Струйные насосы и их особенности

Если компрессор длительное время не работает и масло успело охладиться, то перед пуском компрессора масло подогревают специальным электронагревателем.

Винтовой агрегат 5ВХ-350/5фс. Основными достоинствами винтовых компрессоров являются

малое изменение к. п. д. компрессора при широком изменении степени сжатия;

экономичное регулирование производительности с помощью золотника;

быстроходность, обусловливающая малую массу и малые габариты винтовой машины;

возможность сжатия двухфазных сред без ухудшения характеристик компрессора;

полная уравновешенность компрессора;

исключительно высокая надежность и долговечность;

отсутствие всасывающих и нагнетательных клапанов, простота обслуживания и возможность перевода на дистанционное управление.

Получение высокой степени сжатия в одной ступени позволяет применять одноступенчатое сжатие при работе с температурой кипения до -42° С при температуре конденсации до 40° С.

Рис. 9. Общий вид судового холодильника агрегата 5ВХ-350/5фс:

1 - винтовой компрессор; 2 - регулятор производительности; 3 - фильтр масляный; 4 - охладитель масла; 5 - маслоотделитель вторичный; 6 - электродвигатель.

Основным недостатком винтовых компрессоров является высокий уровень шума.

Энергетическая эффективность винтовых компрессоров несколько ниже, чем поршневых. К недостаткам винтовых маслозаполненных компрессоров относится также наличие развитой системы смазки, включающей громоздкую систему маслоотделения и охлаждения.

Несмотря на указанные недостатки, винтовые компрессоры в области производительностей от 400 до 1800 кВт в одном агрегате являются наиболее оптимальным типом компрессора. Холодильные винтовые компрессоры имеют широкое применение в холодильной технике и особенно для рефрижераторных судов флота рыбной промышленности.

Рис. 10. Зависимость холодопроизводительности и эффективной мощности от температуры кипения при различных температурах конденсации агрегата 5ВХ-350/5фс.

На рис. 9 показан общий вид холодильного винтового фреонового (фреон-22) компрессора 5ВХ-350/5фс. Компрессор снабжен электродвигателем, двумя маслоотделителями (маслоотделитель второй вертикальный). В сочетании с маслоотделителями и холодильником масла он составляет единый агрегат. На рис. 10 приводятся данные по изменению холодопроизводительнссти и эффективной мощности в зависимости от температуры кипения при различных температурах конденсации агрегата 5ВХ-350/5фс.

15. Пластинчатый роторный насос -- устройство, схема, чертёж, расчёт и принцип работы

Пластинчатый насос -- это роторно-поступательный насос с рабочими органами (вытеснителями) в виде плоских пластин. Пластинчатые насосы могут быть однократного, двукратного или многократного действия.

На рис. 1, а приведена конструктивная схема пластинчатого насоса однократного действия.

В пазах вращающегося ротора 4, ось которого смещена относительно оси неподвижного статора 6 на величину эксцентриситета ( е ), установлены несколько пластин 5 с пружинами 8. Вращаясь вместе с ротором, эти пластины одновременно совершают возвратно-поступательное движение в пазах 7 ротора. Рабочими камерами являются объемы 1 и 3, ограниченные соседними пластинами, а также поверхностями ротора 4 и статора 6. При вращении ротора рабочая камера 1, соединенная с полостью всасывания, увеличивается в объеме и происходит ее заполнение. Затем она переносится в зону нагнетания. При дальнейшем перемещении ее объем уменьшается и происходит вытеснение жидкости (из рабочей камеры 3).

Для расчета рабочего объема пластинчатого насоса ( Wo ) может быть использована формула

Wo = к z WK

взятая вот от сюда; при этом объем рабочей камеры ( Wk ) следует определять в ее крайнем левом положении, т. е. когда она изолирована от полостей всасывания и нагнетания. В этом случае

Wk = L*h*b

где h -- высота рабочей камеры (h = 2e); L -- средняя длина части окружности, ограниченной двумя пластинами; b -- ширина пластины.

Длина ( L ) может быть приближенно определена по диаметру ротора D с учетом толщины пластины ( д ) и числа пластин ( z ) т. е.

( L = (3.14*D- д*z) ).

