Классификация машин по принципу действия и степени сжатия

 

Машины для сжатия и перемещения газов (компрессоры, газодувки, вентиляторы) классифицируют по принципу их действия и величине отношения давления газа на выходе (р₂) к его давлению на выходе (р₁).

По принципу действия различают компрессоры:

1) поршневые, характеризуемые возвратно – поступательным движением поршня в цилиндре и принужденным сжатием газа вследствие уменьшения объема рабочей камеры;

2) ротационные, характеризуемые непрерывным вращением ротора и принужденным сжатием газа;

3) центробежные (турбокомпрессоры), характеризуемые непрерывным действием вращающегося колеса и сжатием газа под действием инерционных сил без принуждённого сжатия;

4) струйные, характеризуемые истечением газа их конических насадок и сжатием газа вследствие изменения его скорости.

В зависимости от величины отношения давления или, что то же самое, степени сжатия газа различают:

1) компрессоры, у которых отношение

и развиваемое давление доходит до 1000 ата;

2) газодувки, у которых отношение

и давление находится в пределах 1,1÷3 ата;

3) вентиляторы, у которых отношение

а развиваемое давление не превышает 1,1 ата.

Вентиляторы и газодувки, создающее разряжение, называются эксгаустерами. Эксгаустеры могут создавать разряжение обычно не ниже 0,1 ата. Для создания большего вакуума применяют поршневые, ротационные, водокольцевые и струйные насосы, не отличающиеся по принципу действия от компрессоров. Эти вакуум – насосы, создают разряжение 0,05 – 0,02 ата (вакуум 95 – 98%), а струйные вакуум – насосы до 0,0004 ата (вакуум 99,96%).

 

1.4 Основные термины и определения насосов

 

Термины в области насосов установлены ГОСТ 17398-72 «Насосы. Термины и определения». Согласно этому ГОСТу насосы подразделяются на две основные группы: динамические и объемные.

Динамическими называют насосы, в которых жидкость под воздействием гидродинамических сил перемещается в камере (незамкнутом объеме), постоянно сообщающейся с входом и выходом насоса.

Объемными называют насосы, в которых жидкость перемещается путем периодического изменения объема камеры, попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса.

Лопастными называют насосы, в которых жидкость перемещается за счет энергии, передаваемой ей при обтекании лопастей рабочего колоса. Лопастные насосы объединяют две основные группы насосов: центробежные и осевые. В центробежных насосах жидкость перемещается через рабочее колесо от центра к периферии, а в осевых – через рабочее колесо в направлении по оси.

В насосах трения и инерции жидкость перемещается под действием сил трения или сил инерции. В эту группу входят вихревые, червячные и другие насосы. Среди них выделяют группу насосов – аппаратов, т. е. насосов без движущихся частей (не считая клапанов). К этой группе относятся струйные насосы, эрлифты, гидравлические тараны, вытеснители.

В группу объемных насосов входят насосы возвратно – поступательного действия (поршневые, плужерные, диафрагмовые) и роторные (шестеренные, пластинчатые, винтовые и др.)

Часто насосы поставляются в виде насосного агрегата, т. е. насоса двигателя, соединенных между собой. Кроме того, существует понятие насосная установка, т. е. насосный агрегат с комплектом оборудования, смонтированного по определенной схеме, обеспечивающий работу насоса в заданных условиях.

Кроме терминов, относящихся к конструктивным и другим признакам насосов, ГОСТ 17398–72 устанавливает и терминологию основных технических показателей насосов и насосных агрегатов. Основным из показателей является объемная подача насоса – объем подаваемой насосам жидкости в единицу времени. Подача измеряется в м³/с или м³/ч. Допускается измерять подачу в л/с. Существует понятие массовая подача – масса подаваемой жидкости в единицу времени. Массовая подача измеряется в кг/с или кг/ч.

Вторым основным показателем насоса является развиваемое им давление и напор. Давление измеряется в кПа, МПа или кгс/см², а напор – в м столба перекачиваемой жидкости. Другие технические показатели и характеристики насосов освещены далее при описании центробежных насосов.

 

Классификация насосов

 

Классификация насосов – это сложная и неоднозначная задача. Насосы классифицируют по ряду признаков: принципу действия, назначению, отраслевому применению, величине подачи и напора, исполнению и т. п.

Классификация насосов по принципу действия дана в ГОСТ 17398 – 72 и в сжатом виде приведена в § 2.

Классификация насосов по основным параметрам включает в себя такие показатели, как номинальная полезная мощность насоса, номинальная подача и напор. Таким образом, насосы классифицируют по крупности. Условное деление насосов по крупности приведено в таблице 1.1.

