§ 9.3. ВОДОКОЛЬЦЕВЫЕ ВАКУУМНЫЕ НАСОСЫ

Способ действия

Для создания вакуума и отсасывания воздуха и технических газов широко распространены водокольцевые насосы.

На рис. 9.1 представлена конструкция такого насоса, поясняющая способ действия его.

В цилиндрическом корпусе 1,снабженном крышками 2и 3,расположена эксцентрично (смещение центров равно е) крыльчатка 4 с лопастями 5.При вращении крыльчатки вода, частично заполняющая корпус, сбрасывается к его периферии, образуя кольцевой объем. При этом в центральной части насоса поверхность втулки крыльчатки, внутренняя поверхность водяного кольца и поверхности смежных лопастей образуют объемы V, которые зависят от их положения. Так, объем V, отмеченный на рисунке, двигаясь от верхнего положения к нижнему, постепенно увеличивается.

Рис. 9.9. Водокольцевой вакуумный насос

Поэтому возникает всасывание воздуха через патрубок 6и приемное серповидное отверстие 7.

При движении объемов Vиз нижних положений вверх (в левой части поперечного разреза насоса) происходит уменьшение их и вытеснение воздуха через напорное отверстие 8 и патрубок 9. Очевидно, что машина такого рода может всасывать и подавать газ только при условии наличия в корпусе достаточного количества воды.

При работе вода в небольших количествах уносится потоком газа, и убыль ее в корпусе должна восполняться.

По способу действия водокольцевой насос аналогичен роторным пластинчатым машинам.

Вакуум. Подача. Мощность

Крыльчатки водокольцевых насосов не могут быть посажены в корпус абсолютно плотно. Практически между торцовыми поверхностями корпуса и крыльчатки имеется зазор (в новых конструкциях 0,05 - 1,1 мм). Поэтому имеет место перетекание жидкости и газа со стороны подачи на сторону всасывания, ухудшающее работу насоса.

При абсолютно плотной посадке крыльчатки в корпус и полном закрытии дросселя на всасывающей трубе водокольцевой насос может создать в полости всасывания давление, равное давлению насыщенного пара при температуре воды, находящейся в корпусе насоса.

Так, при Т=293 К давление всасывания при указанных условиях будет равно 2,38 кПа, т. е. при барометрической высоте 760 мм рт. ст. насос будет развивать вакуум, приблизительно равный (103,3—2,38): 103.3=98 %.

Практически вакуум, развиваемый водокольцевым насосом при полном закрытии всасывающей трубы, не превышает 92 %.

Подача, м³/с, водокольцевого насоса при условиях всасывания на основании элементарных геометрических соображений определяется формулой где D₂и D₁- внешний и внутренний диаметры крыльчатки; а - минимальное погружение лопасти в водяное кольцо; z- количество лопастей; l- радиальная длина лопасти, равная (P>- D1) /2; s - толщина лопасти; b - ширина лопасти (внутренняя ширина корпуса); n - частота вращения; η₀- объемный КПД, примерно равный 0,96.

Расчет мощности водокольцевого вакуумного насоса производится общепринятым методом по формуле (3.52). Коэффициент полезного действия водокольцевых насосов обычных конструкций не превышает 0,50.

Водокольцевые вакуумные насосы находят применение в технологических процессах для поддержания вакуума и отсасывания газов. В крупных насосных установках ими широко пользуются для заполнения центробежных и осевых насосов водой перед пуском.

В котельных установках с применением очистки хвостовых поверхностей котлов потоком дроби водокольцевыми насосами пользуются для создания высоких скоростей воздуха в вертикальных трубах, транспортирующих дробь.

<< | >>

↑

Источник: В. М. КАСЬЯНОВ, С. В. КРИВЕНКОВ, А. И. ХОДЫРЕВ, А. Г. ЧЕРНОБЫЛЬСКИЙ. ГИДРОМАШИНЫ И КОМПРЕССОРЫ. Конспект лекций для студентов ВУЗов.

Еще по теме § 9.3. ВОДОКОЛЬЦЕВЫЕ ВАКУУМНЫЕ НАСОСЫ:

- Гидравлика и гидропривод - Документоведение, делопроизводство -