Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Насоси, які використовують при будівництві.⇐ ПредыдущаяСтр 26 из 26
Для транспортування різних рідин та гідросумішей при виконанні будівельних робіт часто застосовуються різні насоси. При гідромоніторній розробці грунту та при намиві насипів часто застосовуються грунтові та піскові насоси. Типи та конструкції цих насосів розглянуті в параграфі 1.1.3.26.6. При використанні їх для розробки грунту ці насоси часто називають землесосами. Для вакуумного водопониження при будівництві глибоких колекторів та котлованів широко використовуються гідроструминні насоси (дивися параграф 1.1.7.3.). При відкритому водовідливі із котлованів та траншей часто використовуються діафрагмові насоси з вільним виливом та напірні (дивися параграф 1.1.6.3.). Для подачі вапняно-пісчаного та цементно-пісчаного розчинів від розчинних вузлів до будівельних майданчиків та до місця укладки застосовують спеціальні плунжерно-діафрагмові насоси.
Насос складається із клапанної камери і привідного механізму (рисунок 72). До передньої торцьової частини циліндра 7 шпильками кріпиться чавунна клапанна коробка 2, а з протилежного боку в циліндр входить плунжер 8. В місці входу плунжера в циліндр передбачено сальникове ущільнення. До верхньої частини циліндра приєднано заливочно-запобіжний пристрій. Між фланцями циліндра та клапанної коробки знаходиться герметична пружна резинова діафрагма 9. На верхній частині клапанної коробки закріплено повітряний ковпак 3 в якому є патрубок для приєднання до напірного трубопроводу 4. Повітряний ковпак обладнано перепускним краном для випуску розчину із напірного трубопроводу назад в приймальний бункер в разі необхідності. Плунжеру надається зворотньо-поступальний рух від електродвигуна через редуктор і кривошипно-шатунний механізм. Принцип роботи насоса побудовано на тому, що під дією плунжера при його русі в сторону діафрагми, рідина, яка заповнює циліндр, заставляє діафрагму вигинатися в бік клапанної коробки і тисне на розчин в цій коробці. При цьому всмоктувальний клапан закривається, а напірний відкривається і розчин поступає в повітряний ковпак, а потім в напірний трубопровід. При зворотньому русі плунжера відбувається всмоктування розчину із бункера 1 в камеру 2.
При виникненні пробки в напірному трубопроводі, або при закупорці напірного клапану, тиск в циліндрі підвищується і спрацьовує запобіжний клапан 5 в заливочному пристрої 6. Рідина із циліндра викидається в заливочний пристрій через запобіжний клапан. Такі насоси мають подачі 1 - 6 м3/годину при напорах 70 - 150 метрів водяного стовпа. При визначенні висоти підйому розчину слід враховувати його густину. Бетононасоси застосовують при великих об’ємах бетонних робіт. За конструкцією вони схожі з насосами для цементоно-пісчаних розчинів, але можуть не мати клапанної коробки. Досвід експлуатації бетононасосів показав, що при ізоляції робочого поршня від бетонної маси збільшується робочий ресурс насоса. Повітродувки, компресори. На спорудах для очищення стічних вод до складу яких входять аеротенки або подібні ім споруди для біологічного очищення, необхідно подавати багато повітря під відносно невеликим тиском. Для цього використовують повітродувки або компресори. До повітродувок відносять апарати, які створюють тиск до 0,3 МПа (до 3 атмосфер) і не мають спеціальної системи охолодження, а до компресорів - апарати, які створюють тиск більше 0,3 МПа і, здебільшого мають спеціальну систему водяного охолодження. Подачу повітродувок і компресорів виражають в нм3/годину, або в нм3/хвилину, тобто в нормальних кубічних метрах повітря при абсолютному тиску 0,1 МПа (1 атмосфера) і при температурі 20°С. Повітродувки. В системах водопостачання та каналізації найчастіше застосовуються турбоповітродувки та водокільцеві повітро-дувки. Водокільцеві повітродувки уже розглянуті в параграфі 1.1.8. Це ті ж самі водокільцеві вакуумнасоси тільки з другою сферою застосування.
