загрузка...
загрузка...
На головну

Лекція 9. КОНСТРУКЦІЯ І РОБОТА відцентрові насоси. Зусилля в відцентрових насосах; конструкції відцентрових насосів і їх елементів.

  1. Cedil; Паралельна робота свердловинних насосів
  2. Divide; несталий і перехідні режими роботи насосів
  3. Divide; Побудова характеристик насосів
  4. I. Самостійна робота з інформаційними джерелами
  5. II. САМОСТІЙНА РОБОТА СТУДЕНТІВ
  6. II. САМОСТІЙНА РОБОТА СТУДЕНТІВ
  7. II. САМОСТІЙНА РОБОТА СТУДЕНТІВ

Акустичний вплив - шум є безладні коливання складної спектральної структури, часто змішані з періодичними акустичними коливаннями.

Акустичні коливання в залежності від частоти поділяються на ультразвук, звук і інфразвук. При частоті від 16 до 20 000 Гц акустичні коливання сприймаються органами слуху людини. Коливання з частотою більше 20 000 Гц відносять до ультразвуковим, з частотою менше 16 Гц - до інфразвукових коливань.

гучність звуку залежить від амплітуди звукових коливань, а сила (Або інтенсивність) звуку характеризується потужністю звуку, що припадає на одиницю площі.

Джерела шуму в містах різноманітні. Основне джерело, відповідальний приблизно за 80% загальної акустичного навантаження, - транспорт.

На великих транспортних магістралях рівень шуму становить 85-92 дБ з максимумом звукового тиску в діапазоні частот 400-800 Гц. Інтенсивний шум створює залізничний транспорт. Навіть на відстані 200 м від залізничної лінії його рівень становить приблизно 60 дБ.

Потужними джерелами шуму, з якими пов'язане акустичне забруднення середовища на великій території, є аеропорти. Особливо інтенсивний шум створюється літаками при зльоті. Так, наприклад, рівень шуму на відстані 1 км від злітної смуги під час зльоту літака АН-24 досягає 107-110 дБ.

Рівень шуму в містах за рахунок зростання населення, збільшення швидкостей і інтенсивності руху транспортних засобів зростає приблизно на 0,5-1 дБ в рік, а в деяких великих містах зростання акустичного навантаження досягає 2 дБ в рік.

Житлові приміщення, особливо розташовані в багатоповерхових будинках, мають велике число "внутрішніх" джерел шуму: працюють ліфти, вентилятори, насоси, телевізори, магнітофони можуть створювати шум інтенсивністю від 70 до 95 дБ. Голосна розмова по телефону є джерелом акустичного впливу інтенсивністю до 70 дБ. Однак людина постійно жив і живе в світі звуків, і абсолютна тиша його пригнічує. Спроби створити "робочу обстановку" в виробничих приміщеннях шляхом їх повної звукоізоляції приводили до нервових зривів і втрати працездатності. Звуки певної сили стимулюють процес мислення. Ефект "тихого вуличного шуму", створюваного музикою і неголосними розмовами, найбільш сприяє робочій обстановці.

вібрація є механічні коливання матеріальних систем з частотою зазвичай більше одного герца і з малою амплітудою.

Вібраційні впливу пов'язані з акустичними коливаннями низьких частот і інфразвуковими коливаннями. Інфразвуки генеруються численними природними джерелами і здатні поширюватися на великі відстані, огинаючи перешкоди. Потужність інфразвукових коливань природного походження невелика.

Міста є зосередженням техногенних джерел інфразвуковьгх коливань і пов'язаної з ними вібрації. До них відносяться компресорні станції, вентилятори, віброплощадки, кондиціонери, градирні, турбіни дизельних електростанцій, внутрішньобудинкові технічні пристрої. Рівень інфразвукового тиску досягає потужності від 80 дБ при роботі невеликих компресорів до сотень децибел при випробуваннях реактивних двигунів.

Нормування рівня вібрації в житлових приміщеннях за показниками виброскорости, віброприскорення і вібросмещенія (в дБ) проводиться в діапазоні частот від 2 до 63 Гц з урахуванням часу доби, характеру вібрації і її тривалості.

