также подходит для новых панелей управления центральными шарнирами, где автоматический перезапуск является программируемой функцией.

Предупреждение:

Поскольку подшипники постоянно находятся под водой, эти насосы могут потребовать более высокого уровня обслуживания.

Насосы глубинные турбинные

Турбинные насосы для глубоких скважин адаптированы для использования в обсаженных скважинах или там, где водная поверхность ниже практических пределов центробежных насосов. Турбинные насосы также используются в системах поверхностного водоснабжения.

Поскольку всасывающий патрубок турбинного насоса постоянно находится под водой, заливка не вызывает беспокойства. КПД турбинных насосов сравним или выше, чем у большинства центробежных насосов. Обычно они дороже центробежных насосов и их сложнее проверять и ремонтировать.

Турбинный насос состоит из трех основных частей: узла головки, узла вала и колонны и узла стакана насоса, как показано на рис. 4 . Головка обычно чугунная и предназначена для установки на фундамент. Он поддерживает узлы колонны, вала и чаши и обеспечивает слив воды. Он также поддерживает электродвигатель, угловую зубчатую передачу или ременную передачу.

Рисунок 4. Глубинный турбинный насос.

Узел вала и колонны обеспечивает соединение между головкой и корпусом насоса.Линейный вал передает мощность от двигателя к крыльчаткам, а колонна переносит воду на поверхность. Трансмиссионный вал турбинного насоса может смазываться водой или маслом.

Насос с масляной смазкой имеет полый вал, в который капает масло, смазывая подшипники. Насос с водяной смазкой имеет открытый вал. Подшипники смазываются перекачиваемой водой. Если возможна перекачка мелкого песка, выберите насос с масляной смазкой, потому что он не допускает попадания песка в подшипники.

Если вода предназначена для домашнего использования или домашнего скота, в ней не должно быть масла, и должен использоваться насос с водяной смазкой. В некоторых штатах, например, в Миннесоте, у вас нет выбора; Насосы с водяной смазкой необходимы во всех новых ирригационных колодцах .

Подшипники линейного вала обычно размещаются на 10-футовых центрах для насосов с водяной смазкой, работающих на скоростях ниже 2200 об / мин, и на 5-футовых центрах для насосов, работающих на более высоких скоростях. Подшипники с масляной смазкой обычно размещаются на 5-футовых центрах.

Бачок насоса закрывает рабочее колесо. Из-за своего ограниченного диаметра каждое рабочее колесо имеет относительно низкий напор. В большинстве турбинных установок для глубоких скважин несколько стаканов устанавливаются последовательно друг над другом. Это называется постановкой. Сборка барабана с четырьмя ступенями содержит четыре рабочих колеса, все прикрепленные к общему валу, и будет работать с четырехкратным напором нагнетания одноступенчатого насоса.

Рабочие колеса, используемые в турбинных насосах, могут быть полуоткрытыми или закрытыми, как показано на Рис. 5 .Лопатки полуоткрытых рабочих колес открыты снизу и вращаются с малым допуском относительно дна чаши насоса.

Рис. 5. Вид в разрезе двух закрытых рабочих колес в их корпусах насоса.

Допуск имеет решающее значение и должен быть отрегулирован на новом насосе. Во время начального периода обкатки муфты трансмиссионного вала будут затягиваться; поэтому примерно через 100 часов работы необходимо проверить регулировку крыльчатки.После обкатки допуск необходимо проверять и регулировать каждые три-пять лет или чаще при перекачивании песка.

Оба типа рабочих колес могут вызвать неэффективную работу насоса, если они не отрегулированы должным образом. Если полуоткрытые рабочие колеса установлены слишком низко, а лопатки трутся о дно чаш, это может привести к механическому повреждению. Регулировка закрытых крыльчаток не столь критична; однако их все же необходимо проверять и настраивать.

Регулировка крыльчатки выполняется путем затягивания или ослабления гайки в верхней части узла головки.Регулировка крыльчатки обычно осуществляется путем опускания крыльчатки на дно чаши и регулировки ее вверх. Величина регулировки вверх определяется тем, насколько растянется вал линии во время перекачивания. Регулировку необходимо производить исходя из минимально возможного уровня откачки в скважине.

Изготовитель насоса часто обеспечивает надлежащую процедуру регулировки. Процедура регулировки для многих распространенных марок глубинных турбин описана в публикации Nebraska Cooperative Extension Service EC 81-760, озаглавленной «Как отрегулировать вертикальные турбинные насосы для достижения максимальной эффективности».”

Эксплуатационные характеристики

Испытания определяют рабочие характеристики глубинных турбинных насосов. Характеристики во многом зависят от конструкции барабана, типа рабочего колеса и частоты вращения вала рабочего колеса. Расход, TDH, BHP, КПД и частота вращения аналогичны указанным для центробежных насосов. Вертикальные турбинные насосы обычно рассчитаны на определенную настройку числа оборотов.

Вертикальная кривая турбинного насоса показана на Рис. 6 . Эта кривая насоса похожа на кривую центробежного насоса, за исключением того, что вместо кривых для различных оборотов, кривые приведены для рабочих колес разного диаметра.

Рис. 6. Кривая скважинного турбинного насоса. Тормозная мощность и общий напор указаны для одной ступени. Если насос имел пять ступеней, умножьте мощность торможения и общий напор на пять. Количество галлонов в минуту останется прежним, независимо от количества добавленных ступеней.

Уменьшение диаметра крыльчатки называется «обрезкой». Производители подгонят рабочие колеса до нужного размера, чтобы они соответствовали требованиям TDH и скорости потока для конкретной оросительной установки.

Кривые насоса для турбинных насосов обычно показаны для одноступенчатого насоса, поэтому полученная TDH будет определена путем умножения указанного напора на кривой насоса на количество ступеней. Требуемую тормозную мощность также необходимо умножить на количество ступеней. Обратите внимание, что скорость потока не изменится, независимо от того, сколько ступеней добавлено.

Использование кривой насоса

В качестве примера предположим, что кривая насоса на Рис. 6 предназначена для пятиступенчатого насоса с 7.Рабочее колесо 13 дюймов, обеспечивающее 800 галлонов в минуту. Какими будут значения TDH и BHP?

Решение: Следуйте пунктирной вертикальной линии от 800 галлонов в минуту до точки пересечения с кривой рабочего колеса 7,13 дюйма в верхней части
диаграммы. Следуйте горизонтальной пунктирной линией влево до отметки 26 футов TDH. Умножение 26 на 5 дает 130 футов TDH. Затем проследуйте по вертикальной пунктирной линии от 800 галлонов в минуту до кривой BHP с рабочим колесом 7,13 дюйма в нижней части диаграммы, а затем по горизонтальной пунктирной линии влево до отметки 6.5 л.с. Умножение 6,5 л.с. на 5 (пять ступеней) дает 32,5 л.с. для этого насоса. Также обратите внимание, что насос работает с максимальной эффективностью 80 процентов. При такой эффективности расчетное забойное давление (уравнения 1 и 2) составляет 32,8.

Установка вертикальных турбинных насосов

Глубинные турбинные насосы должны иметь правильную центровку между насосом и силовой установкой. Использование узла головки, подходящего для двигателя и узла колонки / насоса, упрощает выполнение правильной центровки.

Очень важно убедиться, что колодец прямой и ровный. Узел колонны насоса должен быть выровнен вертикально так, чтобы никакая часть не касалась обсадной трубы скважины. К колонне насоса обычно прикрепляются распорки, чтобы насос в сборе не касался обсадной трубы скважины.

Если колонна насоса все же касается обсадной трубы, вибрация приведет к износу отверстий в обсадной колонне. Смещение колонны насоса по вертикали также может вызвать чрезмерный износ подшипников.

