146

Гл. ///. Перемещение жидкостей (насосы)

(особенно при повышенных давлениях на стороне всасывания) и находят все более широкое применение в химической промышленности.

Насосы с экранированным электродвигателем относятся к насосам с герметизацией по внутреннему контуру, у которых в рабочую жидкость погружен только ротор электродвигателя.

Существуют конструкции герметических насосов, в которых гермети- зация осуществляется по внешнему контуру путем .заполнения всей полости электродвигателя жидкостью. В насосах этого типа ротор и статор погружены в перекачиваемую среду. Иногда полость ротора и статора заполняют нейтральным газом, а погруженным в жидкость оставляют только рабочее колесо. Применение инертного газа предохра- няет от разрушения изоляции статора и ротора, но ухудшает отвод выде- ляемого при работе электродвигателя тепла.

4. Насосы других типов

Пропеллерные (осевые) насосы. Эти насосы применяют для перекачи- вания больших количеств жидкостей при небольших напорах. Пропел- лерные насосы используют главным образом для создания циркуляции жидкостей в различных аппаратах, например, при выпаривании. Рабочее колесо 1 насоса (рис. II1-22), по форме близкое к гребному винту, распо- ложено в корпусе 2. Жидкость захватывается лопастями рабочего колеса

и перемещается в осевом направлении, одновременно участвуя во вращательном движении. За насосом установлен направляющий аппарат 3 для преобра- зования вращательного движения жидкости в посту- пательное.

Вихревые насосы. В этих насосах для передачи энергии от рабочего колеса к жидкости и создания напора используется энергия вихревого движения жидкости. Создаваемый напор частично обеспечи- вается центробежными силами, но большая его часть определяется энергией вихрей, образующихся в жид- кости при вращении рабочего колеса.

На рис. Ш-23 схематично показана одна из кон- струкций вихревого насоса. В корпусе 1 вращается рабочее колесо 2 с выфрезерованными лопастями. По периферии колеса в корпусе насоса имеется кольцевой канал 3, заканчивающийся нагнетатель- ным патрубком 4. Область входного окна А и на-, порный патрубок отделяются уплотняющим участ- ком корпуса В. На этом участке зазор между кор- пусом и колесом не превышает 0,2 мм. Таким образом создается уплотнение, предотвращающее переток жидкости из полости нагнетания в полость всасывания насоса. Жидкость поступает через- окно

А к основаниям лопастей, отбрасывается центробежной силой в кольце- вой канал, в котором приобретает вихревое движение, и перемещается вдоль канала к выходному патрубку. На этом пути жидкость неодно- кратно попадает в пространство между лопастями, где ей дополнительно сообщается механическая энергия. В результате многократного контакта между перекачиваемой жидкостью и рабочим колесом достигаются более высокие напоры, чем у центробежных насосов.

В вихревых насосах некоторых конструкций (со специальными при­способлениями) возможно самовсасывание жидкости. Отличительной особенностью вихревых насосов является также резкое возрастание напора и потребляемой мощности с уменьшением производительности.

Лабиринтные насосы. В этих насосах в напор преобразуется вихревое движение жидкости. Основным рабочим органом лабиринтного насоса служит винт с многозаходной

Рис. 111-22. Схема пропеллерного насоса:

1 ►— рабочее колесо; 2 корпус; 8 — направляю­щий аппарат.

7. Насосы других типов

147

нарезкой, вращающийся в неподвижной втулке с такой же нарезкой, но противоположного направления. Лабиринтные насосы отличаются простотой форм рабочих органов и отсут­ствием механического трения между винтом и втулкой, что позволяет изготавливать эти насосы из различных материалов (пластмасс, керамики, графита, резины и т. п.) и приме­нять их для перекачивания различных химически активных сред (например, плавиковой кислоты).

Шестеренные насосы (рис. Ш-24). В корпусе 1 такого насоса заклю­чены две шестерни 2, одна из которых (ведущая) приводится во вращение от электродвигателя. Когда зубья шестерен выходят из зацепления, обра­зуется разрежение, под действием которого происходит всасывание

Рис. II1-23. Схема вихревого насоса:

А — входное окно: В — уплотняющий участок; / — корпус; 2 — рабочее колесо; 3 — кольцевой канал; 4 — нагнетательный патрубок.