Турбінні повітродувки. Турбоповітродувки це відцентрові апарати принцип дії яких такий же, як і у відцентрових насосів. Як і у відцентрових насосів, головними вузлами турбоповітродувок є корпус і ротор з одним або кількома робочими колесами. Одноступеневі повітродувки створюють напір до 200 - 300 мм. водяного стовпа. Багатоступеневі повітродувки можуть створювати тиск до 0,3 МПа (3 атмосфер). В залежності від подачі повітродувки діляться на малі, середні і великі. До малих відносять: ТВ-42-1,4; ТВ-50-1,6; ТВ_50-1,9; ТВ-60-1,8; ТВ-80-1,4; ТВ-80-1,6; ТВ-80-1,8; ТВ-175-1,6; ТВ-200-1,25 і ТВ-200-1,4. В позначенні марки повітродувок букви означають турбоповітродувка (в російській мові «турбовоздуходувка»), перше число - подача в нм3/хв, друге число - тиск, який створює повітродувка в кгс/см2 (тобто в атмосферах)
На рисунку 73 показано розріз турбінної повітродувки. Корпус повітродувки чавунний литий з горизонтальним роз’ємом. Робочі колеса зварені із сталі. Вал ротора обертається в підшипниках. Номінальна потужність 55 -250 кВт, коефіцієнт корисної дії 0,7 - 0,75. Швидкість обертання ротора в турбоповітродувках значно більша, ніж у відцентрових насосів. Тому для охолодження підшипників слід підводити воду. Для створення високої швидкості обертання ротора між електродвигуном і повітродувкою часто ставлять редуктор. Через високі швидкості руху повітря, повітродувки, а особливо компресори, дуже чутливі до домішок в повітрі (вони діють на проточну частину апарата як абразив). Тому на повітрозабірних трубах компресорних станцій ставлять спеціальні фільтри для уловлювання пилу. Характеристики турбінних повітродувок аналогічні характеристикам лопасних насосів. Тільки по осі ординат відкладають не напір, а різницю тисків D Р на виході і вході повітродувки. Здебільшого характеристики Q - D Р повітродувок лабільні, тобто мають явно виражений максимум в зоні малих або середніх подач. Враховуючи те, що повітря легко стискується, такі характеристики призводять до нестабільної роботи повітродувок (до помпажу) при підвищенні тиску в системі зверх допустимого (дивися параграф 1.1.3.24.3.). Явище помпажу найбільш небезпечне при паралельній роботі кількох повітродувок в одній системі. Заводи-виробники поставляють разом з повітродувками так звані протипомпажні пристрої, що являють собою спеціальні клапани, які автоматично відкриваються при підвищенні тиску зверх критичного. В системах очищення стічних вод аеротенки працюють в стабільному режимі, і небезпека виникнення помпажу невелика. Тому в таких випадках влаштовують єдиний спільний пристрій для захисту усієї системи від виникнення помпажу. Такий пристрій складається із швидкодіючої засувки на скидному патрубку. Потужність повітродувки можна визначити за формулою: кВт, (12) де: Q - подача повітродувки в нм3/с; Lад - робота адіабатичного стиснення 1 м3 повітря в кГм; h м - механічний К.К.Д. (0,97-0,99); h ад - адіабатичний К.К.Д., який виражає відношення роботи адіабатичного стиснення до повної роботи і дорівнює 0,6-0,75; h об - об’ємний К.К.Д., який враховує втрати і перетікання повітря і дорівнює 0,95-0,98. Роботу адіабатичного стиснення 1 м3 повітря в кГм / м3 можна визначити за формулою: Lад = 35000 Р1 [ (P2 / P1)0,29 - 1 ], де Р1 і Р2 - початковий і кінцевий абсолютний тиск повітря в кГ / см2 (в атмосферах). При розрахунках за цією формулою користуються номограмами.