Головка в сборе должна быть установлена ​​на хорошем основании на высоте не менее 12 дюймов над поверхностью земли.Бетонный фундамент (, рис. 7, ) обеспечивает постоянный и беспроблемный монтаж. Фундамент должен быть достаточно большим, чтобы можно было надежно закрепить головку в сборе.

Рис. 7. Рекомендуемое бетонное основание со сливной трубой для измерения уровня воды и хлорирования.

Фундамент должен иметь не менее 12 дюймов опорной поверхности со всех сторон колодца. В случае скважины с гравийной набивкой зазор в 12 дюймов измеряется от внешнего края гравийной набивки.

Труба для доступа к скважине диаметром не менее 1,5 дюймов должна проходить через фундамент в обсадную трубу скважины. Труба доступа служит двум целям. Первый – это измерение статического уровня и уровня откачиваемой воды в скважине, а второй – разрешение хлорирования скважины.

Полиэтиленовая трубка диаметром ¾ дюйма с закрытым нижним концом, вставленная в патрубок доступа и доходящая до уровня насоса, значительно упростит измерение уровня воды. В трубке необходимо просверлить небольшие отверстия, чтобы вода могла легко входить и выходить из трубки.

Более подробную информацию о техническом обслуживании скважин можно найти в публикации NDSU «Уход и техническое обслуживание ирригационных колодцев».

Погружные насосы

Погружной насос – это турбинный насос, тесно связанный с погружным электродвигателем, как показано на рис. 8 . И насос, и двигатель подвешены в воде, что исключает необходимость в длинном приводном валу и держателях подшипников, необходимых для глубинного турбинного насоса. Поскольку насос находится над двигателем, вода поступает в насос через экран между насосом и двигателем.

Рисунок 8. Погружной насос, установленный в скважине.

В погружном насосе используются закрытые рабочие колеса, потому что вал электродвигателя расширяется, когда он становится горячим, и толкает крыльчатки вверх. Если бы использовались полуоткрытые рабочие колеса, насос терял бы эффективность. Кривая для погружного насоса очень похожа на кривую для глубинного турбинного насоса.

Погружные двигатели меньше в диаметре и намного длиннее обычных двигателей.Из-за своего меньшего диаметра они имеют меньший КПД, чем те, которые используются для центробежных или глубинных турбинных насосов.

Погружные двигатели обычно называют сухими или мокрыми. Сухие двигатели герметично закрыты маслом с высокой диэлектрической проницаемостью для предотвращения попадания воды в двигатель. Мокрые двигатели открыты для колодезной воды, при этом ротор и подшипники работают в воде.

Если циркуляция воды через двигатель ограничена или недостаточна, двигатель может перегреться и сгореть.Следовательно, длина стояка должна быть достаточной для того, чтобы узел чаши и двигатель всегда были полностью погружены в воду. Кроме того, обсадная труба колодца должна быть достаточно большой, чтобы вода могла легко проходить мимо двигателя.

Малые погружные насосы (до 5 лошадиных сил) используют однофазное питание. Однако большинству погружных насосов, используемых для орошения, требуется трехфазное электрическое питание. Электропроводка от насоса к поверхности должна быть водонепроницаемой, а все соединения герметичными. Электрическая линия должна быть прикреплена к трубе колонны через каждые 20 футов, чтобы предотвратить ее наматывание на трубу колонны.

Напряжение на выводах двигателя должно быть в пределах плюс-минус 10 процентов от напряжения двигателя, указанного на паспортной табличке. Если в кабеле погружного насоса происходит падение напряжения на 5 процентов, напряжение на поверхности не должно быть менее 95 процентов номинального напряжения.

Поскольку насос находится в скважине, молниезащита должна быть подключена к блоку управления. Удары молнии в скважины с помощью погружных насосов – основная причина отказов насосов.

Вы можете выбрать погружные насосы, чтобы обеспечить широкий диапазон комбинаций расхода и TDH.Погружные насосы диаметром более 10 дюймов обычно стоят дороже, чем глубинные турбины сопоставимого размера, потому что двигатели более дорогие.

Погружные бустерные насосы выпускают многие производители. Эти насосы обычно устанавливаются в трубопроводе горизонтально. Преимущество использования погружного в качестве подкачивающего насоса вместо центробежного – снижение шума. Это желанный атрибут в жилых помещениях и рядом с полями для гольфа.

Погружные устройства также использовались в качестве подкачивающих насосов во всасывающих линиях центробежных насосов.Это приложение используется в ситуациях, когда уровень воды будет значительно колебаться в течение сезона. Наличие погружного устройства во всасывающей линии изменит напор на входе центробежного насоса с всасывающего на положительный.

Пропеллерные насосы

Пропеллерные насосы используются в условиях низкого подъема и высокого расхода. Они бывают двух типов: осевые и смешанные. Разница между ними заключается в типе крыльчатки. В насосе с осевым потоком используется крыльчатка, которая выглядит как обычный винт лодочного мотора и по сути является насосом с очень низким напором.

Одноступенчатый гребной насос обычно поднимает воду не более чем на 20 футов. Добавив еще одну ступень, можно получить напор от 30 до 40 футов. В насосе смешанного потока используются полуоткрытые или закрытые рабочие колеса, аналогичные турбинным насосам.

В стационарных установках пропеллерные насосы устанавливаются вертикально, как показано на Рисунок 9 . Для переносных насосных платформ они устанавливаются на прицепах или понтонах для использования в качестве плавучих водозаборов.

Рисунок 9а.Пропеллерный насос с приводом от вала отбора мощности (ВОМ), используемый для перемещения больших объемов воды в условиях низкой подъемной силы.

Рисунок 9б. Пропеллерный насос.

Переносные пропеллерные насосы обычно устанавливаются почти в горизонтальном положении (под малыми углами), чтобы их можно было легко перекачивать в трубопроводы, а также использовать в качестве источника воды. Переносные пропеллерные насосы обычно приводятся в действие от вала отбора мощности (ВОМ) тракторов. На многих фермах пропеллерные насосы используются для откачки лагун для хранения отходов.

Требования к мощности пропеллерного насоса увеличиваются непосредственно с TDH, поэтому необходимо обеспечить достаточную мощность для приведения насоса в действие с максимальной подъемной силой. Пропеллерные насосы не подходят в условиях, когда необходимо дросселировать нагнетание для уменьшения расхода. Очень важно точно определить максимальную TDH, при которой будет работать этот тип насоса.

Пропеллерные насосы не подходят для работы на высоте всасывания. Рабочее колесо должно быть погружено в воду, а насос должен работать на надлежащей глубине погружения.Глубина погружения будет варьироваться в зависимости от рекомендаций различных производителей, но, как правило, чем больше диаметр насоса, тем глубже погружение.

Соблюдение рекомендуемых значений глубины погружения гарантирует, что скорость потока не снизится из-за завихрений. Кроме того, несоблюдение необходимой глубины погружения может вызвать сильные механические вибрации и быстрое повреждение лопастей гребного винта.

Критерии выбора насоса

Выбор насоса для поливной воды почти полностью основан на соотношении между эффективностью насоса и TDH, который насос будет обеспечивать при определенной скорости потока.Как было показано ранее, эти параметры также являются основой характеристической кривой насоса. Используйте Таблица 2 , чтобы сузить выбор типа насоса для широкого диапазона расходов и общих динамических напоров.

Один элемент, не включенный в значения TDH в Таблица 2 – высота всасывания. Если ваше приложение должно подавать воду к насосу, вам придется использовать центробежный насос.

Таблица 2. Диаграмма, показывающая наиболее подходящие типы насосов для использования в заданном диапазоне расходов и общих динамических напоров.