Тогда с учетом вышеописанных формул получим приближенную зависимость для вычисления рабочего объема пластинчатого насоса:

Wo = 2e *(3.14*D- д*z)*b*k

Из анализа последней формулы следует, что для увеличения рабочего объема пластинчатого насоса ( Wo ) при сохранении его габаритов, т. е. размеров D и b, необходимо увеличивать эксцентриситет ( е ).

Кроме того, рабочий объем пластинчатого насоса может быть увеличен за счет кратности его работы ( k ), что достаточно широко применяется на практике. На рис. 1, б приведена конструктивная схема пластинчатого насоса двукратного действия. Внутренняя поверхность такого насоса имеет специальный профиль, что позволяет каждой пластине за один оборот вала дважды производить подачу жидкости. У пластинчатого насоса двукратного действия имеются две области всасывания 9, которые объединены одним трубопроводом, и две области нагнетания 10, также объединенные общим трубопроводом. На практике применяются насосы и с большей кратностью, но их конструкции сложнее, поэтому использование таких насосов ограничено.

Для пластинчатых насосов важным является обеспечение герметичности в месте контакта пластины и корпуса (точка 2 на подач пластинчатого насоса рис. 1, а). В насосах с высокими скоростями это может быть получено за счет центробежных сил. В конструкции, показанной на рис. 1, а, герметичность обеспечивают пружины 8. В некоторых насосах это достигается за счет давления, создаваемого в пазах 7.

Насосы могут быть регулируемыми, т.е. иметь переменный рабочий объем. Конструкция пластинчатого насоса однократного действия позволяет изменять его рабочий объем в процессе работы. Для этого достаточно сделать вал ротора подвижным относительно корпуса. Тогда при смещении ротора 4 влево можно не только уменьшить величину ( e ), а следовательно, подачу насоса, но и изменить направление потока жидкости (при е < 0), не меняя направления вращения вала. Для иллюстрации этого на рис. 2 показаны три характерных положения ротора регулируемого пластинчатого насоса.

пластинчатые насосы двукратного и многократного действия не могут быть регулируемыми.

16. Роторные гидромашины

Материал из Википедии -- свободной энциклопедии

Ромторные гидромашимны -- это объёмные гидравлические машины, в которых вытеснители совершают вращательное или вращательно поступательное движение.

Классификация роторных гидромашин по принципу действия выглядит следующим образом:

1.Роторно-вращательнае гидромашины

Шестерённые гидромашины

· С внутренним зацеплением

· С эвольвентным зацеплением

· Героторные

· С внешним зацеплением

Винтовые гидромашины

· Одновинтовые

· Многовинтовые

2.Роторно-поступательные

Пластинчатые

· Однократного действия

· Двукратного действия

· Многократного действия

· Роторно-плунжерные

Аксиально-плунжерные

· С наклонным диском

· С наклонным блоком

Радиально-плунжерные

· Однократного действия

· Многократного действия

Роторные гидромашины обычно состоят из следующих элементов: статора, ротора, связанного с валом гидромашины, и вытеснителей, осуществляющих вытеснение жидкости (в насосах).

К особенностям роторных гидромашин относятся:

обратимость, то есть способность гидромашины работать как в режиме насоса, так и в режиме гидродвигателя;

быстроходность -- частоты вращения роторных гидромашин достигают 2-5 тыс. об/мин;

способность работать только на чистых жидкостях, не содержащих абразивных частиц.

17. Насос

Насомс -- гидравлическая машина, преобразующая механическую энергию приводного двигателя или мускульную энергию (в ручных насосах) в энергию потока жидкости, служащая для перемещения и создания напора жидкостей всех видов, механической смеси жидкости с твёрдыми и коллоидными веществами или сжиженных газов[прим 1]. Разность давлений жидкости на выходе из насоса и присоединённом трубопроводе обусловливает её перемещение.

