>Насосы
Grundfos
>Насосы PEDROLLO
>Насосы ESPA
>Насосы WILO
>Циркуляционные насосы
>Дренажные насосы
>Скважинные насосы
>Погружные насосы
>Самовсасывающие насосы
>Многоступенчатые насосы
>Канализационные установки
>Насосные станции
Насос - устройство для непрерывного нагнетания, сжатия или
отсасывания текучих сред механическими или иными средствами. Различают:
- насосы для жидкостей;
- компрессоры, вентиляторы, воздуходувки, вакуум-насосы и другие устройства
для нагнетания или отсасывания газов и паров.
Насосы - это Техника (Technics; Technique От греч.Techne -
искусство, мастерство, умение
Техника - совокупность средств человеческой деятельности, создаваемых
для осуществления процесса материального производства и удовлетворения непроизводственных
потребностей общества.
Техника - в философском знании - совокупность искусственно
созданных материальных средств социальной действительности, используемых в целях
познания и преобразования действительности.
Техника - машины, механизмы, приборы, устройства, орудия той
или иной отрасли производства.
Виды насосов -
Тепловой насос,
устройство для переноса тепловой энергии от теплоотдатчика с низкой температурой
(чаще всего - окружающей среды) к теплоприёмнику с высокой температурой. Для
работы Т. н. необходима затрата внешней энергии (например, механической, электрической,
химической). Процессы, происходящие в Т. н., подобны процессам, осуществляемым
рабочим телом в холодильной машине, с той разницей, что назначение холодильной
машины - производство холода, а Т. н. - производство теплоты (см. Холодильные
циклы). Рабочим телом в Т. н. обычно является жидкость с низкой температурой
кипения (например, фреон, аммиак). Теплоприёмник Т. н. получает, кроме теплоты,
эквивалентной совершаемой внешней работе, теплоту, перенесённую от теплоотдатчика,
например речной воды; следовательно, коэффициент преобразования энергии в Т.
н. всегда больше единицы и такой процесс более выгоден, чем непосредственное
превращение электрической, механической или химической энергии в теплоту. Однако
условия развития энергетики, заключающиеся в совместной выработке теплоты и
электроэнергии, ограничивают использование Т. н., который применяется только
в тех случаях, когда другие виды теплоснабжения затруднены (например, при удалённости
объекта от ТЭЦ). Иногда Т. н. применяется для отопления в районах с жарким климатом,
так как в летний период эта же установка охлаждает подаваемый в здание воздух.
Т. н. получил широкое распространение во время 2-й мировой войны 1939-45 в связи
с топливными затруднениями, особенно в странах, где имеется в избытке дешёвая
электрическая энергия гидростанций (например, в Швейцарии, Швеции, Норвегии
и др.).
В. С. Бунин.
Материалы предоставлены проектом Рубрикон
Вакуумный насос , устройство для удаления (откачки) газов и паров из замкнутого
объёма с целью получения в нём вакуума. Существуют различные типы В. н., действие
которых основано на разных физических явлениях: механические (вращательные),
струйные, сорбционные, конденсационные.
Основные параметры В. н.: предельное (наименьшее) давление (остаточное давление,
предельный вакуум), которое может быть достигнуто насосом; быстрота откачки
- объём газа, откачиваемый при данном давлении в единицу времени (м3/сек, л/сек);
допустимое (наибольшее) выпускное давление в выпускном сечении насоса, дальнейшее
повышение которого нарушает нормальную работу В. н.