Дополнительные источники информации

«Уход и техническое обслуживание ирригационных колодцев», доступная публикация NDSU Extension.

«Center Pivot Design», Ассоциация орошения, Фоллс-Черч, Вирджиния.

MWPS-30, Спринклерные оросительные системы, MWPS, Университет штата Айова, Эймс.

Фото Томаса Шерера

Устранение вибрации двигателя вертикального насоса

Высокая вибрация – обычная проблема для двигателей, установленных наверху вертикальных насосов.Его источником могут быть механические проблемы с насосом, двигателем или муфтой или даже гидравлические силы от насоса. Структурные проблемы, связанные с резонансом «язычковой частоты», часто усугубляют проблему, но эффективная диагностика должна начинаться с понимания основных вибрационных сил. Хотя общая категория вертикальных насосов включает погружные насосы, в этой статье рассматриваются только те из них, которые чаще всего демонстрируют условия высокой вибрации: насосы для поверхностного монтажа с двигателем, прикрепленным болтами к опоре сверху (см. Изображение 1).

Массовый дисбаланс

Как и все вращающееся оборудование, наиболее распространенной вибрационной силой для двигателей вертикальных насосов является дисбаланс массы. К сожалению, точная балансировка ротора балансировочного станка не устранит всех источников дисбаланса этих двигателей. Часто верхний упорный подшипник устанавливается на ступицу водила, которая представляет собой зазор, установленный на валу и фиксируемый гайкой вала. Это создает дисбаланс, допускающий некоторое отклонение оси вращения по отношению к главной оси инерции.

В конструкциях с полым валом массивная ступица, которая крепится к верхней части ротора, подвержена дисбалансу и эксцентричной установке. У него могут даже быть движущиеся части храповика, препятствующего реверсированию, что может усугубить проблему. Вал насоса в этих конструкциях проходит через вал двигателя и болты к верхней ступице. Неуравновешенность масс может возникнуть, если вал насоса и крепежные детали будут слегка эксцентричными.

Тип муфты и центровка

Тип и расположение муфты также могут вызывать вибрацию в двигателях вертикальных насосов.В конструкциях с полым валом муфта состоит просто из болтов, которыми вал двигателя крепится к верхней ступице. Единственным гибким элементом в этой приводной передаче является вал насоса, поэтому любое смещение или угловое смещение вала насоса и ступицы будет создавать значительные вибрационные силы.

Альтернативная конструкция соединяет вал насоса и двигатель в нижней части двигателя. Здесь также муфта, которая поддерживает вес и тягу насоса, часто бывает твердой, а не гибкой. Это значительно увеличивает вероятность возникновения вибрации по сравнению с обычными гибкими муфтами, установленными горизонтально.

Механическое воздействие вала насоса и рабочего колеса

Другая сила вибрации, которая часто влияет на типы двигателей вертикальных насосов, обсуждаемых здесь, – это механическое действие вала насоса и рабочего колеса. Эти насосы имеют длинные тонкие валы, которые подвержены скручиванию и изгибу, поэтому они обычно имеют направляющие подшипники через определенные промежутки вдоль корпуса для обеспечения устойчивости. Любые отклонения в зазоре направляющих подшипников могут заставить вал насоса «танцевать» или «хлестать», особенно в очень глубоких насосах.

Гидравлическое действие жидкости

Гидравлическое действие перекачиваемой жидкости, когда она движется через корпус насоса и выходит из нагнетательного трубопровода, является еще одной значительной вибрационной силой, которая может влиять на двигатели вертикальных насосов. Напор от большинства этих насосов является горизонтальным, поэтому жидкость должна поворачиваться на 90 градусов, обычно в верхней части насоса и чуть ниже двигателя. Турбулентность потока в этом месте может быть сильной возбуждающей силой.

Резонансные частоты

Все машины имеют резонансные частоты из-за жесткости и массы их конструкций.Инженеры-конструкторы стараются поддерживать эти частоты значительно выше (или ниже) частот любой возбуждающей силы, усиливая конструкцию или добавляя массу. Этот процесс похож на затягивание гитарной струны, чтобы поднять ее высоту, или на игру на одной из более толстых (более массивных) струн, чтобы сыграть более низкую ноту.

Хотя резонансные частоты потенциально присутствуют в горизонтально установленных насосах и двигателях, базовые конструкции этих машин обычно могут быть спроектированы так, чтобы противостоять им. Напротив, длинный рычаг, создаваемый высоким двигателем, установленным на фланце насоса, затрудняет создание необходимой жесткости конструкции.Это приводит к резонансным частотам, которые могут быть достаточно низкими, чтобы совпадать и усиливать любые присутствующие вибрационные силы.

Контрольный список для поиска и устранения неисправностей вертикального насоса

Прежде чем пытаться определить резонансные частоты, которые могут способствовать проблемам с вертикальной вибрацией насоса, проверьте и отрегулируйте все, что может предотвратить сильную вибрацию:

• Убедитесь, что монтажный фланец достаточно жесткий, чтобы поднять резонансные частоты намного выше рабочей скорости и других возбуждающих сил.
• Отрегулируйте механическое выравнивание и балансировку с достаточно жесткими допусками.
• Убедитесь, что гидравлический поток через насос и трубопроводы ровный, а не турбулентный.

Чтобы увидеть, как это применимо к вертикальным насосам, попробуйте удерживать простую металлическую линейку за один конец и ударять по другому. Тон, который вы слышите, – это естественная частота (или язычковая) линейки. Как и линейка, двигатель вертикального насоса прикреплен (к конструкции) одним концом и свободен на другом. Жесткость его опорного монтажного фланца зависит от фундамента, особенно от того, насколько хорошо насос прикреплен к нему болтами.Конечно, насос, подвешенный под монтажным фланцем, также имеет значительную массу с собственными резонансными частотами, как и присоединенный напорный трубопровод.

По отношению ко всей машине фланец, к которому крепятся насос, двигатель и нагнетательный трубопровод, выглядит довольно маленьким и слабым, что дает широкие возможности для резонансных частот в различных диапазонах. Это может быть полезно для создания музыки, но для большинства специалистов по обслуживанию это кажется проблемой.

Прежде чем пытаться определить резонансные частоты, которые могут способствовать возникновению проблем с вертикальной вибрацией насоса, проверьте и отрегулируйте все, что может предотвратить сильную вибрацию:

• Убедитесь, что монтажный фланец достаточно жесткий, чтобы поднять резонансные частоты намного выше рабочей скорости и других возбуждающих сил.
• Отрегулируйте механическое выравнивание и балансировку с достаточно жесткими допусками.
• Убедитесь, что гидравлический поток через насос и трубопроводы ровный, а не турбулентный.

Базовый частотный анализ

Любая попытка решить проблемы вибрации двигателей вертикальных насосов должна начинаться с базового частотного анализа с использованием портативного анализатора вибрации. В большинстве случаев доминирует одна частота вибрации – часто при скорости вращения. Затем, с помощью простого процесса устранения, пользователи могут сосредоточиться на источнике проблемы.

Если частота вращения является доминирующей, проблема не в гидравлических силах насоса. Если частота вращения не является доминирующей частотой, то ни дисбаланс, ни несоосность не являются источником вибрации. Проведя простой ударный тест, можно определить резонансные частоты смонтированного двигателя. Отсюда довольно простой процесс определения других способствующих факторов с использованием фазового анализа и анализа формы рабочего прогиба (ODS).

