Поршневой нагнетатель (насос)

Классификация нагнетателей.

Гидравлической машиной наз-ют устр-во преобр-щее мех работу в эн потока жид-ти и наоборот.

Гидр маш, в к-ой в рез-те обмена эн происходит преобр-ие мех эн жид-ти в мех работу (вращение вала, возвратно-поступат-ое движ-е поршня и т.д.) наз-ся турбиной или гидродвигателем.

Гидр маш, в к-ой происходит преобраз-ие мех работы в мех эн жид-ти наз-ся нагнетателем. К нагнетателям относятся насосы и воздуходувные машины. Воздуходувные машины служат для повышения давл и подачи воздуха или др газа. В зав-ти от степени сжатия возд-дувн машины разд-ют на вентиляторы и компрессоры.

Вентилятор – возд-дувн машина, пердназнач для подачи воздуха или др газа под давл до 15 кПа при орг-ии воздухообмена.

Компрессор – возд-дувн машина, предназач для сжатия и подачи воздуха или др газа под давл не ниже 0,2 МПа.

Насос – устр-во служащее для напорного перемещения (всасывания или нагнетания) главным образом капельной жид-ти в рез-те сообщения ей эн.

Основное предназнач-е нагнетателя – повышение полного давл перемещ-ой среды. В зав-ти от св-в среды (газ, чистая жид-ть, загрязненная жид-ть и взвесь, вязкая жид-ть, агрессивная жид-ть, жидкий металл, сжиженный газ и т.д.) прим-ся нагнетатели разных видов и конструкций. В практике часто встреч-ся нагнетатели разных типов, наз-ия к-ым даны в зав-ти от их назначения и особенностей эксплуатации (питательные, циркуляционные, конденсационные насосы для тепл.эл. станций). Нагнтатели в основном классифицируются по принципу действия и конструкции: объемные и динамические.

Объемные нагнетатели раб-ют по принципу вытеснения, давл пермещ-ой среды повыш-ся в рез-те сжатия. К ним отн-ся возвр.-поступат-ые (диафрагменные, поршневые) и роторные (аксиально- и радиально- поршневые, шиберные, зубчатые, винтовые насосы).

Динамические нагнетатели раб-ют по принципу силового воздействия на перемещ-ую среду. К ним отн-ся радиальные, центробежные, осевые нагнетатели и нагнетатели трения (вихревые, дисковые, струйные).

Нагнетатели исп-ые в сис-ах теплогазоснабж-ия и вентиляции должны удовлет-ть требованиям:

1. соответствие фактич параметров работы заданным российским усл-ям;

2. возможность регулир-ия подачи и напора в опред-ых пределах;

3. устойчивость и надежность в работе;

4. простота монтажа;

5. бесшумность при работе.

2. Радиальный вентилятор со спиральным кожухом

 

1. коллектор впускной

2. рабочее колесо

3. спиральный кожух

4. рабочие лопатки

5. вал

В радиальном вентиляторе со спиральным кожухом перемещ-ая среда двигаясь в осевом напр-ии ч/з всасывающий коллектор 1 попадает на вращ-ся рабочее колесо 2 снабженное лопатками 4 изменяет напр-ие своего дв-ия к периферии колеса, закруч-ся в напр-ии вращения, поступает в спиральный кожух 3 и затем ч/з напорный коллектор выходит из нагнетателя. Рабочее колесо сидит на валу 5 и приводится во вращение приводом. Вал вращ-ся в подшипниках, укрепленных на станине или кожухе. Аналогичную конструкцию и принцип действия имеет центробежный

Смерчевой вентилятор

Смерчевой вентилятор  имеет рабочее колесо с небольшим числом лопаток, прикрепленных к заднему диску. Это колесо размещено в специальной нише в задней стенке спирального кожуха. При вращении колеса возникает вихревое течение, аналогичное атмосферному вихрю — смерчу, в центральной и периферийной частях которого образуется перепад давлений, являющийся побудителем движения воздуха. Вследствие этого основная часть потока с содержащимися в нем примесями проходит через нагнетатель, минуя рабочее колесо. КПД вентилятора не превышает 60%.