Механические насосы применяют для получения вакуума от 1 н/м2 (10-2 мм рт. ст.) до 10-8 н/м2 (10-10 мм рт. ст.).В рабочей камере простейшего механического насоса совершает возвратно-поступательное движение поршень, который вытесняет газ, создавая при обратном ходе разрежение со стороны откачиваемой системы. Поршневые насосы (рис. 1) были первыми механическими насосами. Их вытеснили вращательные насосы. В многопластинчатом вращательном насосе (рис. 2) всасывание и выталкивание газа осуществляется при изменении объёмов ячеек, образованных эксцентрично расположенным ротором, в прорезях которого помещены подвижные пластины, прижимающиеся к внутренней поверхности камеры и скользящие по ней при его вращении. За счёт большой частоты вращения ротора эти насосы при сравнительно малых размерах обладают большой быстротой откачки (до 125 л/сек). Предельное давление достигает 2000 н/м2 (15 мм рт. ст.)в одноступенчатых насосах и 10 н/м2 (10-1 мм рт. ст.)в двухступенчатых. Аналогично происходит процесс откачки газа водокольцевыми насосами (рис. 3). При вращении колеса с радиальными лопастями, эксцентрично расположенного в камере, вода, заполняющая камеру, увлекается лопастями и под действием центробежных сил отбрасывается к стенке корпуса, образуя водяное кольцо 1 и серповидную камеру 2, в которую поступает откачиваемый газ. При вращении колеса ячейки поочерёдно соединяются с каналом, через который откачиваемый газ выходит в атмосферу. Эти насосы пригодны для откачки влажного и загрязнённого газа, кислорода и взрывоопасных газов. Предельный вакуум составляет 95% (в одноступенчатых насосах) и 99,5% (в двухступенчатых насосах) от теоретически возможного; например, при температуре воды 20?С - до 7,1 кн/м2 (53 мм рт. cт.) в одноступенчатых и 3,1 кн/м2 (23 мм рт. cт.)в двухступенчатых насосах.
Для получения среднего вакуума чаще применяют вращательные насосы с масляным уплотнением. Их рабочая камера заполнена маслом, либо они погружены в масляную ванну. Быстрота откачки этих насосов 0,1-750 л/сек, предельное давление 1 н/м2 (10-2 мм рт. ст.) в одноступенчатых и 10-1 н/м2 (10-3 мм рт. ст.)в двухступенчатых насосах. Масло хорошо уплотняет все зазоры, выполняет функцию дополнительной охлаждающей среды, однако при длительной работе сконденсированные пары загрязняют масло. Для предотвращения конденсации паров, возникающей при их сжатии, камеру заполняют определённым объёмом воздуха (балластным газом), который в момент выхлопа обеспечивает парциальное давление пара в паро-воздушной смеси, не превышающее давления насыщения. При этом пары из насоса выталкиваются без конденсации. Такие насосы называются газобалластными и применяются как форвакуумные (для создания предварительного разрежения).
Двухроторные насосы имеют 2 фигурных ротора, которые при вращении входят один в другой, создавая направленное движение газа. Эти насосы обладают большой быстротой откачки и часто применяются как промежуточные (вспомогательные, или бустерные) между форвакуумными и высоковакуумными. Они обеспечивают вакуум 10-2-10-3 н/м2 (10-4-10-5 мм рт. ст.)при быстроте откачки до 15 м3/сек (рис. 4).
В молекулярных насосах при вращении ротора в газе молекулы получают дополнительную скорость в направлении их движения. Впервые такой насос был предложен в 1912 немецким учёным В. Геде, но долго не получал распространения из-за сложности конструкции. В 1957 немецкий учёный В. Беккер применил турбомолекулярный насос (рис. 5), ротор которого состоит из системы дисков. Таким насосом получают вакуум до 10-8 н/м2 (10-10 мм рт. ст.).
В струйных насосах направленная струя рабочего вещества уносит молекулы газа, поступающие из откачиваемого объёма. В качестве рабочего вещества могут быть использованы жидкости или пары жидкостей. В зависимости от этого насосы называются водоструйными, пароводяными, парортутными или паромасляными. По принципу действия струйные насосы бывают эжекторными и диффузионными. В эжекторных насосах (рис. 6) откачивающее действие струи основано на увеличении давления газового потока под действием струи более высокого напора. Такие насосы применяются для получения вакуума 10 н/м2 (10-1 мм рт. ст.). Простым эжекторным насосом является водоструйный насос, распространённый в лабораторной практике, в химической промышленности и др. Предельное давление таких насосов не намного превышает давление водяных паров. Например, при температуре воды в насосе, равной 20?С, достигаемый вакуум равен 3 100 н/м2 (23 мм рт. ст.), а парциальное давление остаточных газов около 670 н/м2 (5 мм рт. ст.). К эжекторным насосам может быть отнесён вихревой насос (аппарат), откачивающее действие которого основано на использовании разрежения, развивающегося вдоль оси вихря (рис. 7). Значительно большей быстротой откачки и более низким предельным давлением обладают насосы, в которых рабочим веществом является водяной пар. В многоступенчатых пароводяных насосах быстрота откачки достигает 20 м3/сек, создаваемый вакуум 0,7 н/м2 (5 ? 10-3 мм рт. ст.).