По развиваемому напору различают насосы с низким (до 10 м), средним (до 70 м) и высоким (более 70 м) напором при соответствующих давлениях до 0,1 МПа, 0,7 МПа и более 0,7 МПа.

 

 

Таблица 1.1

Показатель крупности насоса	Полезная мощность, кВт	Подача, м^3/с
Микро	0 – 0,4
Мелкий	0,4 – 4
Малый	4 – 100
Средний	100 – 400	До 0,5
Крупный	400 и более	Более 0,5

Таблица 1.2

Группа	Общее назначение	Непосредственное назначение для конструктивных особенностей	Марка
	Общего назначения для пресной воды и других не корродирующих черные металлы жидкостей	Центробежные консольные (ГОСТ 22247 – 76Е)	К
		Центробежные двустороннего входа (ГОСТ 10272 – 77)	КМ
		Центробежные вертикальные нерегулируемые (ГОСТ 19740 – 74)	В
		То же, регулируемые Центробежные диагональные регулируемые
		Осевые вертикальные нерегулируемые (ГОСТ 9366 – 80)	ОВ
		То же, регулируемые	ОПВ
		Осевые горизонтальные регулируемые	ОПГ
		Вихревые (ГОСТ 10392 – 80Е)	ВС, ВК, ВКО, ВКС
		Центробежно – вихревые (ГОСТ 10392 – 80Е)	ЦВ, ЦВС
		Многоступенчатые (ГОСТ 10407 – 70)	ЦНС, МС
2	Скважинные	Скважинные с электродвигателем над скважиной (ГОСТ 14835 – 75)   Скважинные с погружным электродвигателем (ГОСТ 10428 – 79Е)	А, НА, УЦТВ     ЭЦВ
3	Для энергосистем	Питательный (ГОСТ 22337 – 77)   Конденсаторные (ГОСТ 6000 – 79)   Сетевые (ГОСТ 22465 – 77)	ПЭ, ПТ, ПТН КС, КсД     СЭ
4	Для сточных жидкостей (факельные)	Горизонтальные (ГОСТ 11379 – 80Е)   Вертикальные	СГ (ФГ)     СГВ (ФВ)
	Для абразивных гидросмесей	Грунтовые вертикальные однокорпусные с нормальным проходным сечением (ГОСТ 9075 – 75)   То, же с увеличенным проходным сечением   Грунтовые   Песковые горизонтальные с осевым подводом (ГОСТ 8388 – 77)   Песковые вертикальные (ГОСТ 8388 – 77)	Гр (ГрВ)   ГрУ     ГрТ   П (Пс)
	Для волокнистых масс	Центробежные для бумажной массы (ГОСТ 11377 – 80Е)	БМ
	Для химических производств	Центробежные консоньевые для жидкостей с объемной концентрацией твердых включений не более 0,1%   То же, для жидкостей с объемной концентрацией твердых включений не более 1,5%   Центробежные герметичные горизонтальные и вертикальные (ГОСТ 20791 – 75Е)   Осевые горизонтальные нерегулируемы   То же, встроенные	Х (ХМ), ХО   ХГ, ХГ8   ОХГ     ОХ
8	Опускные	Моноблочные для загрязнённых вод (ГОСТ 20783 – 75)	ГНОМ
9	Дозировочные	Плужерные   Поршневые   Сильфонные	НД, НДР, НД-Э

 

На практике чаще всего применяют так называемые так называемые классификации насосов, базирующиеся на существующих типах насосов и разрабатываемые для оценки технических условий насосов, маркировки, установки цен, разработки цен, разработки норм на ремонт и запасные части и для других целей.

В таблице 1.2 по данным ВНИИгидромаш, приведена классификация насосов, используемых в коммунальном хозяйстве, водоснабжения и канализации промышленных предприятий, в энергосистемах, а также для мелиорации. 

Следует отметить, что приведенная классификация не охватывает все типы насосов, используемых в различных отраслях народного хозяйства, но она поможет ориентироваться в достаточно широкой номенклатуре насосов, применяемых в системах водоснабжения и канализации.

В настоящее время в нашей стране принята маркировка насосов по основным техническим показателям: подаче и напору. Большинство насосов маркируется следующим образом: после буквенного обозначения (марки) ставят через тире и косую черту две цифры – номинальную подачу, м³/ч, и номинальный напор, м столба жидкости. Например, консольный насос с подачей 125 м³/ч и напором 30 м обозначается так: К 125 – 30 или К 125/30, а горизонтальный фекальный насос с такими же показателями – ФГ 125 – 30 или ФГ 125/30. Более детально маркировка насосов рассмотрена при описании различных типов насосов.