На потужність повітродувок і компресорів великий вплив має температура повітря. Тому місце, звідки забирається повітря, вибирають таким чином, щоб повітря було якомога холоднішим.
Компресори. В системах водопостачання і каналізації найбільшого поширення дістали турбінні, ротаційні та поршневі компресори. Турбінні компресори за принципом дії нічим не відрізняються від розглянутих у попередньому параграфі турбоповітродувок. Вони тільки мають більшу кількість робочих колес (щоб створювати більший тиск) і мають спеціальну систему охолодження по якій циркулює вода.
Ротаційні компресори. Головним робочим органом ротаційного компресора є ротор 1 в якому вільно ковзають пластини 2 (дивися рисунок 74).Ротор розміщено ексцентрично всередині циліндричного корпусу 3. Тому між внутрішньою поверхнею корпусу і зовнішньою поверхнею ступиці ротора виникає серповидний простір. При обертанні ротора пластини, які розміщені в пазах,
під дією відцентрових сил (а інколи і під дією пружин) щільно притискуються до стінок циліндра. При цьому серповидний простір між ротором і стінками циліндра розділяється на ряд окремих камер різного об’єму. По мірі обертання ротора об’єм кожної камери змінюється. За принципом дії це схоже з водокільцевим вакуумнасосом тільки з іншим способом створення камер перемінного об’єму. Якщо ротор обертається за годинниковою стрілкою, то повітря з усмоктуючого патрубка 4 заповнює камери, які потім відокремлюються від всмотувального патрубка і поступово зменшуються в об’ємі. Внаслідок цього, повітря в камерах стискується, а потім, під цим підвищеним тиском воно поступає в напірний патрубок 5. Для охолодження циліндр компресора оточують водяним контуром 6 по якому циркулює вода. Ротаційні компресори бувають одноступеневими (з одним ротором) і двохступеневими (з двома роторами, які насаджені на один вал). Одноступеневі компресори створюють тиск до 0,3 - 0,5 МПа (3 - 5 атмосфер), а двохступеневі - до 1,5 МПа (до 15 атмосфер). Потужність ротаційного компресора визначають за формулою (12) так же як і для турбоповітродувки.
Поршневі компресори. Поршневі компресори застосовують в тих випадках, коли треба створювати великий тиск при невеликій подачі газу (повітря).
Принцип дії поршневих компресорів аналогічний принципу дії поршневих насосів, а конструктивні відзнаки визвані особливостями властивотей газу в порівнянні з властивостями краплинної рідини. При стисненні газу його температура підвищується. З підвищенням температури падає К.К.Д. компресора, а при занадто високих температурах порушується і система змащування, що може вивести з ладу весь механізм. Для зменшення температури стисненого повітря процес стиснення розбивають на ряд послідовних ступенів і між окремими ступенями ставлять холодильники для охолодження газу. Внаслідок того, що підвищення температури газу залежить не від кінцевого тиску, а від співвідношення кінцевого і початкового тиску (від коефіцієнту стиснення), то при кількох ступенях з установкою холодильників між ними і при помірному коефіцієнті стиснення в кожному ступені можна створити компресор з досить високим кінцевим тиском. Охолодження цилідрів поршневого компресора може бути повітряним або водяним. Повітряне охолодження здійснюється шляхом примусового обдування повітряним потоком циліндрів, які в цьому випадку обладнуються спеціальними ребрами і виступами. Для водяного охолодження навколо циліндрів створюються порожнини, через які пропускається проточна холодна вода. На рисунку 75 показано розріз одноступеневого вертикального поршневого компресора одинарної дії з водяним охолодженням. Повітря очищується від механічних домішок в фільтрі 1 і по всмоктувальному патрубку 2 через всмоктувальний клапан 3 поступає в циліндр 4. Стиснене поршнем 5 повітря через напірний клапан 6 проходить в клапанну коробку, а із неї в повітрозбірник. В верхній кришці клапанної коробки розміщено регулятор тиску 7, який трубкою 8 з’єднаний з віджимним пристроєм 9 всмоктувального клапана. Регулятор 7 спрацьовує в тому випадку, коли тиск в повітро-збірнику збільшується і подачу компресора треба призупинити. При цьому через трубку 8 тиск із повітрозбірника передається до віджим-ного пристрою і всмоктувальний клапан залишається відкритим незалежно від напряму руху поршня. Вода для охолодження циліндра поступає в порожнини 10 по патрубку 11 і виходить із них через патрубок 12. Масло для змащування збирається в картері 13, засмоктується через фільтр 14 і подається до окремих деталей компресора шестирневим насосом (на рисунку не показано). Поршню 5 надається зворотньо-поступальний рух шатуном 15, який з’єднаний з колінчатим валом 16.