Лекція 9. КОНСТРУКЦІЯ І РОБОТА відцентрові насоси. Зусилля в відцентрових насосах; конструкції відцентрових насосів і їх елементів.

Зусилля в відцентрових насосах.

При роботі відцентрових насосів на роторі виникають осьовий і радіальний зусилля. Причина виникнення осьового зусилля пояснюється на підставі рис. 9.1. Відповідно до малюнком осьове зусилля на колесі можна розглядати як різницю двох протилежно діючих сил и .

Мал. 9.1. До визначення осьового зусилля

Сила від тиску рідини на зовнішню поверхню колеса  направлена ??в сторону всмоктування. Сила від швидкісного впливу потоку рідини на внутрішню поверхню колеса  спрямована в інший бік. виникнення сили  пояснюється особливостями епюр тиску по обидва боки колеса. Епюра тиску по передній стороні колеса (сторона всмоктування) при нормальній роботі переднього щілинного ущільнення має сходинку в місці його розташування (суцільна лінія на малюнку). Вище ущільнення тиск залишається близьким до тиску за колесом р2, Поступово зменшуючись у міру наближення до ущільнення. Нижче ущільнення тиск низький і відповідає тиску всмоктування насоса р1. За задній стороні колеса епюра тисків до діаметра щілинного ущільнення формується симетрично епюрі з передньої сторони колеса. В цьому випадку верхні частини епюр будуть взаємно врівноважувати один одного. Нижні частини двох епюр в цьому випадку будуть різними за величиною, і в результаті їх складання утворюється епюра, представлена ??нижньою частиною сумарною епюри тисків, показаної в правій частині малюнка. Вона забезпечить неврівноважену осьову силу (осьове зусилля)  . Якщо ж переднє щілинне ущільнення відсутнє або погано працює, то падіння тиску в сторону колеса від тиску за колесом до тиску на всмоктуванні насоса буде проходити по пунктирною лінії на малюнку 9.1. В такому випадку підсумовування епюр тиску по обидва боки колеса призведе до отримання всієї епюри, представленої в правій частині малюнка. Відповідно до осьового зусилля  в цьому випадку додасться додаткове зусилля  , Спрямоване в ту ж сторону - в сторону всмоктування колеса. зазвичай сила  значно менше  і не враховується. результуючу силу  при нормально працюючому передньому щелевом ущільненні для консольних насосів можна визначити за наближеною залежності

,

де k? = f (ns), Див. Рис. 9.2

Мал. 9.2.