Условное графическое обозначение нереверсивного нерегулируемого насоса

Неполная классификация насосов по принципу действия и конструкции выглядит следующим образом:

· импеллерные (ламельные) насосы

· пластинчатые (шиберные) насосы

· водокольцевой насос

· шестерённые насосы

· аксиально-плунжерные насосы

· радиально-плунжерные насосы

· центробежно-шнековые (дисковые, оседиагональные) насосы

· винтовые (шнековые)

· поршневые

· центробежные

· осевые

· вихревые

· роторные

· струйные

· синусоидальные

· перистальтические

· мембранные

· абсорбционные

· гидротаранный насос

· магниторазрядные

Характеристики насоса:

Патрубок (точка в гидравлической системе, в которой установлен насос), из которого насос забирает жидкость, называется всасывающим, патрубок, в который нагнетает, -- напорным. Патрубки могут находиться на разной высоте, при этом часть энергии насос тратит на преодоление разницы гидростатических давлений между высотой напора z1 и высотой всаса z0 (это может быть и отрицательная величина).

Напор насоса H -- это приращение механической энергии единицы массы жидкости между его выходом и входом. Обычно мерой энергии служит высота столба перекачиваемой жидкости (имеющей удельный вес г при ускорении свободного падения g): для i-й точки с давлением pi и скоростью жидкости vi

E_i=p_i/г+z_i+v_i^2/(2g),

соответственно, напор насоса

H = E1-E0 = (p1-p0)/г+(z1-z0)+(v1^2-v0^2)/(2g).



Подача -- количество жидкости, подаваемое насосом за единицу времени. Может рассматриваться массовая подача G или объёмная подача Q, G = гQ.

Мощность N -- потребление насосом энергии за единицу времени. Полезная мощность Nh -- это приращение энергии всего потока жидкости в насосе: N_h = GH = гQH. Внутренняя мощность насоса Ni -- это его полная мощность за исключением потерь на трение механических частей насоса, т. е. мощность, сообщаемая жидкости в виде тепловой и механической энергии.

Соотношение полезной и подведённой мощности -- это коэффициент полезного действия насоса з = Nh/N. При этом следует наблюдать за размерностью величин: если, например, напор выражен в метрах, а подача в килограммах в секунду, то мощность в киловаттах вычисляется по формуле:

N[кВт] = G[кг]H[м]102з[безразм.]

Потери в насосе могут быть гидравлическими (затраты на преодоление гидравлических сопротивлений внутри насоса), объёмными (сокращение подачи насоса по сравнению с подачей рабочего органа) и механическими (трение деталей насоса о жидкость -- внутренние механические потери, трение их друг об друга в подшипниках и т. д. -- внешние). Учитываются, соответственно, гидравлическим КПД зг, объёмным зоб и механическим, разделяющимся на внутренний и внешний, зм=змiзмe. з=згзобзм; Ni = Nзмe.

Минимальный избыточный напор всасывания H0u min над давлением парообразования жидкости ps -- запас механической энергии жидкости на входе в насос, необходимый для того, чтобы в насосе не возникла кавитация. Избыточный напор всасывания определяется как

H_{0u} = \frac{p_{0a}-p_s}{\gamma}+\frac{v_0^2}{2g}\mbox{,}



где p0a -- давление на входе в насос, отнесённое к уровню оси насоса. На практике величину необходимого кавитационного запаса насоса принимают с некоторым коэффициентом запаса ц = 1,2…1,4. Допустимая высота всасывания определяется с учётом давления на поверхности жидкости в резервуаре, откуда она забирается, pb и сопротивления (в линейных единицах) всасывающих трубопроводов hc как

Для открытых сосудов pb -- это атмосферное давление, для закрытых сосудов с кипящей жидкостью \textstyle p_b=p_s.

Классификация насосов по принципу действия:

По характеру сил преобладающих в насосе: объёмные, в которых преобладают силы давления и динамические, в которых преобладают силы инерции.

По характеру соединения рабочей камеры с входом и выходом из насоса: периодическое соединение (объёмные насосы) и постоянное соединение входа и выхода (динамические насосы).

Объёмные насосы используются для перекачки вязких жидкостей. В этих насосах одно преобразование энергии -- энергия двигателя непосредственно преобразуется в энергию жидкости (механическая => кинетическая + потенциальная). Это высоконапорные насосы, они чувствительны к загрязнению перекачиваемой жидкости. Рабочий процесс в объёмных насосах неуравновешен (высокая вибрация), поэтому необходимо создавать для них массивные фундаменты. Также для этих насосов характерна неравномерность подачи. Большим плюсом таких насосов можно считать способность к сухому всасыванию (самовсасыванию).