Конструктивно усі частини компресора об’єднуються станиною. Для вертикальних компресорів малої і середньої потужностей роль станини, здебільшого, виконує картер. Циліндри відливають із чавуну. В циліндри можуть вставлятися гільзи із матеріалу підвищеної міцності. Внутрішню поверхню циліндрів шліфують. В кришках циліндрів розміщують клапани. Ущільнення між поршнем і внутрішньою поверхнею циліндра створюють за допомогою металевих кілець (подібно тому, як це робиться в двигунах внутрішнього згорання).
На рисунку 76 зображена схема установки крупного поршневого компресора.
Для вирівнювання тиску повітря, яке від компресора подається поштовхами, а також для уловлювання часток масла і водяного конденсату, на напірній лінії влаштовується ресивер (повітрозбірник) 1. Ресивер - це міцний резервуар об’ємом не менше 20 - кратного об’єму циліндра компресора. Ресивери відносяться до об’єктів підвищеної небезпеки (у випадку розриву ресивера виникає ефект вибуху), тому їх будівництво і експлуатація повинні проводитися за правилами котлонагляду. Між ресивером і компресором ставиться зворотній клапан 2, щоб запобігти зворотній течії повітря при розриві трубопроводу. Ресивер розміщується за межами приміщення компресорної станції на відкритому місці, щоб забезпечити його краще охолодження. Повітрозбірник обладнується запобіжним клапаном 3, спускним краном 4 і манометром 5. Перед поршневим компресором обов’язково слід ставити фільтр тонкої очистки повітря 6 (здебільшого масляного типу), щоб запобігти попаданню в компресор разом з повітрям механічних домішок. Навіть дрібні домішки можуть порушити роботу клапанів (викликати нещільність, або заклинювання клапана), або порушити шліфовку внутрішньої поверхні циліндра, що призведе до виходу компресора із ладу. Регулювання продуктивності поршневих компресорів доцільно робити шляхом зміни частоти обертання колінчатого валу. Потужність поршневого компресора можна визначити за формулою (12), як і для інших компресорів.