Урівноваження осьового зусилля може забезпечуватися просто наполегливими підшипниками на лінії валу, якщо це допустимо за величиною сили і умов експлуатації насоса. У той же час це зусилля бажано усунути, щоб виключити його шкідливий вплив на надійність і ресурс насоса. Для цього застосовують різні способи, з яких найбільш поширені показані на рис. 9.3 і 9.4. На рис. 9.3 а показано виконання колеса насоса з двостороннім входом рідини. Таке рішення повністю усуває осьове зусилля, але ускладнює конструкцію колеса і вхідний пристрій насоса. Для двоколісного одноступінчастого насоса може бути запропонована конструкція 9.3.д. Для одноколісною насосів поширена схема 9.3 в. У ній щілинні ущільнення виконують з обох сторін колеса. Вище ущільнень епюри тисків будуть симетричними. Нижче ущільнень порожнину всмоктування і порожнину за колесом з'єднуються дренажними отворами, які вирівнюють тиску по обидва боки колеса нижче ущільнень. Діаметри щілинних ущільнень можуть бути однаковими або різними, при цьому може створюватися різна величина протидії осьового зусилля, яка буде враховувати реальне співвідношення сил, що діють уздовж осі вала. Аналогічного результату можна досягти в подібній конструкції без дренажних отворів. Для цього зниження тиску в порожнині під ущільненням з тильного боку колеса забезпечується імпеллером - спеціальним відцентровим колесом, розташованим на тильній стороні диска основного колеса. При роботі насоса розрідження на всмоктуванні импеллера забезпечує вирівнювання тисків по обидва боки колеса нижче діаметра ущільнень (рис.9.3.г). Установка импеллера виключає появу додаткового потоку внутрішніх витоків, що виникає при використанні дренажних отворів. Застосування импеллера можливо і при відсутності заднього щілинного ущільнення. Для багатоступеневих насосів можливе розвантаження від осьового зусилля за допомогою розвантажувального поршня (рис. 9.3 б.). По обидва боки розвантажувального поршня забезпечується різний тиск, завдяки тому, що одна сторона знаходиться під кінцевим тиском насоса, а друга сторона - під тиском в камері, яка з'єднана з всмоктуванням першого ступеня. На рис. 9.4. показано урівноваження осьового зусилля для аналогічного насоса за допомогою розвантажувального диска. Особливість цієї конструкції в тому, що диск в камері має невелику осьову рухливість. Завдяки їй зазор bд може зменшуватися або збільшуватися. При збільшенні зазору тиск р4 у внутрішній камері падає і навпаки. Залежно від співвідношення тисків р4 и р5 відбувається зміщення розвантажувального диска або в сторони всмоктування, або в іншу сторону, що знову-таки впливає на зміну зазору bд і через це на зміну співвідношення тисків р4 и р5 по обидві сторони диска. Цим досягається автоматичне самоустанавліваніе диска в камері і одночасне підтримання необхідного протидії осьового зусилля. Таке саморегулювання вигідно відрізняє конструкцію з розвантажувальним диском від конструкції з розвантажувальним поршнем.

Мал. 9.3. Способи врівноваження осьового зусилля: а - колесо з двостороннім підведенням рідини;
б - урівноваження розвантажувальним поршнем; в - колесо з двостороннім ущільненням і
 дренажними отворами; г - колесо з двостороннім ущільненням і імпеллером;
д - урівноваження зустрічним розташуванням коліс

Мал. 9.4. Урівноваження осьового зусилля розвантажувальним диском

Крім осьового зусилля в відцентрових насосах має місце радіальне зусилля на колесі, яке пояснюється неповною симетрією реальної картини течії потоку в відвідної каналі щодо осі обертання колеса. Про особливості цієї течії вже говорилося при розгляді питання профілювання равлики. радіальне зусилля Fr, Яке виникає через неповну симетрії течії, залежить від режиму роботи і коефіцієнта швидкохідності насоса. Напрямок цього зусилля в залежності від розходу і ns визначається кутами ? або ? (див. рис. 9.5 і 9.6). При витратах менше розрахункового вектор Fr спрямований приблизно під кутом ? = 100о до осі х, А при витратах більше розрахункового - ? ? 300о. Величина цього зусилля також залежить від режиму роботи насоса, оскільки воно залежить від тиску на виході з колеса і від розподілу цих тисків по колу колеса (див. Рис 9.5 а). Його можна визначити за формулою:

,

де  - Ширина колеса на виході, включаючи товщину дисків.

Мал. 9.5. Розподіл напору в циліндричному перетині при виході з робочого колеса насоса (а)
 і схема дії радіальних сил Fr на робоче колесо (б)

Компенсація радіального зусилля може бути виконана за рахунок застосування декількох часткових відводів, симетрично розташованих по колу колеса. В такому випадку радіальні сили, що виникають в кожному частковому відвід, будуть врівноважуватися протилежними силами симетричних відведень. Далі виходи часткових відводів можуть оформлятися як окремі патрубки або об'єднуватися в єдиний відвідний патрубок (див. Рис. 9.7, 9.8).

Мал. 9.6. залежність коефіцієнта kF і кута ? від ns

Мал. 9.7. Подвійний спіральний відвід з окремими отводящими патрубками

Мал. 9.8. Подвійний спіральний відвід з єдиним відводить патрубком

Конструкції відцентрових насосів

Розглянемо особливості конструкції консольних відцентрових насосів на базі представлених нижче варіантів.