Для динамических насосов характерно двойное преобразование энергии (1 этап: механическая > кинетическая + потенциальная; 2 этап: кинетическая > потенциальная). В динамических насосах можно перекачивать загрязнённые жидкости, они обладают равномерной подачей и уравновешенностью рабочего процесса. В отличие от объёмных насосов, они не способны к самовсасыванию.

Объёмные насосы:

Процесс объёмных насосов основан на попеременном заполнении рабочей камеры жидкостью и вытеснении её из рабочей камеры. Некоторые виды объёмных насосов:

Импеллерные насосы -- обеспечивают ламинарный поток перекачиваемого продукта на выходе из насоса и могут использоваться в качестве дозаторов. Могут быть изготовлены в пищевом, маслобензостойком и кислотощёлочестойком исполнении

Пластинчатые насосы -- обеспечивают равномерное и спокойное всасывание перекачиваемого продукта на выходе из насоса, могут использоваться для дозирования. Могут быть как регулируемыми, так и нерегулируемыми. В пластинчатых регулируемых насосах изменение подачи осуществляется за счёт изменения объёма рабочей камеры благодаря изменению эксцентриситета ротора и статора. В качестве регулирующего устройства применяются гидравлические и механические регуляторы.

Винтовые насосы -- обеспечивают ровный поток перекачиваемого продукта на выходе из насоса, могут использоваться для дозирования

Поршневые насосы могут создавать весьма высокое давление, плохо работают с абразивными жидкостями, могут использоваться для дозирования

Перистальтические насосы создают невысокое давление, химически инертны, могут использоваться для дозирования

Мембранные насосы -- создают невысокое давление, могут использоваться для дозирования

Общие свойства объёмных насосов:

Цикличность рабочего процесса и связанные с ней порционность и пульсации подачи и давления. Подача объёмного насоса осуществляется не равномерным потоком, а порциями.

Герметичность, то есть постоянное отделение напорной гидролинии от всасывающей (лопастные насосы герметичностью не обладают, а являются проточными).

Самовсасывание, то есть способность объёмных насосов создавать во всасывающей гидролинии вакуум, достаточный для подъёма жидкости вверх во всасывающей гидролинии до уровня расположения насоса(лопастные насосы не являются самовсасывающими).

Независимость давления, создаваемого в напорной гидролинии, от подачи жидкости насосом.

Динамические насосы

Динамические насосы подразделяются на:

Лопастные насосы, рабочим органом у которых служит лопастное колесо или мелкозаходный шнек. В них входят:

Центробежные, у которых преобразование механической энергии привода в потенциальную энергию потока происходит вследствие центробежных сил, возникающих при взаимодействии лопаток рабочего колеса с жидкостью. Центробежные насосы подразделяют на:

Центробежно-шнековый насос -- вид центробежного насоса с подводом жидкости к рабочему органу выполненному в виде мелкозаходного шнека большого диаметра (дисков), расположенному по центру, с выбросом по касательной вверх или бок от корпуса. Такие насосы способны перекачивать карамелизующиеся и склеивающиеся массы, типа клея

Консольный насос -- вид центробежного насоса с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу, расположенному на конце вала, удалённом от привода.

Осевые (пропеллерные) насосы, рабочим органом которых служит лопастное колесо пропеллерного типа. Жидкость в этих насосах перемещаются вдоль оси вращения колеса. Быстроходные насосы с высоким коэффициентом быстроходности, характеризуются большими значениями подач, но низких значениях напора.

Полуосевые (диагональные, турбинные) насосы, рабочим органом которых служит полуосевое (диагональное, турбинное) лопастное колесо.

Радиальные насосы, рабочими органами которых служат радиальные рабочие колеса. Тихоходные одноступенчатые и многоступенчатые насосы с высокими значениями напора при низких значениях подач.

Вихревые насосы -- отдельный тип лопастных насосов, в которых преобразование механической энергии в потенциальную энергию потока (напор) происходит за счёт вихреобразования в рабочем канале насоса.