Література. 1. Буренин В.В., Гаевик Д.Т., Дронов В.П., Иванов В.В. Конструкция и эксплуатация центробежных герметичных насосов. - М.: Машиностроение, - 1977.-152с. 2. Вильнер Я.М., Ковалев Я.Т., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Под ред. Б.Б. Некрасова. - Минск: Вышейшая школа, - 1976. - 416с. 3. Залуцкий Э.В., Петрухно А.И. Насосные станции. Курсовое проектирование: [Учебное пособие для ВУЗов]. - Киев: «Вища школа», - 1987. - 168с. 4. Калинушкин М.П. Насосы и вентиляторы. - М.: Высшая школа, - 1987. - 176с. 5. Карелин В.Я., Минаев А.В. Насосы и насосные станции. - М.: Стройиздат, - 1986. - 320с. 6. Киселев И.И., Герман А.Л., Лебедев Л.М., Васильев В.В. Крупные осевые и центробежные насосы. Монтаж, эксплуатация и ремонт. Справочное пособие. - М.: Машиностроение, - 1977. - 184с. 7. Колотило М.І. Насоси, повітродувки, компресори. Навчальний посібник для вузів. - Харків: ХДТУБА, - 1997ю - 128с. 8. Кривченко Г.И. Гидравлические машины. Турбины и насосы. Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, - 1983. - 320с. 9. Курганов А.М., Федоров Н.Ф. Справочник по гидравлическим расчетам систем водоснабжения и канализации. - Л.: Стройиздат, - 1978. - 424с. 10. Лобачев П.В. Насосы и насосные станции.- М.: Стройиздат, - 1990. - 320с. 11..Лямаев Б.Ф. Гидроструйные насосы и установки. - Л.: Машиностроение, - 1988. - 278с. 12. Малишевский Н.Г., Колобков П.С., Кондратьев Н.И., Малова Н.М. Проектирование и эксплуатация водопроводных и канализационных насосных станций. - М.: Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, - 1953. - 411с. 13. Насосы и насосные станции: // Под ред. Чебаевского В.Ф. - М.: ВО «Агропромиздат», - 1989. - 416с. 14. Насосы, изготавливаемые заводами. Материалы для проектировщиков. - М.: Сюзводоканалпроект, - 1992. -118с. 15. Номенклатурный каталог насосного оборудования, выпускаемого заводами СНГ. Материалы для проектировщиков. - Киев: УкрНИИводоканалпроект, - 1996 - 106с. 16. Рычагов В.В., Флоринский М.М. Насосы и насосные станции. - М.: Колос, - 1975. - 416с. 17. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: Справочное пособие. - М.: Стройиздат, - 1984. - 116с. 18. Степанов А.И. Центробежные и осевые насосы. Теория, конструирование и применение. Перевод с английского. - М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1960 - 464с. 19. Шерстюк А.Н. Насосы, вентиляторы, компрессоры. - М.: Высшая школа, - 1972. - 342с. 20. Яременко О.В. Испытания насосов: Справочное пособие. - М.: Машиностроение, - 1976. - 224с. Додатки. Додаток 1. Значення коефіцієнтів опору для розрахунку втрат напору в місцевихопорах, які найчастіше зустрічаються в всмоктувальних трубопроводах
1. Вхід в трубу з гострим краєм. z = 1,0.
2. Вхід в трубу, що закінчується врівень зі стіною. z = 0,5.
3. Плавноокреслений вхід в трубу. z = 0,1 - 0,2.
4. Приймальна сітка без клапана. z = 2,0 - 3,0.
5. Приймальний клапан з сіткою. z = 5,0 - 8,0.
6. Коліно (поворот на 90°) по нормальному сортаменту. z к = 0,5.
7. Поворот на a° по нормальному сортаменту. z п = z к × a ¤ 90. 8. Повністю відкрита засувка: звичайна та типу «Лудло» z = 0,05; паралельна укорочена z = 0,15 - 0,20. 9. Повністю відкритий дисковий затвор z = 0,25. 10. Повністю відкритий вентиль z = 0,5 - 1,11 (в залежності від діаметра). 11. Повністю відкритий пробковий кран z = 0,05. 12. Звуження труби по нормальному сортаменту z = 0,1; h = . 13. Розширення по нормальному сортаменту z = 0,25; h = . 14. Трійник в напрямі відгалудження z = 1,5; h = . 15. Трійник на прохід при відсутності витрати у відгалудженні z = 0,1; h = . 16. Трійник при зливанні потоків n на прохід ; n на поворот . 17. Трійник при відокремленні потоку n на прохід ; n на поворот . Додаток 2. Кліматичні виконання та категоріїї розміщення насосів. Таблиця Д. 2.1.
Категорії розміщення насосів. Таблиця Д.2.2.
Додаток 3. Номенклатура та головні параметри відцентрових насосів типів К і КМ, які виробляються заводами країн СНД за станом на 2005 рік. Таблиця Д.3.1.
|