Вибрация при 1 оборотах в минуту является наиболее частым явлением, поэтому заслуживает внимания.Фазовый анализ может подтвердить, что вибрация составляет 1 x об / мин, а данные об амплитуде и фазе из различных мест на двигателе и фланце насоса могут создать «картину» вибрационного движения. С помощью ODS-анализа компьютерное программное обеспечение анимирует движение на основе векторов фазы и амплитуды (см. Рисунок 1). Хотя это может быть очень полезно, простой карандашный набросок с нанесенными векторами часто дает адекватную информацию.

Балансировка трима

Установка балансировочных грузов с целью уменьшения вибрации может быть важным этапом диагностики.Грузы удобно размещать на ступице муфты и на вентиляторе в верхней части двигателя. Резонансное состояние возникает, если очень маленькие веса значительно изменяют амплитуду и фазовый вектор. Если уменьшение вибрации в одном направлении вызывает увеличение в другом (например, с севера на юг и с востока на запад, соответственно), дисбаланс не является основной возбуждающей силой; подозрение на несоосность или деформацию вала насоса.

Другие возможности

Когда вибрация не на скорости вращения, процесс устранения должен учитывать ряд других возможных сил.Основные методы анализа вибрации, которые здесь не описаны, могут помочь выявить наиболее вероятные причины. В то время как двигатель обычно находится в центре внимания, насос, возможно, невидимый под поверхностью, также может генерировать вибрационные силы, которые будут отражаться в вибрации двигателя.

Даже простой, казалось бы, случай вертикальной вибрации двигателя насоса может увести специалиста по вибрации в аналитическое путешествие. Понимая, что резонанс, силы, создаваемые насосом, и взаимодействие между двигателем и валом насоса могут быть факторами, способствующими развитию, технический специалист может объективно подойти к проблеме и использовать процесс устранения для ее решения.Те, кто подходит к проблеме неподготовленным, могут найти только разочарование.

Юджин Фогель (Eugene Vogel) – специалист по насосам и вибрации в Ассоциации обслуживания электроаппаратуры (EASA) в Сент-Луисе, штат Миссури. EASA – это международная торговая ассоциация, объединяющая более 1900 фирм, которые продают и обслуживают электрические, электронные и механические устройства в 59 странах. Свяжитесь с EASA по телефону 314-993-2220 или по факсу 314-993-1269 или посетите веб-сайт.

EASA

www.easa.com

О насосе с герметичным двигателем ｜ TEIKOKU ELECTRIC MFG.КОМПАНИЯ С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ.

Имиджевое видео герметичного мотопомпа, транспортирующего жидкость

В этом видео показано, как жидкость течет внутри герметичного моторного насоса.

Отличие штатной помпы от герметичной мотопомпы

Стандартные насосы производятся с насосом и двигателем, расположенными отдельно, и, поскольку они должны быть соединены для использования, жидкость, с которой они работают, может вытекать за пределы насоса из зазоров в корпусе, через которые проходит ось вращения. Однако, поскольку в наших герметичных насосах с электродвигателем используется конструкция, в которой насос и двигатель интегрированы, а жидкость, которую они транспортируют, герметизирована внутри, он характеризуется отсутствием утечек.

Отличные характеристики герметичного мотопомпы

Поскольку нет возможности утечки перекачиваемой жидкости, эти насосы подходят для перекачивания опасной для человека жидкости, взрывоопасной или легковоспламеняющейся жидкости, дорогой жидкости, агрессивной жидкости и т. Д.

Поскольку в насос не поступает наружный воздух, они подходят для работы в вакууме или для работы с жидкостями, качество которых меняется под воздействием внешнего воздуха.

Отсутствие уплотнения вала означает, что легко производить насосы, которые могут работать с системами с высоким давлением, высокотемпературными жидкостями, низкотемпературными жидкостями, жидкостями с высокой температурой плавления и т. Д.

Поскольку для этих насосов не требуется смазочное масло, нет загрязнения транспортируемой жидкости, и хлопоты с добавлением масла не нужны.

Поскольку вал двигателя также служит валом насоса, конструкция компактна, легка, требует минимального места для установки и легко ремонтируется.

Рабочий шум сведен к минимуму, поскольку нет вентилятора для охлаждения двигателя.

– Базовая подготовка Галерея фотографий и изображений

Джейсон Сэндс

Статьи по теме

Подпишитесь на нашу БЕСПЛАТНУЮ информационную рассылку и получайте последние статьи и новости прямо на почту.

ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ СЕГОДНЯ

Восстановление насоса для сырой воды Фотогалерея от Compass Marine Практическое руководство на pbase.com

Насос снят

Новый насос Westerbeke стоит 480 долларов, а комплект для восстановления – 130 долларов.00. В этот комплект входит буквально все, кроме корпуса помпы !! Восстановление – это рентабельный и очевидный выбор, если корпус помпы находится в хорошем состоянии.

Внутреннее устройство насоса

На этой фотографии показан вал насоса, кулачок и гидрозатвор.

Снимите С-образный зажим

Снять зажимную скобу так же просто, как кажется. Просто вставьте наконечники плоскогубцев в отверстия для стопорного кольца, сожмите кольцо и затем извлеките его.

Привод вала наружу

После снятия c-образной скобы вам нужно будет выбить вал.В насосах со втулками вал обычно просто выскальзывает наружу, но в насосах с внутренними роликоподшипниками вам необходимо их выдавить. Я использовал отверстие в своем рабочем столе, то есть для роутера, чтобы установить насос. Когда я вырезал резьбу, в отверстие вошли вал и подшипники. Убедитесь, что под отверстием есть что-то, чтобы захватить вал, иначе он может приземлиться на цемент и повредиться или поцарапаться.

Используйте брусок

Если вал не выходит, слегка постучите по нему, добавьте немного PB Blaster, дайте ему отмокнуть на ночь и попробуйте еще раз.Если вам все еще не повезло, бросьте его в механический магазин, и примерно за 5 или 10 долларов они вам его вытеснят. Я никогда не видел, чтобы это требовало, но с лодками все возможно ..

Вал отсутствует!

Вот поломка вала и подшипников. Как вы можете видеть, на этом валу используются два подшипника, которые омываются и смазываются моторным маслом в двигателе. Если вы присмотритесь, вы увидите канавки или отметки, в которых на валу вращаются и сальник, и сальник.Этот вал насоса не будет использоваться повторно из-за задиров. Хотя его вполне можно использовать повторно, с новыми уплотнениями, нет особого смысла тратить все эти хлопоты и усилия, а затем делать это неправильно.

Расположение уплотнений

К сожалению, некоторые насосы некоторых производителей не имеют или используют соответствующие дренажные отверстия, поэтому утечка со стороны воды может неизбежно попасть в моторное масло или наоборот.

Печати

Очень важно, чтобы четыре ножки на проставке были обращены к сальнику при установке сальников на место! Плоская сторона проставки обращена к уплотнению водяного насоса, а ножки – к сальнику.

Комплект Ребалда

К сожалению, не для всех насосов имеются комплекты для восстановления. Если нет, то во Флориде есть отличная компания Depco Pump, которая обычно может предоставить вам то, что вам нужно, или даже продать вам восстановленный насос.

Как он стал таким чистым?

Я знаю, что некоторые зададутся вопросом, как этот помпа превратилась из старого безобразного насоса в блестящий и новый. Это просто, я использую латунный круг на своем настольном шлифовальном станке и диски Scotch-Brite бордового цвета на моем Dremel. Я очищаю поверхность крышки и прокладки насоса влажной наждачной бумагой и шлифовальным маслом на куске стекла толщиной 3/8 дюйма для получения гладкой поверхности.

Собираем все вместе

Первым, что я переустановил, был кулачок насоса.Обязательно используйте небольшую медную дробящую шайбу, входящую в комплект для восстановления, иначе она вытечет из отверстия для винта.