Дисковый вентилятор

 

Дисковый вентилятор  относится к нагнетателям трения. Рабочее колесо у такого нагнетателя представляет собой пакет дисков (колец), расположенных с небольшим зазором перпендикулярно оси вращения колеса. Передача энергии от колеса потоку жидкости происходит в результате действия сил трения в пограничном слое, образующемся на дисках. Отсутствие срывных вихревых зон, неизбежных в лопастном рабочем колесе, способствует устойчивой работе дисковых машин с малым шумом. КПД таких нагнетателей не превышает 40—45 %.

Вихревой насос

1. рабочее колесо

2. лопатка

3. корпус

4. всасывающее отверстие

5. выходное отверстие

Вихревой насос отн-ся к машинам трения. Его раб колесо аналогично колесу центробежного насоса, засасывает жид-ть из внутренней части канала и нагнетает во внешнюю в рез-те чего возникает продольный вихрь. При прохождении жид-ти ч/з раб колесо в вихревом насосе как и в центробежном, увелич-ся кинетич эн жид-ти (ее ск-ть) и потенц (давл). Рабочим органом насоса явл-ся раб колесо с радиальными лопатками. Колесо вращается в цилиндрическом корпусе с малыми торцевыми зазорами. Жид-ть поступает ч/з всасывающее отверстие в канал, перемещ-ся по нему раб колесом и выбрас-ся ч/з выходное отверстие. Вихревой насос по ср-нию с центробежным обладает следующими дост-ми: создаваемое им давл в 3-5 раз больше при одинаковых размерах и частоте вращ-ия колеса;конструкция проще и дешевле; обладает самовсасывающей способностью; может работать на смеси жид-ти и газа; подача меньше зав-ит от сопрот-ия сети. Недостатками насоса явл-ся низкий КПД, непревышающий в рабочем режиме 40 %, непригодность для подачи жид-ти, содержащие абразивные частицы, т.к. Это приводит к быстрому изнашиванию стенок торцевых и радиальных зазоров => к падению давления и КПД.

Диаметральный вентилятор

 

Диаметральный вентилятор имеет следующий принцип действия. Если во вращающееся колесо барабанного типа поместить неподвижное тело, расположенное несимметрично относительно оси колеса, то осе-симметричный вихрь, образующийся вокруг колеса, смещается в сторону, и возникает течение воздуха через колесо в сторону меньшего сечения. Поперечное течение появляется также при установке лопаточного колеса в несимметричном коленообразном корпусе. Диаметральные вентиляторы имеют следующие преимущества по сравнению с радиальными: диаметральные вентиляторы с широкими колесами могут непосредственно присоединяться к воздуховодам, имеющим сечение в форме вытянутого прямоугольника; диаметральные вентиляторы могут создавать значительные давления даже при невысоких окружных скоростях рабочих колёс, поскольку поток воздуха дважды пересекает лопаточное колесо.

Недостатки, мешающие более широкому применению диаметральных вентиляторов, состоят в следующем: невысокий КПД (максимальный 60—65%); повышенный уровень шума; возможность появления неустойчивых режимов работы в области, где с увеличением подачи наблюдается рост давления; существенные перегрузки электродвигателя при уменьшении сопротивления сети.

Уравнение неразрывности.

Площадь живого сечения потока – поперечное сечение потока, перпенд его направлению [S].

Расход – кол-во жид-ти, протекающей ч/з площадь живого сечения в ед времени

Различают объемный [Q], массовый [M] и весовой [G].