Откачивающее действие диффузионных насосов основано на диффузии молекул откачиваемого газа в области действия струи пара рабочего вещества за счёт перепада их парциальных давлений. В качестве рабочего вещества в 1915 В. Геде применил пары ртути. Ртуть обеспечивает постоянное (для данной температуры) давление насыщенного пара, постоянную (для данного давления) температуру, остаётся химически неактивной, не боится перегрева, но пары ртути, даже в небольшом количестве, опасны для человеческого организма. Одним из заменителей ртути является масло (см. Вакуумное масло). Такие В. н. называются паромасляными. Применение в качестве рабочей жидкости масла привело к широкому распространению таких насосов с быстротой откачки до нескольких сотен м3/сек при получении вакуума до 10-6 н/м2 (10-8 мм рт. ст.). В паромасляном В. н. последовательно соединены несколько откачивающих ступеней в одном корпусе (рис. 8). Диапазон рабочих давлений трёхступенчатого паромасляного насоса 10-3-10-1 н/м2 (10-5-10-3 мм рт. ст.).
В сорбционных насосах используют способность некоторых веществ (например, Ti, Mo, Zr и др.) поглощать газ. Откачиваемый газ оседает на поверхности внутри вакуумной системы. Один из активных поглотителей постоянно напыляется на поглощающую поверхность (испарительный насос). Поглотителем может быть также пористый адсорбент (см. Адсорбционный насос).
Действие ионных насосов основано на ионизации газа сильным электрическим разрядом и удалении ионизованных молекул электрическим полем. Этот способ мало распространён из-за сложности устройства и большой потребляемой мощности, затрачиваемой главным образом на создание магнитного поля. При комнатной температуре инертные газы и углеводороды практически не поглощаются напылёнными плёнками металлов. Для их удаления служат комбинированные ионно-сорбционные, или ионно-геттерные, насосы, в которых сорбционный способ поглощения химически активных газов сочетается с ионным способом откачки инертных газов и углеводородов. Поглощающая поверхность обновляется осаждением на стенках термически испаряемого титана, а также катодным распылением титана в электрическом разряде или в магнитном поле в электроразрядных или магниторазрядных ионно-сорбционных насосах (рис. 9). Ионно-сорбционные В. н. при предварительной откачке до 10-2 н/м2 (до 10-4 мм рт. ст.) создают вакуум до 10-5 н/м2 (10-7 мм рт. ст.). Быстрота откачки зависит от рода газа. Например, быстрота откачки водорода 5000 л/сек, азота 2000 л/сек, аргона 50 л/ сек. Достигаемое предельное давление в хорошо обезгаженных объёмах и без натекания газа ниже 10-8 н/м2 (10-10 мм рт. ст.).
Действие конденсационных, или криогенных, насосов основано на поглощении газа охлажденной до низкой температуры поверхностью (рис. 10). Водородно-конденсационный насос, предложенный Б. Г. Лазаревым с сотрудниками (Физико-технического институт АН УССР), имеет постоянную быстроту откачки в широком диапазоне давлений. Охлаждающий жидкий водород вырабатывается ожижителем, находящимся в установке. Неконденсируемые газы (водород, гелий) откачиваются параллельно включенным насосом, например диффузионным. Для включения такого насоса необходимо предварительное разрежение.
Центробежный насос, насос, в котором перемещение жидкости (или жидкой смеси) осуществляется под действием центробежных сил. Подробнее см. Насос, Багерный насос, Глубоководный насос.
Водоструйный насос - насос в виде трубы с боковым отверстием, по которой с большой скоростью движется вода. В соответствии с законом Бернулли около отверстия давление жидкости уменьшается, и через отверстие начинает засасываться газ или жидкость.
Воздушный насос, физ., прибор для извлечения воздуха или для разрежения его в каком-нибудь сосуде.
Принцип работы насосов
Лабиринтный насос
, насос роторного типа, предназначенный главным образом для подачи кислот и
других агрессивных, а также маловязких жидкостей. Особенности конструкции Л.
н. - пластмассовые корпус и закрепленные в нём втулка и винтовой ротор, которые
имеют специальные многозаходные нарезки ("лабиринт"). При вращении
ротора происходит интенсивное обтекание жидкостью выступов резьбы винта и втулки,
в результате чего в жидкости образуются вихри, частицы её увлекают одна другую,
что обусловливает подачу жидкости. Насос имеет небольшие размеры. Конструкция,
теория и опытные образцы Л. н. разработаны в СССР в 1959 Всесоюзным институтом
гидромашиностроения. Для химической промышленности выпускают насосы производительностью
до 6 л/сек, рассчитанные на напор до 150 м.