Установите подшипники на вал

****** НАЖМИТЕ НИЖЕ ДЛЯ СТРАНИЦЫ 2 *******

16 Dynamic Pics показывает вам ： Различные типы насосов-ZB Pump

Есть много типов насосов. Вы знаете устройство и принцип работы различных насосов? В статье кратко представлены 16 типов насосов. Чтобы помочь вам в изучении, я сначала перечислю названия всех 16 типов насосов, а затем объясню одно за другим.

1. Центробежный насос

2.Многоступенчатый насос

3. Осевой насос

4. Вакуумный насос

5. Насос шестеренчатый

6. Поршневой насос

7. Плунжерный насос

8. Герметичный насос

9. Винтовой насос

10. Мембранный насос

11. Насос-дозатор

12. Насос пароструйный

13. Газожидкостный подкачивающий насос

14. Подкачивающий насос воздуха

15. Насос вихревой

16. Насос поршневой

Этот тип насоса относится к насосу, который перекачивает жидкость за счет центробежной силы, возникающей при вращении рабочего колеса.Перед запуском насоса корпус насоса и всасывающая труба должны быть заполнены водой, а затем запускается двигатель, чтобы вал насоса приводил в движение крыльчатку и воду для выполнения высокоскоростного вращательного движения, вода перемещается центробежно, и разбивается о внешний край рабочего колеса потоком спирального корпуса насоса. Жидкость поступает в напорный трубопровод насоса.

Преимущества:

1. Конструкция проста и компактна, занимает меньше места, имеет малый вес, меньший расход материала и меньшие затраты на производство и установку.

2. Насос может работать на высокой скорости и может быть напрямую подключен к 2-полюсному или 4-полюсному двигателю, конструкция передачи проста и удобна в установке.

3. В центробежном насосе нет клапана, подходящего для работы с суспензией. Специальная конструкция также позволяет транспортировать большую твердую подвеску.

4. Насос может быть изготовлен из коррозионно-стойких материалов, пригодных для перекачивания коррозионных растворов.

5. Расход можно произвольно регулировать или даже закрывать с помощью нагнетательного клапана, при этом опасность постоянного подъема высоты отсутствует.

Недостатки:

1. Перед запуском корпус насоса необходимо заполнить жидкостью.

2. Не подходит для перевозки большого напора с малой грузоподъемностью. КПД будет низким.

3. Когда в конструкции встречаются несовершенные или неправильные операции, такие как молоко, легко производить пену, что влияет на следующий процесс производства.

4. При неправильной установке может возникнуть кавитация.

5. КПД ниже поршневого насоса.

По конструкции центробежный насос можно разделить на одноступенчатый центробежный насос и многоступенчатый центробежный насос.

Насос этого типа имеет более двух рабочих колес по сравнению с одноступенчатым насосом. Он может поглощать воду и давление в несколько этапов и в несколько этапов и может поднимать жидкость в высокое положение. Напор можно увеличивать или уменьшать, изменяя количество ступеней рабочего колеса насоса.

Многоступенчатый центробежный насос делится на горизонтальный и вертикальный тип, а вал насоса оснащен двумя или более рабочими колесами, которые могут увеличивать давление по сравнению с одноступенчатым центробежным насосом.

Этот тип насоса может использоваться во многих отраслях промышленности, таких как дренаж шахт, водоснабжение городских заводов, электростанции, химическое производство. По сравнению с плунжерным насосом и поршневым насосом, он может обеспечивать больший расход, при этом удовлетворяя требованиям приложений с высоким подъемом и большим расходом.

Многоступенчатые центробежные насосы имеют более высокие технические и производственные характеристики с точки зрения конструкции, использования и обслуживания.

Рабочее колесо этого типа насоса рассчитано на осевой поток с высокой скоростью. Если мощность двигателя, диаметр рабочего колеса и диаметр трубы достаточно велики, расход может быть большим.

Этот тип насоса имеет компактную конструкцию, а его вертикальная конструкция имеет небольшую монтажную площадь, стабильную работу и не требует регулировки для установки.

Впускной и выпускной патрубки насоса имеют одинаковый фланец и расположены в одном центре.Их можно установить прямо на трубопровод, как вентиль, а центр низкий, что удобно для разводки трубопровода и легко устанавливается.

Насос расположен соосно с двигателем и имеет небольшой осевой размер, что позволяет насосу работать более плавно и с низким уровнем шума.

Вакуумные насосы обычно делятся на два типа: один представляет собой вакуумный насос с водяным кольцом, а другой – вакуумный насос Рутса.

В насосах этого типа рабочее колесо эксцентрично установлено в цилиндрическом корпусе насоса.Залейте в насос определенное количество воды. Когда рабочее колесо вращается, вода перекачивается в корпус насоса, образуя водяное кольцо, а внутренняя поверхность кольца касается ступицы рабочего колеса. Поскольку корпус насоса не концентричен с рабочим колесом, всасывающее пространство между правой половинной ступицей и водяным кольцом постепенно увеличивается, тем самым образуя вакуум, и газ поступает во всасывающее пространство насоса через впускную трубу. Затем газ поступает в левую половину, и по мере того, как объем между кольцами ступицы постепенно сжимается, давление увеличивается, так что газ выходит наружу из насоса через выхлопное пространство и выхлопную трубу.

1. Конструкция простая, точность изготовления невысока, легко обрабатывается.

2. Компактная конструкция, большое количество оборотов насоса, как правило, может быть напрямую соединен с двигателем без использования редуктора скорости. Таким образом, при малых размерах конструкции можно получить большое смещение и малую площадь основания.

3. Сжатый газ является практически изотермическим, т.е. температура процесса сжимаемого газа мало изменяется.

4. Поскольку в камере насоса нет металлической фрикционной поверхности, нет необходимости смазывать насос и износ небольшой. Уплотнение между вращающимся элементом и фиксирующим элементом может быть выполнено непосредственно с помощью водяного затвора.

5. Равномерное всасывание, стабильная и надежная работа, простота эксплуатации и удобство обслуживания.

КПД низкий, обычно около 30%, предпочтительно до 50%.

Степень вакуума низкая не только из-за конструктивных ограничений, но, что более важно, из-за давления насыщенных паров рабочего тела.С водой в качестве рабочего тела предельное давление может достигать только 2000 ~ 4000 Па. В качестве рабочей жидкости использовать масло до 130 Па.

Этот тип насоса аналогичен воздуходувке Рутса. Из-за непрерывного вращения ротора перекачиваемый газ всасывается из впускного отверстия в пространство v0 между ротором и корпусом насоса, а затем выходит через выпускное отверстие. Поскольку после вдоха пространство v0 полностью закрывается, газ не сжимается и не расширяется в насосной камере.Однако, когда верх ротора выходит за край выпускного отверстия и пространство v0 сообщается со стороной выпуска, поскольку давление газа на стороне выпуска высокое, часть газа возвращается в пространство v0, поэтому что давление газа внезапно увеличивается. Когда ротор продолжает вращаться, газ выходит из насоса.

1. Высокая скорость откачки в широком диапазоне давлений.

Начинайте быстро и сразу же приступайте к работе.

2. Не чувствителен к пыли и водяному пару, содержащимся в перекачиваемом газе.

3. Ротор не требует смазки, и в насосной камере нет масла.

4. Вибрация мала, состояние динамического баланса ротора хорошее, выпускной клапан отсутствует.

5. Приводная мощность мала, а механические потери на трение невелики.

6. Компактная конструкция и небольшие размеры.

7. Низкие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание.

В этом типе насоса зубья двух шестерен отделены друг от друга для создания низкого давления, которое втягивается жидкостью и направляется на другую сторону вдоль стенки корпуса.Две другие шестерни закрыты друг от друга, чтобы создать высокое давление для выпуска жидкости.