Сред лин ск-ть [W] – опр-ся как объемный расход жид живого сеч-ия потока. W=Q/S [м/с]  (1)

Уравнение неразрывности струи можно получить пользуясь з-ном сохр-ия массы жид-ти. Рассмотрим установ-ся дв-е жид-ти в трубопроводе переменного сечения:

Выберем 2 произв-х сечения I и II нормальных к оси потока. Ч/з сечение I за время Δt на участках м/д сечениями I и II поступит масса жид-ти m1, а ч/з сечение II за это же время выйдет масса жид-ти m2. Масса m1 не м.б больше m2, т.к. жид-ть несжимаема, стенки русла жесткие. Но масса m1 не м.б меньше m2, т.к. жид-ть обладает текучестью и при атмосфер-ом давл разрыв в сплошном потоке невозможен. => m1 = m2 = const (2) => при условии ρ1 = ρ2 при несжимаемой жид-ти => Q 1 = Q 2 = const (3). Это ур-ие наз-ся ур-ем постоянного расхода. Из него следует, что при установив-ся дв-ии несжимаемой жид-ти расход ее в любом сечении потока постоянен. Поскольку Q = S·W, то S 1· W 1 = S 2· W 2 = const – ур-ие неразрывности. Оно показывает, что при установив-ся дв-ии несжимаемой жид-ти произведение S на W есть const => W1/W2 = S2/S1 => при установив-ся дв-ии жид-ти сред ск-ти обратно проп-ны площадям соотв-их живых сечений.

расположенном на одной оси эл двигателем, а вторая получает вращ-ие от первой, благодаря плотному зацеплению зубьев. Шестерни вращ-ся как бы от центра наружу. При работе жид-ть захв-ся зубьямиколес, отжимается к стенкам корпуса и перемещается от стороны всасывания на сторону нагнетания. Переток

жид-ти в обратном напр-ии практически отсутствует из-за плотного зацепления. Число зубьев м.б уменьшено до 2-х, при этом вращ-ся эл-ты будут иметь форму восьмерки. В таком нагнетателе необх-мо обеспечить привод обеих восьмерок, т.к. в отличие от зубчатых насосов они не имеют зацепления. Достоинства: компактность, простота конструкции, отсутствие клапанов, возм-ть исп-ия для привода двигателей высокоскоростных, незав-ть подачи от сопрот-ия сети, реверсивность, возм-ть получения высоких давл (5 МПа для шест-го насоса, 0,5 МПа для восьмерочного). Недостатки: быстрый износ рабочих органов, невысокая подача и сранит-но низкий КПД (до 75%).

Мощность нагнетателя

Под мощ-тью понимают эн сообщаемую или затрачиваемую в ед. времени, исп-уя такие понятия как напор насоса H или давление вент-ра ΔP, можно опр-ть полезную мощ-ть потока жид-ти выходящей из нагнетателя.

 

КПД нагнетателя

Потери мощ-ти в нагнетателе, опред-мые вел-ой ηн, подразделяются на гидравлические, объемные и механические.

Осевой вентилятор.

 

1. входной коллектор

2. входной направляющий аппарат

3. рабочее колесо

4. выходной направляющий аппарат

5. кожух (обечайка)

6. обтекатель

В осевом вен-ре поток дв-ся преимущественно в напр-ии оси вращения и некотрое закручивание приобретает лишь при выходе из колеса. Поток ч/з коллектор 1 поступает во входной напр-ии аппарат 2, затем в 3 и в 4. Колесо сидит на валу, вращающемся в подшипниках укрепленных на стойках. Колесо и направл-щие аппарата заключены в кожух 5. Втулка рабочего колеса имеет обтекатель 6. Как в осевом так в радиальном вентиляторе передача эн от двигателя потоку среды происходит во вращающемся рабочем колесе. Осевые нагнетатели просты в изготовлении, компактны, реверсивны, по ср-ию с радиальными нагнетателями они имеют более высокий КПД и подачу при отн-но низком давл (напоре).

Уравнение Бернулли.

 

Оно уст-ет связь м/д ск-тью и давл в потоке жид-ти, оно исп-ся при расчете трубопроводов, насосов и т.д. Изначально ур-ие было получено для идеальной жид-ти

 (6)

α – поправоч коэф (коэф Кориолиса), учит-щий неравномерный хар-р распред-ия ск-ей в потоке.