На рис. 9.9. представлений насос, у якого верхня половина колеса відповідає одному варіанту виконання, а нижня - іншому. Верхня половина колеса має импеллер на тильній стороні колеса, що дозволяє при наявності двох щілинних ущільнень з обох сторін колеса компенсувати осьове зусилля на колесі. Верхня половина колеса виконана з наскрізними розвантажувальними отворами, які забезпечують ту ж функцію, але з дещо іншими результатами. Радіальне зусилля в цьому насосі знижується тільки використанням відвідного каналу спіральної форми, що дозволяє усувати його лише частково.

Рис 9.10. Типовий горизонтальний консольний насос:

1 - впускний патрубок з передньою стінкою корпусу; 2 - гайка колеса; 3 - робоче колесо; 4 - корпус насоса; 5 - сорочка вала; 6 - корпус ущільнення; 7, 8, 9 кільця сальникової набивки; 10 - нажимная втулка;
 11 - відбійник; 12 - маслянка; 13 - кришка підшипника; 14 - передній підшипник; 15 - корпус
 підшипників; 16 - муфта; 17, 18 - переднє і заднє щілинні ущільнення

щілинні ущільнення, Як уже зазначалося, є з обох сторін колеса. Переднє щілинне ущільнення 18 забезпечує зниження внутрішніх протікань і у всіх випадках, при правильній роботі, забезпечує збільшення об'ємного ККД насоса і зниження осьового зусилля за рахунок описаної вище корекції епюри тисків на зовнішніх поверхнях передньої частини колеса. Заднє щілинне ущільнення 17 забезпечує утворення області зниженого тиску з тильного боку колеса на площі, що відповідає внутрішній частині кола з діаметром, рівним діаметру щілини цього ущільнення. При використанні розвантажувальних отворів це ущільнення, при правильній конструкції і роботі, знижує величину внутрішніх протікань через розвантажувальні отвори.

кінцеве ущільнення або ущільнення виходу валу насоса тут сальниковое. Два шару сальникових кілець 7 і 9 розділені водорозподільному кільцем 8, до якого підводиться вода з області високого тиску по трубці через штуцер. Кільця підтискаються нажімной втулкою 10, виконаної з двох частин, роз'єднуваних уздовж осі обертання валу. При роботі насоса нормально працює ущільнення повинне пропускати воду в кількості 10 ... 15 крапель в хвилину.

Мал. 9.10.1 Сальникові ущільнення

сальникові ущільнення (Рис. 9.10.1) найбільш поширені через простого конструктивного виконання і обслуговування. Вони добре працюють при тиску перед сальником до 1 МПа і окружної швидкості обертання втулки вала до 20 м / с, хоча область їх застосування може бути розширена при ретельному виконанні і хорошою експлуатації. У корпусі сальника встановлюють кільця з м'якої сальникової набивки 2. В осьовому напрямку кільця сальника підтискають нажімной втулкою 3, при цьому набивка притискається до втулки вала 4, ущільнюючи його. Детально принцип роботи сальникового ущільнення розглянуто в роботах А. А. Ломакіна і В. А. Марцинковського. Нажимное зусилля на сальник має бути мінімальним за умови забезпечення необхідної герметичності. При правильній роботі сальникового ущільнення через нього має протікати деяка кількість рідини для змащення кілець набивки і відведення частини тепла, що виділяється при терті (10 ... 30 крапель в хвилину). Для рівномірного розподілу напружень число кілець сальникової набивки рекомендується приймати не більше чотирьох. Вирівнювання розподілу радіальних напружень по довжині пакета набивання можна досягти, виконуючи опорні поверхні втулок під кутом 60-80 ° до осі вала (рис. 9.10.2).

Мал. 9.10.2 Сальникове ущільнення,
 при якому вирівнюються радіальні напруги в кільцях набивання

У деяких конструкціях для цієї мети натискну втулку розташовують з боку дії високого тиску. Чіткі рекомендації по вибору товщини кільця набивання s відсутні. Орієнтовно можна приймати  - Для валів з діаметром до 100 мм;  - Для валів з діаметром понад 100 мм (s и d дані в мм). Отриманий розмір перетину набивання округлюють до найближчого стандартного розміру.