Полезная модель имеет преимущества простой и компактной конструкции, небольшого объема, небольшого веса, хорошей технологичности, низкой цены, сильного самовсасывания, нечувствительности к загрязнению маслом, большого диапазона скорости вращения, ударопрочности нагрузки, удобного обслуживания и надежной работы.

Несбалансированная радиальная сила, большая артерия потока, высокий уровень шума, низкий КПД, плохая взаимозаменяемость деталей, трудно ремонтируемые после износа, не могут использоваться в качестве регулируемого насоса.

Этот тип насоса также называется электрическим поршневым насосом и по своей конструкции делится на одноцилиндровый и многоцилиндровый. Когда поршневой насос работает, внутренний объем цилиндра многократно изменяется возвратно-поступательным действием поршня в цилиндре для всасывания и выпуска жидкости.

Поршневой насос подходит для высокого давления и небольшого расхода, особенно когда расход меньше 100 м3 / ч, а давление нагнетания больше 9.8 МПа, что свидетельствует о его высоком КПД и хороших эксплуатационных характеристиках. Он обладает хорошими ингаляционными характеристиками и может перекачивать жидкости различных сред и различной вязкости.

Этот тип насоса приводит в действие гидроцилиндр, приводимый в действие гидравлической силовой установкой, которая толкает нагнетательный цилиндр и выводит материал из нагнетательного цилиндра в трубопровод.

Обычно плунжерный насос делится на одноплунжерный и двухплунжерный, основной принцип работы плунжерного насоса очень прост.Этот насос использует импульс относительно большого движущегося водного объекта, чтобы перекачивать относительно небольшой объем воды до высокой точки.

Этот тип насоса представляет собой полностью закрытый насос, в котором и насос, и приводной двигатель герметизированы в сосуде высокого давления, заполненном перекачиваемой средой. Сосуд высокого давления герметичен только статически и снабжен набором проводов для создания вращающегося магнитного поля и привода ротора. .

1.Полностью закрытый. На конструкции нет динамического уплотнения, только статическое уплотнение на внешней оболочке насоса, поэтому он может быть полностью герметичным, особенно подходит для транспортировки легковоспламеняющихся, взрывоопасных, ценных жидкостей, а также токсичных, коррозионных и радиоактивных жидкостей.

2. Высокая безопасность. Ротор и статор имеют защитную втулку, так что ротор и статор двигателя не контактируют с материалом, и даже если защитная втулка сломана, нет риска внешней утечки.

3. Компактность занимает меньше места. Насос и двигатель интегрированы, требования к основанию и фундаменту низкие, ежедневное обслуживание простое, а затраты на обслуживание низкие.

1. Герметичный насос имеет защитную втулку, которая увеличивает зазор между статором и ротором, что приводит к снижению мощности двигателя.

2. В дополнение к коррозионной стойкости при выборе экранирующей втулки также необходимо учитывать немагнитные свойства и высокое удельное сопротивление, главным образом для уменьшения снижения номинальной мощности двигателя.

3. Не рекомендуется работать в условиях небольшого потока в течение длительного времени. В это время эффективность защитного насоса низкая, что вызовет выделение тепла и испарение жидкости, что приведет к высыханию и высыханию насоса, тем самым повредив подшипник скольжения.

Насос, который закручивает водоем в осевом направлении за счет вращения спиральной лопасти. Он состоит из вала, спиральной лопасти и внешнего кожуха. При перекачивании воды насос наклоняется в воду так, что наклон главного вала насоса меньше угла наклона спиральной лопасти, а нижний конец спиральной лопасти контактирует с водой.Когда первичный двигатель приводит во вращение вал винтового насоса с помощью устройства переключения, вода попадает в лопасть и поднимается по спиральному пути потока до тех пор, пока не вытечет наружу.

Простая конструкция, простота изготовления, большой поток, небольшая потеря напора, высокая эффективность, удобство обслуживания и ремонта, но требуются низкий подъем и низкая скорость, а также устройство переключения.

Мембранный насос можно разделить на пневматический, электрический и гидравлический в зависимости от мощности, используемой приводом.Это пневматический диафрагменный насос со сжатым воздухом в качестве источника энергии и электрический диафрагменный насос с электрической мощностью в качестве жидкой среды. 电 Электрический гидравлический диафрагменный насос, работающий от давления.

1. Он занимает мало места, прост в установке и может использоваться в качестве насоса для перекачки движущегося материала.

2. Мембранные насосы полностью отделяют материалы от внешнего мира в виде опасных или коррозионных материалов.

3. Электрический диафрагменный насос не требует предварительной подачи воды, а самовсасывающие характеристики хорошие, до 7 метров.

1. Давление не может быть увеличено до 6 бар.

2. Шум и вибрация труб очень высоки при большой емкости.

3. Мембрана недолговечна и легко повреждается.

Двигатель этого типа насоса приводит во вращение червяк. Червяк передает действие механизма червячной передачи и эксцентрикового колеса, чтобы получить возвратно-поступательное движение шатуна. Шатун толкает поршень, чтобы поршень совершал возвратно-поступательное движение в камере дозирующего насоса.При движении поршня влево в насосной камере образуется разрежение, всасывающий клапан открывается, нагнетательный клапан закрывается, и жидкость поступает в насосную камеру; когда поршень перемещается вправо, всасывающий клапан закрывается, нагнетательный клапан открывается, и жидкость выходит из нагнетательного клапана.

Когда скорость потока регулируется, давление нагнетания может поддерживаться постоянным. Экономичный, обычно применим в водоочистной промышленности с требованиями к низкому давлению.

При работе пароструйного насоса пар входит в сопло и выбрасывается с высокой скоростью для создания низкого давления. Газ всасывается и смешивается в смесительной камере. После увеличения трубы кинетическая энергия преобразуется в энергию давления.

Насос этого типа не имеет механического движения и не ограничен трением, смазкой, вибрацией и т. Д., Поэтому его можно превратить в насос с большой мощностью.Если конструкционный материал насоса выбран правильно, он чрезвычайно полезен для устранения коррозионных газов, газов, содержащих механические примеси, и образования пара. Конструкция проста, вес легкий, а занимаемая площадь небольшая. Рабочее давление пара составляет от 4 до 9 × 105 Па, и оно доступно на металлургических, химических, фармацевтических и других предприятиях.

Этот тип насоса вентилируется постоянно плунжером высокого давления, управляемым односторонним клапаном.Давление на выходе подкачивающего насоса связано с давлением пневмопривода. Когда давление между приводной секцией и секцией выходной жидкости уравновешивается, подкачивающий насос прекращает работу и больше не потребляет воздух. Когда давление на выходе падает или давление пневмопривода увеличивается, подкачивающий насос автоматически запускается до тех пор, пока он автоматически не остановится после повторного достижения баланса давления.

1. Простота регулировки: в диапазоне давления насоса отрегулируйте регулирующий клапан, чтобы отрегулировать давление всасывания, и соответственно отрегулируйте гидравлическое давление на выходе.

2. Давление на выходе высокое: жидкостный насос может достигать 640 МПа, а воздушный насос – 200 МПа.

3. Автоматическое поддержание давления: Если давление в контуре поддержания давления падает по какой-либо причине, он автоматически запускается, увеличивает давление утечки и поддерживает постоянное давление в контуре.

Тип насоса приводится в действие сжатым воздухом, давление газа низкого давления увеличивается, а затем непрерывно подается.Конечное выходное давление может быть увеличено в два или даже в десятки раз по сравнению с давлением источника питания, который представляет собой экологически чистое газовое нагнетательное устройство.

По выходному давлению и конструкции он делится на насос низкого давления и насос высокого давления.