 

Для установл-ия плавного изм-ия дв-ия сред знач-ие коэф неравномер-ти 1,05–1,10.

Это ур-ие показ-ет, что полная уд эн потока в любом сечении состоит из суммы 3-х слагаемых: 1-ое – уд потенц эн давл; 2-ое – уд потенц эн; 3-е – уд эн положения рассматр-го сечения потока жид-ти в поле земного тяготения. Проанализ-ем размер-ти 3-х сост-их этого ур-ия:

Ед измерения всех слаг-ых явл уд эн потока, т.е. эн, отнесенная к 1 кг массы жид-ти. Из (6) => полная уд эн потока ид-ой жид-ти остается const в любом его сечении. Т.о. ур-ие Бернулли предст-ет собой з-н сохр-ия мех эн при движ ид несжимаемой жид-ти. Разделим все члены (6) на q:

(7)

Первое слаг-ое левой части предст-ет собой пьезометрич-ую высоту (напор). Иными словами это высота на к-ую под-ся жид-ть в трубке с открытым концом под действием гидроскоп-го давл в трубопр-де. Приборы, к-ые измер-ют давл жид-ти непоср-но высотой столба этой жид-ти наз-ся пьезометрами.

Второе слаг-ое – скоростной напор. Физ смысл: пусть в открытом трубопр-де дв-ся жид-ть со ск-тью W, помести в поток этой жид изогнутую трубку под углом 90º как на рис. Конец трубки направим против течения, др конец трубки перпенд пов-ти жид-ти и выступает из нее на некоторую высоту. Такая трубка наз-ся гидрометрической трубкой Пито. В рез-те возд-ия потока жид-ть в вертик части трубки подним-ся на такую высоту, при к-ой давл столба жид-ти в трубке д.б уравновешено давл дв-ия жид-ти с др стороны. Высота столба жид-ти в верт части трубки предст-ет собой скоростной напор. Знач-е его опред-ся лин ск-тью и ускорением свободного падения, скоростной напор не зав-ит от рода жид-ти, т.е. ее плотности, а опред-ся лишь лин ск-тью.

Третье слаг-ое – нивелирная высота, высота располож-ия рассматр-го сеч-ия потока над некоторой плоскостью отсчета.

Т.о. все члены ур-ия Бернулли имеют лин-ую размер-ть => геометрич смысл ур Бернулли: при установивш-ся дв-ии ид жид-ти сумма 3-х высот (пьезометрич, высоты скорост-го напора, высоты полож-ия) вдоль потока ост-ся неизменной практически.

Мощность нагнетателя

 

Под мощ-тью понимают эн сообщаемую или затрачиваемую в ед. времени, исп-уя такие понятия как напор насоса H или давление вент-ра ΔP, можно опр-ть полезную мощ-ть потока жид-ти выходящей из нагнетателя. Деств-но, если каждой ед веса капельной жид-ти сообщ-ся эн H, то при весовой подаче насоса равной γQ жид-ть выходит из насоса, обладая полезной мощ-тью N п = γ QH, Nп = QρgH. Проводя аналогичные рассуждения рассматривая работу вент-ра, получим что если каждой ед обьема воздуха прошедшего ч/з вент-р сообщается давл ΔP, то газ

Характеристика насоса.

 

Рабочие органы расчит-ся для опред-го сочетания подачи, напора и частоты вращ-ия, причем размеры и форма проточной части выбир-ся т.о., ч/б гидравлич потери при работе на этом режиме были миним-ми. Такое сочет-ие подачи, напора и частоты вращ-ия наз-ся оптимальным режимом.

При эксплуатации насос может раб-ть на режимах отличных от оптим-го. Так прикрывая задвижку, уст-ом на нагнет-ом трубопр-де насоса, уменьш-ют подачу. При этом также изм-ся напор, развив-ый насосом при изм-ии его подач, т.е. необходимо знать раб часть хар-ки насоса, под к-ой поним-ся зав-ть напора, мощ-ти и КПД от подачи насоса при пост-ой частоте вращ-ия.