Якщо насос працює без розрідження на вході, кільця набивання можуть встановлюватися поспіль, без розділяють їх елементів. Якщо насос працює з розрідженням на вході, то між кільцями набивання встановлюють гідравлічне кільце 5 (рис. 9.10.1). Замикає рідина підводиться до кільця через отвір під тиском. Таким способом створюється гідравлічний затвор, що перешкоджає проникненню повітря в насос. Гідравлічні кільця встановлюють також в ущільненнях, які повинні запобігати вихід назовні рідини (наприклад, гарячої води). В цьому випадку до кільця від стороннього джерела підводиться рідина під тиском р = (1,25 ... 1,3)р0, За фізичними властивостями подібна рідини.

Тип сальникової набивки визначається умовами роботи ущільнення. Для холодної води (до 80 ° С) застосовують бавовняні шнури, просочені технічними маслами або графітом. Для гарячої води можна рекомендувати набивання АГ-1. Набивка отримана з комбінації азбестового нитки, гумового клею і графіту; рекомендується для насосів, що перекачують воду з температурою до 260 ° С. Для насосів, що перекачують гарячі нафтопродукти, застосовують сальникові кільця з алюмінієвої фольги з м'яким сердечником або спресованої фольги без сердечника. Різновидом сальникових ущільнень є манжетні ущільнення. Манжети зазвичай виготовляють з гуми і застосовують для рідин з хорошою змазує здатністю при низькому тиску. У порівнянні з сальниками манжетні ущільнення мають деякі переваги: ??не вимагають обслуговування при експлуатації, мають менші витоку і втрати потужності на тертя

підшипниковий вузол складається з корпусу 15, в якому встановлюються два підшипника. Обидва підшипника змащуються консистентним мастилом за допомогою прес-маслюк 12. Підшипник 14 з боку насоса закритий кришкою 13, в якій по осі вала встановлено ущільнення для унеможливлення потрапляння вологи в підшипник. Для цієї ж мети служить відбійник 11, що обертається з валом. При складанні підшипникового вузла повинна забезпечуватися можливість вільного переміщення одного з підшипників в осьовому напрямку під дією теплового подовження вала.

Розглянемо можливі конструкції щілинних ущільнень. Зазвичай для забезпечення внутрішніх ущільнень в корпусних деталях насоса встановлюють нерухомі кільця ущільнювачів. Між ущільнювачів пасками робочих коліс і кільцями утворюється циліндрична кільцева щілина, в якій знижується тиск рідини, що протікає. Кільця ущільнювачів запресовують або кріплять гвинтами до корпусним деталям. Кільце встановлюють в корпусі по нерухомій посадці і фіксують гвинтами від провертання. Аналогічним чином встановлюють кільця межступенчатом ущільнень. Найбільш простим є однощілинні ущільнення (рис. 9,11, а). У насосах високого тиску для зменшення об'ємних втрат застосовують ущільнення більш складних конструкцій. Однощілинні ущільнення з козирком (рис. 117, б) Підвищує коефіцієнт опору щілини і забезпечує менше обурення основного потоку на вході в робоче колесо. Більш сприятливі умови для основного потоку забезпечує ущільнення з похилим козирком (рис. 9,11, в).

Двохщілистих ущільнення з раптовим розширенням щілини (рис. 117, г) Приблизно на 20-30% знижує протікання в порівнянні з однощілинні ущільненням. Близько параметри має двохщілистих ущільнення з козирком (рис. 9,11, д). Незважаючи на більш високу складність виготовлення, в насосах застосовують також трьохщільна ущільнення (рис. 117, е), Які забезпечують більш високий коефіцієнт опору. Однак трьохщільна ущільнення при певних умовах можуть служити джерелом додаткової вібрації ротора. Іноді для збільшення коефіцієнта опору на ущільнюючих поверхнях виконують кільцеві або гвинтові канавки (рис. 117, ж). Опір щілини в цьому випадку збільшується на 25-30%. Однак наявність канавок може також служити причиною виникнення додаткової вібрації ротора. Межступенчатом ущільнення за рідкісним винятком, виконують або однощілинні (рис. 117, з) Або двохщілистими з уступом (рис. 117, и). Матеріал кілець ущільнювачів повинен мати хорошу ерозійну і корозійну стійкість, а також стійкість проти задирания при роботі в парі з матеріалом робочого колеса.