Струйные насосы, в которых перемещение жидкости осуществляется за счёт энергии потока вспомогательной жидкости, пара или газа (нет подвижных частей, но низкий КПД).

Тараны (гидротараны), использующие явление гидравлического удара для нагнетания жидкости (минимум подвижных частей, почти нет трущихся поверхностей, простота конструкции, способность развивать высокое давление на выходе, низкие КПД и производительность)

Вихревые насосы[править | править вики-текст]

Вихревые насосы -- динамические насосы, жидкость в которых перемещается по периферии рабочего колеса в тангенциальном направлении. Преобразование механической энергии привода в потенциальную энергию потока (напор) происходит за счёт множественных вихрей, возбуждаемых лопастным колесом в рабочем канале насоса. КПД идеального вихревого насоса не превышает 45 %.[источник не указан 2008 дней] КПД реальных насосов обычно не превышает 30 %.

Применение вихревого насоса оправдано при значении коэффициента быстроходности n_s < 40. Вихревые насосы в многоступенчатом исполнении значительно расширяют диапазон рабочих давлений при малых подачах, снижая коэффициент быстроходности до значений, характерных для насосов объёмного типа.

Вихревые насосы сочетают преимущества насосов объёмного типа (высокие давления при малых подачах) и динамических насосов (линейная зависимость напора насоса от подачи, равномерность потока).

Вихревые насосы используются для перекачки чистых и маловязких жидкостей, сжиженных газов, в качестве дренажных насосов для перекачки горячего конденсата.

Вихревые насосы обладают низкими кавитационными качествами. Кавитационный коэффициент быстроходности[неизвестный термин] вихревых насосов C = 100..110.

Классификация насосов по реализации

· Механические

· Поршневые

· Роторно-поршневые

· Диафрагменные

· Пластинчатые

· Винтовые

· Рутса

· Золотниковые

· Спиральные

· Турбомолекулярные

· Магниторазрядные

· Струйные

· Водокольцевые

· Паромасленные дифузионные

· Паромасленные бустерные

· Сорбционные

· Криогенные

Классификация насосов по типу перекачиваемой среды:

Химические насосы

Химические насосы предназначены для перекачки различных агрессивных жидкостей, поэтому основными областями их применения являются химическая и нефтехимическая промышленность (перекачивание кислот, щелочей, нефтепродуктов), лакокрасочная промышленность (краски, лаки, растворители и др.) и пищевая промышленность.

Химические насосы предназначены для перекачки агрессивных жидкостей (кислот, щёлочей), органические жидкостей, сжиженных газов и т. п., которые могут быть взрывоопасны, с различной температурой, токсичностью, склонностью к полимеризации и налипанию, содержанием растворённых газов. Характер перекачиваемых жидкостей обуславливает то, что детали химических насосов, соприкасающихся с перекачиваемыми жидкостями изготавливаются из химически стойких полимеров или коррозионностойких сплавов, либо имеют корозионностойкие покрытия.

Фекальные насосы

Фекальные насосы используются для перекачки загрязненных жидкостей и сточных вод. Они рассчитаны на бомльшую вязкость перекачиваемой среды и содержание в ней взвешенных частиц, в том числе, малых и средних абразивных частиц (песка, гравия). Фекальные насосы могут быть погружными или полупогружными, также их конструкция может снабжаться режущим механизмом для измельчения крупных твёрдых кусков, переносимых потоком жидкости. Современные модели таких насосов иногда имеют поплавок автоматического включения/выключения насоса.

Основная среда применения -- на канализационных станциях.

Насосы в истории

Изобретение насоса относится к глубокой древности. Первый известный поршневой насос для тушения пожара, который изобрёл древнегреческий механик Ктесибий, упоминается ещё в I веке до н. э. Первый в мире автоматический всасывающий насос создал турецкий физик Османской империи -- Аль-Азари в 13 веке[источник не указан 73 дня]. В Средние века насосы использовались в различных гидравлических машинах. Один из первых центробежных насосов со спиральным корпусом и четырёхлопастным рабочим колесом был предложен французским учёным Д. Папеном. До XVIII века насосы использовались гораздо реже чем водоподъёмные машины (устройства для безнапорного перемещения жидкости), но с появлением паровых машин насосы начали вытеснять водоподъёмные машины. В XIX веке с развитием тепловых и электрических двигателей насосы получили широкое распространение. В 1838 году русский инженер А. А. Саблуков на основе созданного им ранее вентилятора построил центробежный насос и работал над применением его при создании судового двигателя.