Если радиальную ск-ть жид-ти с_Р в раб колесе выразить ч/з обемную подачу Q, то с_Р = Q / π D₂ b₂ (44)

Зав-ть м/д теорет-м напором и подачей представляется в виде

 (45)

b2 – ширина лопастей на выходе из раб колеса.

1. при радиальных лопастях раб колеса.

2. при загнутых вперед лопастях

3. при загнутых назад лопастях

4. лопасти загнутые назад с учетом конечного числа лопастей

5. с учетом потерь на трение в насосе

6. с учетом потерь на удар

 

Для радиальных лопастей (β2 = 90º) ур-ие (45) принимает вид:

Hт = U²₂ /q (46)

Как следует из (46) напор не зав-ит от подачи на хар-ке приведенной на рис линия 1., загнутые вперед лопасти имеют β2 > 90º, учитывая знак ctg β₂ < 0 хар-ку ц.н. запишем

(47)

Из (47) =>, сто Hт линейно растет с увелич-ем подачи (линия 2), загнутые назад лопасти имеют β2 < 90º, поэтому теор. хар-ка будет выр-ся (45), из к-го следует, что Hт уменьш-ся по лин-му з-ну с ростом подачи, линия 3. Теорет хар-ки ц.н. соотв-ют ид жид-ти и раб колесу с конечным числом лопастей. Конечное число лопастей учит-ся введ-ем поправочного коэф К<1. Граф-ки теорет хар-ка насоса с учетом конеч числа лопастей выр-ся линией 4. При течении реальной жид-ти в раб каналах насоса часть эн, расх-ся на преод-ие гидр-их сопр-ий, с учетом потерь на трение в насосе, расчит-ая хар-ка предст-ся линией 5. Поступление жид-ти на лопасти раб колеса сопр-ся ударом, на что также расх-ся эн, с учетом потери эн на удар окончат-но хар-ка ц.н. изобразится линией 6. Построить точную хар-ку ц.н. путем расчета невозможно, т.к. трудно учесть все действующие факторы, поэтому хар-ка H-Q строится по данным исп-ия насоса. Изгот-ый на заводе насос испыт-ся на спец стенде, регулир-ем открытия нагн-ой задвижки при полностью открытой всасывающей задвижке уст-ют различные знач-ия подачи и соотв-ие давл при пост частоте вращ-ия. Подача насоса опред-ся с помощью мерного бака или расходомера, напор пересчит-ся по ф-лам. Потребл-ая насосом мощ-ть вычисл-ся по измеренной мощ-ти на зажимах эл дв-ля   N = ηэ · Nа    (48)

ηэ – КПД эл дв-ля.

КПД насоса выч-ся по ф-ле

η = QHρq/N = QHρq / (ηэ · Nа) (49)

 

По данным испытания строятся графики зав-ти мощ-ти, КПД от подачи насоса.

 

 

Кавитация.