Для чавунних і сталевих робочих коліс кільця ущільнювачів можна виготовляти з чавуну СЧ 18-36. Для робочих коліс зі сталі 2X13 кільця ущільнювачів часто виготовляють з термообробних стали 3X13. Різниця твердості деталей, повинна бути близько НВ 50. Ущільнювальні кільця з стали 1Х18Н9Т мають хорошу ерозійну стійкість, але погано пручаються задиранням. Бронзові кільця, навпаки, при гарній опірності задиранням мають малу довговічність роботи через ерозійного розмиву. Добре чинить опір задиранням сталь Х17Н2 при досить високій довговічності. Розрахунок кілець ущільнювачів на міцність зводиться до визначення розмірів, при яких кільця під дією припадає на них перепаду тиску не деформуються.

Мал. 9.11. Конструкції щілинних ущільнень

Для великих насосів (подача більше 0,5 м3/ С) зазор в ущільненні

,

для малих насосів

?1 = 0,2 ... 0,3 мм,

де Dв1 - Діаметр ущільнення.

На ріс.9.12 показаний насос, аналогічний розглянутому, в якому верхня половина колеса відповідає одному варіанту виконання, а нижня - іншому. Нижній варіант виконаний з імпеллером, а верхній - з дренажними розвантажувальними отворами. У насоса є щілинні ущільнення по обидва боки колеса, і компенсація осьового зусилля забезпечується аналогічно раніше розглянутої конструкції.

Ущільнення виходу вала насоса розміщено в корпусі 4. На малюнку вузол ущільнення 7 показаний умовно. Тут допускається застосування як сальникового ущільнення, аналогічного рис. 9.10, так і торцевих ущільнень, показаних на рис. 9.13. Торцеві ущільнення набули широкого поширення, тому що забезпечують практично повну герметичність. У порівнянні з сальниковими торцеві ущільнення мають наступні переваги: ??нормально працюють навіть при підвищеній вібрації, так як ущільнююча площину розташована перпендикулярно осі вала, мають велику довговічність і ширшу зону роботи по тиску і окружної швидкості; практично не вимагають догляду в процесі експлуатації, що важливо для автоматизації насосних установок. З точки зору конструкції і технології виготовлення торцеві ущільнення більш складні, ніж сальникові. Торцеві ущільнення мають численні конструктивні різновиди. Детальний опис їх наведено в ряді джерел, наприклад в роботах А. І. Голубєва, В. А, Марцинковського. Торцеві ущільнення бувають одинарними або подвійними, одноступінчастими або двоступінчастими. Всі торцеві ущільнення розділяють на ущільнення із зовнішнім або внутрішнім підведенням рідини до торцевої щілини; ущільнення розвантажені і не розвантажені в залежності від ставлення тиску на контактних поверхнях до ущільнюють тиску. Принципове пристрій і роботу найпростішого торцевого ущільнення можна зрозуміти з рис. 9.13. Ущільнення здійснюється між невращающейся 2 і обертається 1 деталями, які притискаються одна до іншої пружиною 3 (рис. 9.13, а). У деяких конструкціях ущільнень для стиснення кілець використовується також сила тиску ущільнюваної рідини. Кільце, що обертається закріплюється на валу насоса, а невращающейся - може переміщатися в осьовому напрямку. Існують також конструкції з рухомим в осьовому напрямку обертовим кільцем. Ущільнення не обертаються деталей здійснюється кільцями 4 з гуми або пластмаси. Рухомий в осьовому напрямку елемент 2 центрируют в корпусі по гумовому кільцю круглого перетину, завдяки чому він може переміщатися по поверхні жорсткого елемента.

