Насосные станции Адмирал

Некоторые конструкции возвратно-поступательных насосов

Наибольшее применение в системах водного хозяйства поршневые и плунжерные насосы находят в качестве насосов-дозаторов, описание которых см. далее. Существует множество конструкций возвратно-поступательных поршневых насосов. Одной из них является выпускаемый промышленностью электроприводной поршневой насос ЭНП 63/2,5 (рис. 5.3). Насос состоит из гидравлической и приводной частей. В приводной части установлен кривошипный вал с насаженным на нем колесом, сцепляющимся с червяком. Движение от вала передается ползунам и далее поршням. Насос обладает большой высотой всасывания — 7 м и достаточно высоким КПД — 80 %. Такие насосы применяют на водном транспорте для перекачки воды и нефтепродуктов. Масса насоса (с приводом) 1300 кг. Масса аналогичных по подаче и напору центробежных или вихревых насосов в 5—8 раз меньше.

Электроприводной поршневой насос

Рис. 5.3. Электроприводной поршневой насос
1 — всасывающий патрубок; 2 —узел маслоподачи; 3 — червяк; 4 — шатун; 5 — гидроблок; 6 — поршень

 

 


Для перекачивания осадка (например, из первичных отстойников) применяют плунжерные насосы типа НП, в частности НП-28 и НП-50 с подачей соответственно 28 и 54 м3/ч при максимальном напоре до 30 м. Это плунжерные насосы одностороннего действия. Насос НП-28 двухплунжерный, а насос НП-50 четырехплунжерный. Привод насосов — от электродвигателя через клиноременную передачу и редуктор. Подачу можно изменять путем уменьшения хода плунжера. Основными деталями поршневых насосов являются цилиндры, поршни, клапаны, кривошипно-шатунные механизмы и воздушные колпаки. Цилиндры — основная деталь собственно поршневых насосов. Так как в полости цилиндра движется поршень, то внутренние стенки его должны быть тщательно обработаны. Поршни должны быть также обработаны и иметь уплотнительные детали — поршневые кольца или манжеты.

Рис. 5.4.
Схемы клапанов поршневых насосов
а—тарельчатый; б—кольцевой; в—шаровой


В плунжерных насосах плунжер движется в камере, не соприкасаясь с ее стенками, поэтому в таких насосах тщательной обработки требуют только плунжеры и сальниковые устройства, в которых они движутся. Обработка плунжеров значительно проще, чем обработка внутренней полости цилиндров.

Весьма ответственными деталями насосов являются всасывающие и нагнетательные клапаны. Как правило, применяют автоматические (самодействующие) клапаны и лишь иногда клапаны с принудительным движением. Различают поднимающиеся и откидные автоматические клапаны. В поршневых насосах обычно устанавливают поднимающиеся клапаны, которые, в свою очередь, могут быть тарельчатыми, кольцевыми, шаровыми (рис. 5.4).
Существенной деталью поршневых насосов является воздушный колпак, который служит для выравнивания подачи жидкости и уменьшения инерционного воздействия массы жидкости на детали насоса. Так как воздушные колпаки обеспечивают равномерную подачу жидкости в трубопровод, они должны аккумулировать избыток жидкости в периоды максимальной подачи и пополнять расход в периоды, когда подача меньше средней. Колпаки устанавливают на корпусе насоса в непосредственной близости от камер нагнетания или всасывания. При установке воздушного колпака на всасывающем трубопроводе увеличивается высота всасывания.

Объем воздушных колпаков зависит от типа насоса и степени неравномерности подачи. Объемы воздуха VK в напорных колпаках ( в долях от рабочего объема цилиндра насоса FS) принимают равными для насосов:
одностороннего действия — 22 FS
двустороннего  — 9 FS
строенных  — 0,5 FS.
Объем воздуха в колпаках, установленных на всасывающей стороне насоса, должен быть не меньше (5—10) FS, независимо от типа насоса. Полный объем колпака составляет около 1,5 объема воздуха. Схему установки воздушных колпаков на насосе двойного действия см. на рис. 5.1, б.
Поршневые насосы можно пускать в ход только при открытой задвижке на напорном трубопроводе, так как пуск насоса при закрытой задвижке может привести к поломке насоса или разрыву напорного трубопровода. Этим поршневые насосы принципиально отличаются от центробежных. Останавливать поршневой насос следует тоже при открытой задвижке. Следовательно, задвижку на напорном трубопроводе закрывают только при ремонте или замене поршневого насоса.
При эксплуатации поршневые насосы требуют более тщательного ухода, чем центробежные. Уход за ними заключается главным образом в смазке трущихся деталей — подшипников, кривошипного механизма и пр. Необходимо следить также за тем, чтобы в воздушном колпаке запас воздуха составлял около 2/з объема колпака. При избытке воздуха его выпускают через установленные на колпаке воздушные краны, а при недостатке — пополняют.
К достоинствам поршневых насосов относятся: 1) постоянство подачи жидкости независимо от сопротивления напорного трубопровода, что позволяет использовать их как дозаторы; 2) возможность подачи незначительных расходов под большим давлением при высоком КПД; 3) техническая целесообразность создания малогабаритных насосов, способных поднимать жидкость из скважин малого диаметра; 4) возможность пуска насоса в действие без предварительного заполнения его жидкостью.
К недостаткам поршневых насосов можно отнести: 1) большие габаритные размеры, массу и площадь, занимаемую насосным агрегатом; 2) необходимость устройства тяжелого фундамента; 3) наличие легко изнашивающихся деталей (клапанов, манжет и т. п.); 4) сложность эксплуатации и меньшую надежность в работе; 5) неравномерность подачи жидкости.