В сл-ях, когда действит-ая высота всас-ия превосходит max-но допуст-ую, в насосах возникает явление «кавитации». В рез-те кавитации происходит разрушение пов-тей раб-их лопастей и в конечном итоге насос выходит из строя. Сущ-ть кавитации закл-ся в след-ем: при Pmin < Pнас вблизи пов-тей лопастей жид-ть вскипает, образ-ся пузырьки пара увлекаются жид-тью вдоль лопастей в область повыш-го давл-ия, где они переохлажд-ся и почти мгновенно конденсируются. В объм занятом пер-но паром устремл-ся жид-ть и если пузырьки пара нах-ся вблизи она удар-ся о нее. Ск-ть жид-ти в точке удара оказ-ся столь большой, что давл на пов-ти лопастей может достигать нескольких сотен атмосфер. Следствием удара явл-ся эрозия пов-тей лопастей на границе области, занятой пузырьками пара и называемая каверной. Одновременно вода вместе с растворенным в ней воздухом попадает в образ-ся трещинки пов-ти лопасти. Кислород воздуха выз-ет каррозию, причем процесс расшир-ия идет быстро. Границы каверны показаны - - -, в т.А набл-ся наибольшее разр-ие лопастей. Хаар-р разр-ия раб колеса во многом зав-ит от того, из какого мат-ла оно изготовлено. Так, н-р, чугунныедетали приобр-ют губчатую стр-ру с неровной пов-тью и извилистыми узкими щелями проник-ми далеко в металл и нарушающими проч-ть деталей. В дет вып-ых из легир стали, в отличие от углеродных, эрозия возн-ет в рез-те кавитации проявл-ся в виде гладких, как бы приточенных впадин и канавок. Материалов абсол-но уст-ых к кавитации не сущ-ет. Кавитация вредна не только тем что происх-ит разрушения раб колеса, машина раб-ая в усл-ях кавитации существенно снижает КПД. Внешняя работа в режиме кавитации проявл-ся шумом, внутр треском, повыш-ым уровнем вибрации, а при сильно развивш-ся кавитации ударами в проточ части, опасными для насоса.

Кавитац-ый процесс делят на 3 стадии:

1. В нач стадии зона кавитации зап-ся смесью более или менее крупных пузырьков и перекачиваемой жид-ти.

2. Во II ст в кавитирующем потоке на огранич пов-ти обр-ся крупные каверны, срываемые потоком и вновь образ-ся. Эта стадия развитой кавитации.

3. III ст – суперкавитация. Здесь обтекаемый эл-т гидромашины полностью лежит в обл-ти каверны.

Меры предотвращ-ие возникн-ие кавитации в насосе:

1. ограничение ск-ти

2. прим-ние рациональных форм сечения проточной части и профилей лопасти

3. эксплуатация насосов на расчетных режимах

4. осн-ой мерой явл-ся соблюд-ие такой высоты всасывания, при к-ой кавитация не возникает, такая высота наз-ся допустимой.

КПД нагнетателя

 

Потери мощ-ти в нагнетателе, опред-мые вел-ой ηн, подразделяются на гидравлические, объемные и механические.

Механич явл-ся потери мощ-ти на различ виды трения в раб органе нагн-ля. Если эти потери обозн-ть ч/з ΔN, то мех КПД равен ηм = (N в–Δ N)/ N в.

Объемные потери возн-ют в рез-те утечек жид-ти ч/з уплотнения в нагнетателе, а также перетоков из областей высокого давл в области низкого, обусловл-ми особ-ми конструкции.

P2 > P1

Перетоки отмеч-ся в лопастных нагн-лях, там жид-ть может перетекать обратно во всасывающий патрубок с периферии раб колеса ч/з зазоры м/д раб колесом и корпуса нагн-ля. Если объемы утечек и перетоков происходящих в ед врмени обозн-ть ч/з q, то объемный КПД равен ηо = Q /(Q + q),

Q – подача насоса

Гидравлический КПД учит-ет потери, к-ые возн-ют вследствие наличия гидравл сопр-ия в подводе, раб колесе и отводе. Если потери напора в раб органе нагн-ля обозн-ть hи, то гидравлич-ий КПД опред-ся ηг = H /(H + h и)

КПД нагнетателя равен произведению гидр-го, объемного, мех-го КПД: ηн = ηо ηм ηг

Классификация нагнетателей.

Гидравлической машиной наз-ют устр-во преобр-щее мех работу в эн потока жид-ти и наоборот.

Гидр маш, в к-ой в рез-те обмена эн происходит преобр-ие мех эн жид-ти в мех работу (вращение вала, возвратно-поступат-ое движ-е поршня и т.д.) наз-ся турбиной или гидродвигателем.