жидкости. Она ,поступает в корпус, захватывается зубьями шестерен и перемещается вдоль стенок корпуса в направлении вращения. В области, где зубья вновь входят в зацепление, жидкость вытесняется и поступает в напорный трубопровод.

Винтовые насосы. Рабочим органом винтового насоса (рис. 111-25) являются ведущий винт 1 и несколько ведомых винтов 2, заключенных в обойму 3, расположенную внутри корпуса 4.

Преимущественное распространение в промышленности получили насосы, имеющие три винта — один ведущий и два ведомых (как по-

казано на рисунке). Обойма 3 имеет полость, внутри которой вращаются три винта,. имеющих параллельные оси: средний — ведущий — и два одинаковых ведомых винта меньшего наружного диаметра. Винты находятся в зацеплении. На- резка винтов имеет специальную форму и обра- зует в местах взаимного касания винтов гер- метические уплотнения, которые разделяют насос по длине на ряд замкнутых Полостей. Направле- ние нарезки каждого ведомого винта противо- положно направлению нарезки ведущего. Так, например, если ведущий винт имеет правую на- резку, то ведомые — левую. Все винты обычно выполняются двухзаходными. Соотношения раз- меров винтов выбраны такими, что ведомые винты

получают вращание не от ведущего винта, а под действием давления перекачиваемой жидкости. Поэтому нет необходимости в установке зуб­чатой передачи между ведущим-н ведомыми винтами.

При вращении винтов жидкость, заполняющая впадины в нарезках, перемещается за один оборот вдоль оси насоса на расстояние, равное шагу винта. Ведомые винты при этом играют роль герметизирующих уплотняющих обкладок, препятствующих перетеканию жидкости из камеры нагнетания в камеру всасывания. Из камеры нагнетания жидкость вытесняется в напорный трубопровод. Как видно из описания принципа

Рис. Ш-24. Схема ше­стеренного насоса:

/ — корпус; 2 — шестерни.

	'Л	1 А	\
				= £*
		////////у,';?;;,		Рис.

111-25. Схема винтового

.насоса:

я . 1 — ведущнй вннт; 2 — ведомый

^£ * винт; 3 — обойма; 4 ~ корпус.

Одновинтовые (героторные) йасосы (рис. Ш-26). В корпусе / насоса, в котором заключен цилиндр 2 с внутренней профилированной винтовой поверхностью, называемый обоймой, устанавливается однозаходный винт 3. Между обоймой и винтом образуются замкнутые полости, запол- няемые при работе насоса жидкостью; при вращении винта они переме- щаются вдоль оси насоса.

В произвольном сечении насоса, в том числе и в сечении, соответству- ющем входу жидкости в насос, при вращении винта объем полости 4 не остается постоянным, изменяясь от 0 до некоторого максимального зна-^

чения (при определенном угле поворота винта). С увеличением объема по- лости 4 происходит всасы- вание жидкости, которая захватывается винтом и перемещается в осевом направлении к напорному трубопроводу 5.

Обоймы одновинтовых насосов и винты могут быть изготовлены из раз-

личных коррозионностойких материалов, что позволяет использовать эти насосы для перекачивания агрессивных жидкостей.

Пластинчатые насосы (рис. Ш-27). Такой насос представляет собой массивный цилиндр / с прорезями постоянной ширины (ротор), который расположен эксцентрично в корпусе 2. Вал ротора через сальник в торце­вой крышке выводится из корпуса для соединения с валом электродви­гателя. В прорези цилиндра вставляются прямоугольные пластины '3, которые при вращении ротора под действием центробежной силы плотно прижимаются к внутренней поверхности цилиндра, разделяя серповид­ное рабочее пространство 4 между корпусом и ротором на камеры. Объем каждой камеры увеличивается при движении пластины от всасывающего патрубка 5 к вертикальной оси насоса, в результате чего в камере обра­

Рис. Ш-26. Схема одновинтового (героторного) насоса:

I я— корпус; 2 — цилиндр; 3 — винт: 4 — всасывающая полость; 5 напорный трубопровод.