Мал. 9.12. Відцентровий горизонтальний консольний насос

Мал. 9.13. Найпростіше торцеве ущільнення

Якщо знехтувати силою тертя і силою від пружини (рис. 9.13, б), То коефіцієнт врівноваження К визначиться відношенням

,

де  - Площа, на якій діє тиск р0;

 - Площа контакту в ущільненні.

Для гідравлічно розвантажених ущільнень К <1, для яка гідравлічно не розвантажених - К > 1.

зміна коефіцієнта К легко досягається зміною діаметра dо. Оптимальні значення коефіцієнта врівноваження К = 0,55 ... 0,8.

Розміри ущільнювальної щілини при відомих dо, К и b з достатньою для практичних цілей точністю можна прийняти рівними

,

де b - Ширина ущільнювального паска (зазвичай задається в залежності від діаметра вала: для діаметрів не менше 80 ... 100 мм b = 6 ... 8 мм, для діаметрів до 50мм b = 5 ... 3 мм).

У розвантажених ущільненнях між контактуючими поверхнями утворюється рідинна плівка товщиною від десятих до кількох мікрон. При таких тонких плівках тертя треба розглядати як полужідкостное граничне тертя.

При роботі через ущільнення все ж протікає деяка кількість рідини. Витік змінюється з часом і залежить від багатьох факторів: тиску середовища, тиску на контактуючих поверхнях, ступеня розвантаження, окружної швидкості, матеріалів пари тертя, биття, вібрації і т.д. Роботу торцевих ущільнень можна вважати задовільною, якщо витік не перевищує крапельної (0,2 ... 10 см3/ Ч).

Більш складні конструкції торцевих ущільнень вала насоса, які рекомендовані до використання для насоса на рис. 9.12, показані на рис. 9.14: - нормалізоване одинарне (рис. 9.14, а) Або подвійне (рис. 9.14, б). У цій конструкції на захисній втулці 1 вала встановлені обертові деталі ущільнення: обойма 2, в якій розміщені кілька пружин 9, конічне кільце 3 з фторопласта, кільце, що обертається 4 пари тертя. Нерухомі деталі розташовані в корпусі 5 ущільнення. Нерухоме кільце 7 пари тертя закріплено кришкою 6, гільзою 8 і стопорним кільцем 10. Подвійне торцеве ущільнення складається ніби з двох одинарних. Уніфіковані корпус ущільнення, захисна втулка, пакет обертових деталей, нерухомі і стопорні кільця, нажимная кришка; не уніфікована тільки гільза, довжина якої в подвійному ущільненні коротше.

Мал. 9.14. Торцеві ущільнення вала насоса: а - одинарне; б - подвійне

Підшипникові вузли насосів можуть виконуватися по-різному в залежності від їх призначення. У той же час всі підшипникові вузли повинні забезпечувати сприйняття радіальних і осьових зусиль. Для цього в відцентрових консольних насосах застосовують в основному дві схеми сприйняття осьових сил, що діють на ротор насоса: 1) фіксування в осьовому напрямку одного з підшипників, який цілком сприймає осьові навантаження; другий підшипник утворює так звану плаваючу опору; 2) встановлення підшипників в розпір, коли осьові навантаження сприймає задній або передній підшипник вузла, в залежності від напрямку осьових навантажень відповідно в бік приводу або в сторону всмоктування.

При установці підшипників в розпір спрощується конструкція опорного вузла насоса, так як і внутрішні, і зовнішні кільця підшипників не треба фіксувати з двох сторін в осьовому напрямку. Недолік цієї схеми - необхідність ретельної установки і вивірки монтажного зазору між торцями підшипників і їх кришками. Величина цього зазору 0,1 ... 0,15 мм, його призначення - компенсація лінійного розширення ділянки вала між підшипниками при підвищенні їх температури під час роботи насоса.