Гидр маш, в к-ой происходит преобраз-ие мех работы в мех эн жид-ти наз-ся нагнетателем. К нагнетателям относятся насосы и воздуходувные машины. Воздуходувные машины служат для повышения давл и подачи воздуха или др газа. В зав-ти от степени сжатия возд-дувн машины разд-ют на вентиляторы и компрессоры.

Вентилятор – возд-дувн машина, пердназнач для подачи воздуха или др газа под давл до 15 кПа при орг-ии воздухообмена.

Компрессор – возд-дувн машина, предназач для сжатия и подачи воздуха или др газа под давл не ниже 0,2 МПа.

Насос – устр-во служащее для напорного перемещения (всасывания или нагнетания) главным образом капельной жид-ти в рез-те сообщения ей эн.

Основное предназнач-е нагнетателя – повышение полного давл перемещ-ой среды. В зав-ти от св-в среды (газ, чистая жид-ть, загрязненная жид-ть и взвесь, вязкая жид-ть, агрессивная жид-ть, жидкий металл, сжиженный газ и т.д.) прим-ся нагнетатели разных видов и конструкций. В практике часто встреч-ся нагнетатели разных типов, наз-ия к-ым даны в зав-ти от их назначения и особенностей эксплуатации (питательные, циркуляционные, конденсационные насосы для тепл.эл. станций). Нагнтатели в основном классифицируются по принципу действия и конструкции: объемные и динамические.

Объемные нагнетатели раб-ют по принципу вытеснения, давл пермещ-ой среды повыш-ся в рез-те сжатия. К ним отн-ся возвр.-поступат-ые (диафрагменные, поршневые) и роторные (аксиально- и радиально- поршневые, шиберные, зубчатые, винтовые насосы).

Динамические нагнетатели раб-ют по принципу силового воздействия на перемещ-ую среду. К ним отн-ся радиальные, центробежные, осевые нагнетатели и нагнетатели трения (вихревые, дисковые, струйные).

Нагнетатели исп-ые в сис-ах теплогазоснабж-ия и вентиляции должны удовлет-ть требованиям:

1. соответствие фактич параметров работы заданным российским усл-ям;

2. возможность регулир-ия подачи и напора в опред-ых пределах;

3. устойчивость и надежность в работе;

4. простота монтажа;

5. бесшумность при работе.

2. Радиальный вентилятор со спиральным кожухом

 

1. коллектор впускной

2. рабочее колесо

3. спиральный кожух

4. рабочие лопатки

5. вал

В радиальном вентиляторе со спиральным кожухом перемещ-ая среда двигаясь в осевом напр-ии ч/з всасывающий коллектор 1 попадает на вращ-ся рабочее колесо 2 снабженное лопатками 4 изменяет напр-ие своего дв-ия к периферии колеса, закруч-ся в напр-ии вращения, поступает в спиральный кожух 3 и затем ч/з напорный коллектор выходит из нагнетателя. Рабочее колесо сидит на валу 5 и приводится во вращение приводом. Вал вращ-ся в подшипниках, укрепленных на станине или кожухе. Аналогичную конструкцию и принцип действия имеет центробежный

Смерчевой вентилятор

Смерчевой вентилятор  имеет рабочее колесо с небольшим числом лопаток, прикрепленных к заднему диску. Это колесо размещено в специальной нише в задней стенке спирального кожуха. При вращении колеса возникает вихревое течение, аналогичное атмосферному вихрю — смерчу, в центральной и периферийной частях которого образуется перепад давлений, являющийся побудителем движения воздуха. Вследствие этого основная часть потока с содержащимися в нем примесями проходит через нагнетатель, минуя рабочее колесо. КПД вентилятора не превышает 60%.

Дисковый вентилятор

 

Дисковый вентилятор  относится к нагнетателям трения. Рабочее колесо у такого нагнетателя представляет собой пакет дисков (колец), расположенных с небольшим зазором перпендикулярно оси вращения колеса. Передача энергии от колеса потоку жидкости происходит в результате действия сил трения в пограничном слое, образующемся на дисках. Отсутствие срывных вихревых зон, неизбежных в лопастном рабочем колесе, способствует устойчивой работе дисковых машин с малым шумом. КПД таких нагнетателей не превышает 40—45 %.