Насос низкого давления в основном используется для поддержания нормальной работы пневматического устройства, когда давление источника воздуха на месте является недостаточным или нестабильным, и минимальное рабочее давление пневматического устройства не может быть гарантировано, а локальное высокое давление газовая потребность оборудования удовлетворена.

Насос высокого давления в основном используется для нагнетания нестандартного сжатого воздуха, например, нагнетания азота, гелия, аргона до высокого давления и загрузки в резервуар для хранения газа высокого давления.

Диапазон расхода широк, и насос может работать без сбоев при давлении воздуха всего 0,1 кг для всех типов насосов. В это время достигается минимальная скорость потока, и скорость потока можно регулировать для получения различных скоростей потока. Легкость управления, от простого ручного управления до полностью автоматического управления.Автоматический перезапуск: по любой причине давление в контуре поддержания давления падает, он автоматически перезапускается, увеличивает давление утечки и поддерживает постоянное давление контура. Безопасная работа, газовый привод, отсутствие дуги и искры, может использоваться в опасных ситуациях.

Жидкость в канавке лопасти насоса центробежно нагнетается в проточный канал за одно повышение давления; жидкость в проточном канале разжимается жидкостью в канавке с образованием низкого давления, снова поступает в канавку и снова подвергается давлению.Вихревое движение канавки первоклассной дороги с получением более высокого напора.

1. Небольшие размеры и легкий вес вихревого насоса имеют большие преимущества при использовании в морских установках. Самовсасывание самовсасыванием или простыми средствами.

2. Обладает крутой характеристикой падения и поэтому нечувствителен к колебаниям давления в системе. Некоторые вихревые насосы позволяют смешивать пар и жидкость.

3. Конструкция проста, отливка и обработка просты в реализации, а для некоторых деталей вихревых насосов также могут использоваться неметаллические материалы, такие как пластик, литые рабочие колеса из нейлона.

КПД низкий, до 55%, а КПД большинства вихревых насосов составляет 20-40%. NPSHr высокий. Не может использоваться для перекачивания более вязких сред. Перекачиваемая среда ограничивается чистыми жидкостями. Когда жидкость содержит твердые частицы, осевые и радиальные зазоры увеличиваются из-за износа, и производительность насоса снижается, или вихревой насос выходит из строя.

При работе насоса поршень движется вправо, давление в камере понижается, верхний клапан прижимается вниз, нижний клапан поднимается вверх, жидкость всасывается; поршень перемещается влево, давление в камере увеличивается, верхний клапан поднимается, нижний клапан нажимается, и жидкость сливается.

Может быть получено высокое давление нагнетания, скорость потока не зависит от давления, производительность всасывания хорошая, а эффективность высокая. Паровой поршневой насос может достигать 80% ~ 95%. Производительность насоса не зависит от изменений давления и вязкости перекачиваемой среды.

Скорость потока нестабильна. Объем больше, чем у центробежного насоса при той же скорости потока. Механизм сложный и трудно поддается ремонту.

Как работают насосы и воздушные компрессоры?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 14 мая 2020 г.

Некоторые изобретения гламурно – микрочипы и оптоволоконные кабели приходит на ум. Другие тише и скромнее, но не менее важный. Насосы и компрессоры, безусловно, попадают в эту категорию. Попробуйте представить себе жизнь без них, и далеко не уедешь. Брать насосы, и вам нечем будет протолкнуть горячую воду через трубы центрального отопления дома, и никак чтобы убрать огонь с холодильника.Можно также начать ходьба тоже, потому что вы не сможете взорвать шины на своем велосипеде или залить бензин в машину. От отбойных молотков до кондиционеров, всевозможных машин используйте насосы и компрессоры для перемещения жидкостей и газов с места на место. Давайте посмотрим, как они работают!

Фото: Насосы – незамеченные инженерные герои, перемещающие жидкости и газы с места на место. Этот роторный насос с дизельным двигателем используется для бурения водяных скважин в Южной Америке. Фото Бритни Каннади любезно предоставлено ВМС США.

Как перемещать твердые тела, жидкости и газы

Artwork: Как люди перемещали жидкости до изобретения насосов? Один из вариантов заключался в использовании водоподъемного крана со встроенным противовесом, известного как шадуф, который датируется примерно 2000 годом до нашей эры. Другим методом был винтовой насос, изобретенный Архимедом в Древней Греции около 250 г. до н.э., в котором спиральная резьба медленно вращающегося винта использовалась для перекачивания воды с низкого уровня на высокий. Рисунок современного винтового насоса типа «Архимед» из патента США 4239449: «Конструкция винтового насоса». Уильям Дж.Бауэр, 16 декабря 1980 г., любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

Предположим, вы хотите переместить твердый металлический блок. Мало выбор в том, как это сделать: вы должны поднять его и нести. Но если вы хотите переместить жидкости или газы, это очень много Полегче. Это потому, что они двигаются с небольшим немного помощи от нас. Мы называем жидкости и газы жидкости потому что они текут по каналам и трубам из одного места в другое. Они Однако не двигайтесь без посторонней помощи.Требуется энергия перемещать вещи, и обычно мы сами должны это обеспечивать. Иногда жидкости и газы имеют запасенную потенциальную энергию, которую они могут использовать передвигаться (например, речки текут спускаться от истока к морю, используя силу тяжести), но часто мы хотят переместить их в места, куда они обычно не попадают, и для что нам нужны насосы и компрессоры. (Вы можете узнать больше о твердых телах, жидкостях и газах в нашей статье о состояния вещества.)

В чем разница между насосом и компрессором?

Иногда используются слова «насос» и «компрессор». взаимозаменяемо, но есть разница:

• Насос – это машина, которая перемещает жидкость (жидкость или газ) из одно место в другое.
• Компрессор – машина сжимает газ в меньший объем и (часто) одновременно закачивает его в другое место.

Фото: Насос или компрессор? Если на нем есть манометр и давление увеличивается по мере того, как вы качаете, технически он также работает как компрессор. С помощью этого ножного насоса, накачивая автомобильные шины, вы накачиваете и сжатие одновременно. Даже в этом случае вы бы не стали называть это воздушным компрессором, потому что его работа действительно заключается в перемещении воздуха из атмосферу в ваших шинах.Компрессор обычно предназначен для использования сжатого воздуха каким-либо образом, например, для работы отбойного молотка (пневматической дрели).

Насосы могут работать как с жидкостями, так и с газами, но компрессоры обычно работают. только по газам. Это потому, что жидкости очень трудно сжимать. Атомы и молекулы, из которых состоят жидкости made, настолько плотно упакованы, что вы не можете сжать их ближе друг к другу (важный часть науки, которая очень хорошо используется в гидравлических машинах).Мойки высокого давления, которые делают мощная струя воды для чистящие вещи, являются исключением: они работают путем отжима жидкости до более высокие давления и скорости. Кофемашины также выжимают воду под высоким давлением, чтобы напитки стали крепче и вкуснее.

Сжатые газы имеют встроенные насосы

Когда вы сжимаете газ в меньшее пространство, вы увеличиваете его давление и сохраняете энергию внутри него, который вы можете использовать спустя некоторое время. Мы называем это потенциальной энергией, потому что она имеет умение делать что-то полезное в будущем.Сжатый газ, хранящийся в плотно закрытой контейнер снова расширится и потечет, если вы позволите ему, например, открыв клапан. Вот что происходит, когда вы надуваете воздушный шар и завязываете узел на шее: вы сжимаете воздух и сохраняете его внутри. Когда вы развязываете воздушный шар, это похоже на открытие клапана. Газ под давлением внутри выпускается и выходит под собственным давлением. Давление и запасенная потенциальная энергия сжатого газа позволяют ему течь сам по себе без помощи насоса.Другими словами, сжатый газ чем-то похож на газ с собственным встроенным насосом.