У насосах, показаних на рис. 9.10 застосована схема з фіксованим заднім підшипником. Внутрішнє кільце підшипника закріплюють гайкою, завдяки чому запобігається його осьове переміщення. Зовнішнє кільце встановлюють у склянці і фіксують його бурти. Стакан оберігає розточення кронштейна від обмятія зовнішнім кільцем підшипника. Для насосів, що перекачують рідину з невеликою кількістю зважених часток, такий запобіжний засіб зайва, оскільки в таких насосах немає ударних навантажень. Крім ускладнення і подорожчання конструкції опорної частини при установці склянок вноситься додаткова посадка в розмірну ланцюжок насоса і потрібне збільшення зазору в замикає ланці - циліндричному ущільненні робочого колеса. Запобігання осьового переміщення переднього підшипника круглої гайкою на валу недоцільно, так як він не сприймає осьових навантажень. Гайка послаблює консольную частину валу і знижує несучу здатність опорної частини насоса.

Опорна стійка насоса, показаного на рис. 9.12 (детальніше див. Рис. 9.15), складається з кронштейна, в якому на шарикопідшипниках обертається вал, кришок підшипників 3 і 4, відбійника 2.

Підшипники в кронштейн встановлені без склянок. Розміри кронштейна такі, що при необхідності можна розточити гнізда під підшипники і встановити в них склянки. Передній підшипник не фіксують від осьового переміщення. Задній підшипника фіксований. Гумоване відбійник 2 встановлюють на вал з натягом, що виключає необхідність його стопорения гвинтом від осьового переміщення.

Насос, представлений на ріс.9.16 відрізняється від попередніх перш за все тим, що його найбільш швидко зношуються деталі - ротор і ущільнення можуть бути вилучені з нього без демонтажу трубопроводів, приєднаних до його патрубкам, після чого може виконуватися їх ремонт або заміна в зручному для цього місці. Для розвантаження колеса від осьового зусилля тут використовується відкритий импеллер, у якого зовнішній діаметр колеса виконаний меншим, ніж діаметр колеса насоса. Зовнішній діаметр импеллера вибирають таким, щоб тиск перед вузлом ущільнення завжди залишалося більше атмосферного при тому, щоб осьове зусилля було знижено до необхідних меж. Підшипниковий вузол не має суттєвих відмінностей, хоча можна відзначити, що в ньому фіксується підшипник з боку насоса, що більш логічно. Мастило підшипників виконана рідким маслом, а не консистентним, що також переважно з урахуванням більш надійного захисту від корозії при такому способі мастила всіх деталей підшипникового вузла.

Кінцеве ущільнення тут показано сальниковим, хоча може бути виконано і торцевих. Оскільки тиск за заднім диском колеса поблизу валу ротора знижений, сальникове ущільнення не може прокачуватися водою з цієї області. Нормальна робота сальникового ущільнення в такому випадку забезпечується подачею до сальнику води через спеціальний канал в корпусі, що підводить воду з равлики, в якій тиск близько до максимального в водяному тракті насоса. Вода підводиться приблизно в середню частину ущільнення, де стоїть водорозподільному кільце, що запобігає замикання сальниковой набиванням водопрокачівающего каналу. Частина води, що подається при цьому буде йти в насос, а частина прокопувати назовні через отвір у втулці 13. При нормальній роботі сальникового ущільнення вода прокопує тільки при працюючому насосі в кількості 5 ... 10 крапель в хвилину.

Мал. 9.15. Опорна стійка насоса

Мал. 9.16. Насос консольний горизонтальний:

1 - корпус; 2 - робоче колесо; 3 - кришка корпусу; 4 - болт; 5 - сальникове ущільнення;
 6 - кришка сальникового ущільнення; 7 - ліхтар; 8 - кришка заднього підшипника; 9 - опорна нога;
 10 - корпус підшипників; 11 - відбійник; 12 - нажимная втулка; 13 - кільце; 14 - щілинне ущільнення;
 15 - гайка-обтічник



Акустичні впливу і вібрація | Тема 7 Методи і засоби виявлення наркотичних
загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати