ставляющей жидкость подниматься по всасывающей трубе, явля­ется разность атмосферного давления р_атм и переменного давления, которая создается в рабочей камере при движении поршня вправо.

При движении влево (по стрелке II) поршень давит на жид­кость, находящуюся в цилиндре, повышая давление в рабочей камере и закрывая всасывающий клапан. В тот момент, когда давление в камере достигнет некоторого предельного значения, пре­вышающего вес напорного клапана 10 и усилие удерживающей его пружины, клапан открывается, и жидкость вытесняется в напорную трубу 11.

Высота, отсчитываемая от уровня жидкости в приемнике до наивысшей точки в цилиндре насоса, называется высотой всасыва­ния Н_вс. Эта высота не может быть эквивалентна атмосферно­му давлению, выраженному в метрах водяного столба, а практи­чески всегда имеет меньшие значения, не превышающие 6-7 м вод. ст. (см. § 7.6).

Высота, на которую поднимается поток жидкости, называется высотой нагнетания (Н_н).

Полная высота подачи жидкости (Н_п) представляет собой сумму высот всасывания и нагнетания:

Н_п = Н_вс + Н_н (1)

Рассмотренный насос относится к насосам простого действия, потому что в нем за один оборот коленчатого вала или за один двойной ход поршня происходит одно всасывание и одно нагнета­ние. В результате такой работы жидкость подается неравномерно, порциями, что является существенным недостатком данной конструкции. Неравномерность подачи может быть в значительной степени уменьшена благодаря конструктивным усовершенствованиям, кото­рые будут рассмотрены ниже.

Дата добавления: 2015-07-25