18. Турбомолекулярный насос

Турбомолекулярный насос -- один из видов вакуумных насосов, служащий для создания и поддержки высокого вакуума. Действие турбомолекулярного насоса основано на сообщении молекулам откачиваемого газа дополнительной скорости в направлении откачки вращающимся ротором. Ротор состоит из системы дисков. Вакуум, создаваемый турбомолекулярным насосом, - от 10 ?2 Па до 10?8 Па (10?10 мбар; 7.5 ?11 мм рт ст). Скорость вращения ротора -- десятки тысяч оборотов в минуту. Для работы требует применения форвакуумного насоса.

Описание

Турбомолекулярные насосы (ТМН) позволяют получать средний, высокий и сверхвысокий вакуум с остаточными газами, молекулярная масса которых меньше 44.

ТМН представляет собой многоступенчатый осевой компрессор, роторные и статорные ступени которого снабжены плоскими наклонными каналами вдоль радиуса лопатками. При вращении роторных ступеней с высокой скоростью происходит откачка молекул газа из-за их различной вероятности перехода через наклонные каналы ступеней в прямом и обратном направлениях.

ТМН рассчитан на работу в условиях молекулярного режима течения газа. Для обеспечения работоспособности ТМН необходимо обеспечить на выходе из его последней ступени молекулярный режим течения газа любым насосом предварительного разрежения (форвакуумным насосом) с выхлопом в атмосферу.

Молекулярный насос (МН) состоит из молекулярных ступеней, установленных на одном роторе. Для обеспечения его работоспособности возможно применение форвакуумного насоса (в зависимости от конструкций ступеней МН).

Гибридный ТМН (ГТМН) содержит первые ступени от турбомолекулярного насоса, а последние ступени от молекулярного насоса. Роторные ступени ГТМН закреплены на общем валу. Назначение молекулярных ступеней -- обеспечить нормальную работу последним ступеням ТМН при повышении давления на входе в ТМН, а также возможность применения более дешёвых одноступенчатых форвакуумных насосов с большим предельным давлением.

Скорость откачки

Скорость откачки определяется наружным диаметром роторных ступеней, длиной лопаток, их количеством, углом наклона лопаток первых ступеней, скоростью вращения. При высоком давлении на входе в ТМН, его быстрота действия зависит и от скорости откачки форвакуумного насоса. Когда давление газа на входе в ТМН возрастает, то увеличивается его трение в ступенях проточной части ТМН и мощность, потребляемая электродвигателем, особенно при снижении скорости вращения ротора от трения газа. Это вызывает увеличение нагрева проточной части ТМН, подшипниковых узлов вращения, снижение скорости откачки и может привести к аварии. Поэтому, при повышении температуры узлов вращения ротора выше определённой величины происходит отключение питания электродвигателя ТМН с помощью температурного датчика, установленного вблизи одного из узлов вращения ротора. Так происходит ограничение времени откачки максимального потока газа на входе в ТМН.

Номинальная потребляемая мощность

Номинальная потребляемая мощность -- это мощность, определяемая при номинальной скорости вращения ротора ТМН. При получении высокого вакуума она определяется силами трения в узлах вращения ТМН. Во время разгона ротора ТМН мощность, потребляемая его приводом максимальна. Обычно она ограничивается рабочими параметрами блока питания ТМН.

Коэффициент компрессии

Коэффициент компрессии определяется скоростью вращения, количеством ступеней и молекулярным весом откачиваемого газа. Он выше для тяжелых газов, что обеспечивает эффективное противодействие проникновению углеводородов в откачиваемый объем. Значение коэффициента компрессии по водороду важно при использовании насоса для создания сверхвысокого вакуума.

Предельное остаточное давление

Предельное остаточное давление, определяемое в соответствии со стандартами Pneurop, -- это остаточное давление, достигаемое в откачиваемой системе через 48 часов откачки после окончания обезгаживания прогревом. В качестве форвакуумного насоса должен быть выбран в этом случае только двухступенчатый пластинчато-роторный насос.