Как работают насосы?

Насосы бывают двух разных типов: поршневые насосы (которые качают попеременно вперед-назад) и ротационных насосов (которые вращаются).

Поршневые насосы

Фото: Ножные насосы – это знакомые примеры поршневых насосов: они перемещают воздух, когда вы толкаете ногу вверх и вниз. С помощью этого насоса вы ставите ногу на черный рычаг вверху и качаете ногой вверх и вниз, заставляя красный цилиндр двигаться вперед и назад.Клапан внутри цилиндра пропускает воздух (когда вы поднимаете ногу), который затем выкачивается через черный шланг справа (когда вы опускаете ногу). Манометр в верхней части насоса (справа) показывает давление воздуха в шине в британских единицах (барах и фунтах на квадратный дюйм или фунт / кв. Дюйм).

Велосипедные насосы, пожалуй, самые известные примеры поршневых насосов. У них есть поршень который движется вперед и назад внутри цилиндра, попеременно втягивая воздух снаружи (когда вы вытаскиваете ручку) и вдавливаете в резиновая шина (когда вы нажимаете ручку обратно снова).Один или несколько клапанов гарантируют, что воздух, который вы втягиваете в насос, не иди прямо обратно, как он пришел. Кстати, стоит отметить, что велосипедные насосы на самом деле воздушные. компрессоры , потому что они нагнетают воздух из атмосферы в замкнутое пространство резиновой шины, уменьшая его объем и увеличивая давление.

Роторные насосы

Фото: Типичный роторный насос, используемый при тушении пожаров. Крыльчатка находится внутри серебряного корпуса под черным круглым корпусом.Фото Мелроуза Афас любезно предоставлено ВМС США.

Ротационные насосы работают совершенно иначе, используя прядение. колесо для перемещения жидкости от входа к выходу. Такие устройства, как их иногда называют центробежными насосами. потому что они выбрасывают жидкость наружу, заставляя ее вращаться (немного похоже на то, как стиральная машина сушит ваши джинсы вращая их на большой скорости). Роторные насосы работают прямо противоположно турбинам. Где турбина улавливает энергию из жидкости или газа, которые движутся сами по себе аккорд (например, ветер в воздухе вокруг нас или вода течет в реке), насос использует энергию (обычно электродвигатель или компактный бензиновый двигатель или дизельный двигатель) для перемещения жидкости с места на место.

Художественное произведение: роторный насос может использовать зацепляющиеся шестерни или винты для перемещения жидкости, подобно гидравлическому двигателю.

Роторные насосы, как правило, внешне выглядят одинаково: есть герметичный круглый или цилиндрический корпус. с входом с одной стороны и выходом с другой. Однако внутри они могут работать в разных способами. В пластинчатых насосах используются лопасти (плоские лопасти), которые скользят внутрь и наружу при вращении, перемещая жидкость из впускного отверстия. к розетке и выбросить на скорости. Импеллерные насосы используют колесо с изогнутыми лопастями, называемое рабочим колесом, которое немного похоже на многолопастной пропеллер, плотно установленный в середине замкнутой трубы. Рабочее колесо втягивает жидкость через впускное отверстие, вращает ее на высокой скорости, а затем выталкивает через выпускную трубу, обычно направленную в противоположном направлении. Иногда рабочие колеса изготавливаются из жесткого металла или пластика (например, на фото ниже), хотя они также могут иметь гибкие, эластичные лопасти, длина которых изменяется при вращении (аналогично скользящим лопастям лопастного насоса), поэтому они всегда делайте плотную печать.В еще одной конструкции лопатки и крыльчатки заменены двумя или более большими винтами или шестернями, которые входят в зацепление и вращаются в противоположных направлениях, вытягивая жидкость вокруг себя по мере движения. В шнековых насосах используется один длинный винт, который транспортирует материал при вращении, подобно шнеку, установленному внутри трубы.

Что лучше: поворотное или возвратно-поступательное?

Роторный насос намного быстрее поршневого насоса, потому что жидкость постоянно входит и выходит; в поршневом насосе он входит в половину времени и оставляет вторую половину.Также легче запитать с электродвигатель, чем поршневой насос, потому что двигатель тоже вращается; легко управлять одним вращающимся машина с другой, и несколько сложнее использовать вращающуюся машину (двигатель) для привода возвратно-поступательного движения (насос, который должен двигаться вперед и назад). Как правило, роторные насосы механически проще и надежнее поршневых, поскольку у них нет движущихся клапанов, которые постепенно изнашиваются.

Анимация: Сравнение поршневых и ротационных насосов.Слева: простой возвратно-поступательный поршневой насос работает в двухступенчатом цикле. Во время впуска поршень (темно-синий) перемещается вправо. Впускной клапан (зеленый) открывается, а клапаны поршня (красный) закрываются. Поршень втягивает жидкость из впускного отверстия и проталкивает ее через выпускное отверстие. На обратном ходе поршень перемещается влево. Теперь впускной клапан закрывается, а клапаны в поршне открываются, поэтому жидкость проходит через поршень, готовая к перекачке к выпускному отверстию при следующем такте.

Справа: роторный насос перемещает жидкость от входа к выходу, как лопастное колесо.Наблюдая за тем, что происходит с отдельным сегментом, мы видим, что в один момент он наполняется жидкостью, а затем через некоторое время выталкивается к выпускному отверстию. Это очень упрощенный пример того, что называется лопастным насосом: лопасти – это «лопасти», которые вращают колесо. Вы можете видеть, что половина камер (верхние) будут все время пустыми, что снижает эффективность насоса. По этой причине в практических насосах, как правило, колесо установлено не по центру, что создает большую камеру в форме полумесяца внизу, позволяя перекачивать больше жидкости за одно и то же время.

Использование насосов и компрессоров

Насосы есть внутри практически любой машины, которая использует жидкости, от автомобильных двигателей (которые должны перекачивать топливо) до посудомоечных машин (где насос перекачивает горячую воду. вокруг ванны) и личных плавсредств (приводится в движение через воду струей воды под высоким давлением, толкающей назад).

Фото: Типичное рабочее колесо насоса. Фото любезно предоставлено NASA Marshall Image Gallery.

В отличие от машин на основе насосов, машины с компрессорами не работают, просто перемещая жидкость: они также используют энергию, которая была хранится внутри жидкости, когда она изначально была сжата.Требуется энергия, чтобы сжать газ, но эта энергия не исчезнет раствориться в воздухе, и он не будет потрачен зря. Он хранится внутри газа, и вы можете использовать его позже, когда захотите, позволив газу двигаться в других местах (газовые пружины, используемые в офисных креслах и петли, которые держат двери багажника открытыми, – хороший тому пример).

Многие машины (например, отбойные молотки) сжатый воздух из компрессора для выполнения полезной работы – мы говорим, что они пневматический (слово, которое обычно означает Пневматическая машина ).В отбойный молоток, например, сжатый воздух отталкивает сверло назад и вперед, когда он выпущен через длинную трубу. (Ты можешь иметь заметил, что к большой воздушной компрессорной машине прикреплен отбойный молоток через большой воздушный шланг.) Сжатый воздух также используется для чистки вещей. как каменные блоки. Еще одно действительно важное применение – это питание пневматические тормоза в поездах, грузовиках и автобусах. К быстро остановить действительно большой автомобиль, нельзя полагаться на давление со стороны водителя нога, как в машине (где тормоза гидравлические).Вместо этого тормоза грузовиков и поездов приводятся в действие сжатым воздухом. отпускается, когда водитель нажимает на педаль. Возможно, вы слышали внезапный свистящий звук после внезапной остановки грузовиков.