Вихревой насос

1. рабочее колесо

2. лопатка

3. корпус

4. всасывающее отверстие

5. выходное отверстие

Вихревой насос отн-ся к машинам трения. Его раб колесо аналогично колесу центробежного насоса, засасывает жид-ть из внутренней части канала и нагнетает во внешнюю в рез-те чего возникает продольный вихрь. При прохождении жид-ти ч/з раб колесо в вихревом насосе как и в центробежном, увелич-ся кинетич эн жид-ти (ее ск-ть) и потенц (давл). Рабочим органом насоса явл-ся раб колесо с радиальными лопатками. Колесо вращается в цилиндрическом корпусе с малыми торцевыми зазорами. Жид-ть поступает ч/з всасывающее отверстие в канал, перемещ-ся по нему раб колесом и выбрас-ся ч/з выходное отверстие. Вихревой насос по ср-нию с центробежным обладает следующими дост-ми: создаваемое им давл в 3-5 раз больше при одинаковых размерах и частоте вращ-ия колеса;конструкция проще и дешевле; обладает самовсасывающей способностью; может работать на смеси жид-ти и газа; подача меньше зав-ит от сопрот-ия сети. Недостатками насоса явл-ся низкий КПД, непревышающий в рабочем режиме 40 %, непригодность для подачи жид-ти, содержащие абразивные частицы, т.к. Это приводит к быстрому изнашиванию стенок торцевых и радиальных зазоров => к падению давления и КПД.

Диаметральный вентилятор

 

Диаметральный вентилятор имеет следующий принцип действия. Если во вращающееся колесо барабанного типа поместить неподвижное тело, расположенное несимметрично относительно оси колеса, то осе-симметричный вихрь, образующийся вокруг колеса, смещается в сторону, и возникает течение воздуха через колесо в сторону меньшего сечения. Поперечное течение появляется также при установке лопаточного колеса в несимметричном коленообразном корпусе. Диаметральные вентиляторы имеют следующие преимущества по сравнению с радиальными: диаметральные вентиляторы с широкими колесами могут непосредственно присоединяться к воздуховодам, имеющим сечение в форме вытянутого прямоугольника; диаметральные вентиляторы могут создавать значительные давления даже при невысоких окружных скоростях рабочих колёс, поскольку поток воздуха дважды пересекает лопаточное колесо.

Недостатки, мешающие более широкому применению диаметральных вентиляторов, состоят в следующем: невысокий КПД (максимальный 60—65%); повышенный уровень шума; возможность появления неустойчивых режимов работы в области, где с увеличением подачи наблюдается рост давления; существенные перегрузки электродвигателя при уменьшении сопротивления сети.

Поршневой нагнетатель (насос)

 

1. корпус (цилиндр)

2. поршень

3. всасывающий клапан (впускной)

4. нагнетательный клапан (выпускной)

Поршневой нагнетатель состоит из 1, внутри к-го перемещ-ся 2 с кольцами, всасывающего 3 и нагнетательного клапана 4. Поршень в корпусе совершает возвратно-пост-ые дв-ия. Преобразование вращ-го дв-ия привода в возвр-поступ дв-ие поршня осущ-ся с помощью шатунно кривошипного механизма. При дв-ии поршня в право открывается клапан 3 и жид-ть заполняет простр-во внутри корпуса, при этом клапан 4 закрыт. При дв-ии влево, наоборот. Достоинства: высокий КПД (до 95%); возм-ть получения высоких давл; независимость подачи от сопрот-ия сети; возм-ть запуска без предварит-го залива. Недостатки: громоздкость конструкции; невозм-ть исп-ия для привода высокоскоростных эл двигателей из-за сложности привода ч/з шатунно-кривошипный механизм; сложность регулирования подачи.