Подшипниковый узел и система подвески

Применяются две основные системы подвески: магнитный подвес и керамические подшипники. Необслуживаемые керамические подшипники используются вместо обычных стальных подшипников. Шарики подшипника, выполненные из нитрида кремния, легче, тверже и обладают более высокой однородностью по сравнению со стальными аналогами. При их использовании увеличивается ресурс и снижается уровень вибраций.

Повышение надежности достигается использованием разных материалов в паре шарик-канавка, предотвращающих образование поверхностных раковин. Использование магнитного подвеса еще более повышает надежность всей системы. Часто в насосах применяется гибридная схема подвеса. На входе насоса со стороны высокого вакуума используются магнитные опоры, а на выходе керамические подшипники с масляной или консистентной смазкой.

Полностью магнитный подвес ротора дает дополнительные преимущества:

безмасляная откачка -- полное отсутствие следов углеводородов;

не требует технического обслуживания -- отсутствие механического износа подшипников;

низкий уровень вибраций -- ниже уровня вибраций обычных подшипников;

минимальные требования к охлаждению -- в большинстве случаев достаточно естественного охлаждения;

произвольная ориентация -- насос может быть установлен в любом положении.

Контроллер

Контроллер управляет приводом турбомолекулярного насоса. Для работы турбомолекулярного насоса необходимы высокие скорости вращения, до 100.000 оборотов в минуту. Для обеспечения таких скоростей и пусковых режимов приводных электродвигателей применяется контроллер, плавно регулирующий частоту от практически нулевой до максимальной.

Роторные насосы -- устройство, классификация, типы и принцип работы.

В роторных насосах взаимодействие рабочего органа с жидкостью происходит в подвижных рабочих камерах, которые попеременно соединяются с полостями всасывания и нагнетания. Это дает возможность исключить из конструкций насосов клапаны.

Отсутствие клапанов позволяет иметь у роторных насосов значительно большую быстроходность, т. е. число рабочих циклов в единицу времени. Кроме того, это обеспечивает роторным насосам и второе отличие от поршневых насосов -- обратимость, т. е. практически любой роторный насос может быть использован в качестве гидродвигателя.

Важной конструктивной особенностью роторных насосов является многокамерность. Это обеспечивает им большую равномерность подачи по сравнению с возвратно-поступательными насосами. Однако их подача не может быть абсолютно равномерной, и ее пульсация всегда имеет место. Эта пульсация всегда меньше для насосов с нечетным числом рабочих камер.

Роторные насосы обладают и существенным недостатком, который вытекает из их конструктивных особенностей. Дело в том, что жидкость, которую перекачивает роторный насос, должна одновременно обеспечивать смазывание его поверхностей. Поэтому она должна быть чистой и неагрессивной по отношению к материалу насоса, а также обладать смазывающими способностями.

Отсутствие клапанов в роторных насосах повлекло за собой значительное уменьшение гидравлических потерь, что позволяет пренебрегать ими и принимать гидравлический КПД равным единице (зг = 1). Таким образом полный КПД ( зн ) роторного насоса равен произведению объемного ( зo ) и механического ( зм ) КПД (з н = з м *з0)

Роторные насосы имеют чрезвычайно большое разнообразие конструкций. Классификацию этих насосов определяет ГОСТ 17398--72, который включает всевозможные конструктивные исполнения. В данной схеме приводится упрощенный вариант классификации роторных насосов, в которую включены наиболее используемые в машиностроении насосы (рис. 1).

Как следует из анализа схемы (см. рис. 1), все роторные насосы делятся на две большие группы. В первую группу входят насосы, использующие только вращательное движение. Во вторую группу включены насосы с вращательным и возвратно-поступательным движением.

Из роторно-вращательных насосов наибольшее распространение получили шестеренные насосы, которые применяются практически во всех отраслях машиностроения. Из роторно-поступательных достаточно широко используются пластинчатые и роторно-поршневые насосы которые в свою очередь делятся на аксиально-поршневые и радиально поршневые.

Размещено на Allbest.ru

...