Лит.: Голубев А. И., Лабиринтные насосы для химической промышленности, М., 1961.
Материалы предоставлены проектом Рубрикон
Кондукционный насос,
разновидность магнитогидродинамических насосов (МГД-насосов), которые подают
жидкость в результате воздействия на неё электромагнитной силы, возникающей
за счёт взаимодействия магнитного поля, создаваемого магнитной системой насоса,
с электрическим током, проходящим через находящуюся в нём жидкость. К. н. работают
на постоянном и переменном токе. Действие К. н. постоянного тока подобно действию
электродвигателя постоянного тока, в котором обмотка ротора заменена электропроводящей
средой. Направление движения жидкости в канале насоса определяется левой руки
правилом.
Действие К. н. переменного тока аналогично действию К. н. постоянного тока.
В этом случае направление тока будет изменяться в соответствии с изменением
силовых линий магнитного поля, создаваемого электромагнитной системой насоса.
Часто эти насосы объединяют с трансформатором в одно устройство, называемое
насосом-трансформатором. К. н. применяются в промышленности для подачи различных
электропроводных жидкостей, в частности при транспортировке и разливке расплавленных
металлов.
Лит.: Бирзвалк Ю. А., Основы теории и расчёта кондукционных МГД-насосов постоянного тока, Рига, 1968; Тютин И. А., Электромагнитные насосы для жидких металлов, Рига, 1959.
Ю. В. Квитковский,
Материалы предоставлены проектом Рубрикон
Роторный насос,
насос с вращательным или вращательным и поступательно-возвратным движением рабочих
органов, которые перемещают жидкую среду в результате периодического изменения
объёма заполняемых ею камер или цилиндров. К Р. н. относятся: винтовые насосы,
коловратные насосы, лабиринтные насосы, пластинчатые насосы, шестерённые насосы,
(только с вращательным движением рабочих органов), радиально-поршневые и аксиально-поршневые
насосы (с вращательным и поступательно-возвратным движением рабочего органа).
В радиально-поршневом Р. н. оси поршней располагаются перпендикулярно к оси
вращения ротора (рис. 1) или составляют с ней угол не менее 45?; ротор установлен
эксцентрично по отношению к оси барабана.
Всасывание и нагнетание жидкости происходят при поступательном движении поршней (под действием центробежных сил и пружин). Такие Р. н. могут иметь до 72 поршней (при многорядном их расположении), обеспечивать подачу Q ? 400 л/мин, создавать давление нагнетания р ? 100 Мн/м2 (1000 кгс/см2).
В аксиально-поршневом Р. н. ось вращения ротора параллельна осям цилиндров или составляет с ними угол менее 45?. Такие Р. н. бывают с наклонными по отношению к оси вала диском ротора или блоком, в котором находятся цилиндры с поршнями. Всасывание и нагнетание происходят при вращении ротора и поступательно-возвратном движении поршня. Движение поршня совершается, например, под действием наклонного диска ротора (рис. 2). Р. н. имеют обычно 7-9 цилиндров, обеспечивают подачу Q ? 800 л/мин при давлении р @ 20 Мн/м2 (200 кгс/см2) и Q ? 1000 л/мин при р @ 35 Мн/м2 (350 кгс/см2) и более.
Радиальные и аксиальные Р. н. изготовляются для постоянной и регулируемой подачи. Применение радиальных Р. н. предпочтительно для малых частот вращения и больших крутящих моментов, а аксиальных - для высоких частот вращения и малых крутящих моментов. Роторно-поршневые насосы используют в гидросистемах с высоким давлением рабочей жидкости.
Лит.: Башта Т. М., Машиностроительная гидравлика, 2 изд., М., 1971.
Ю. В. Квитковский.
Материалы предоставлены проектом Рубрикон
Индукционный насос,
магнитогидродинамический насос (МГД-насос), подающий электропроводящую жидкость
с помощью электромагнитной силы, которая возникает от взаимодействия магнитного
поля индуктора с полем электрического тока, индуктируемого в проходящей через
насос среде. И. н. подают жидкие щелочные металлы при температурах до 800-1000
?С и выше. Каналы И. н. обычно изготовляют из нержавеющей стали. По принципу
действия И. н. аналогичен асинхронному электродвигателю, в котором обмотку ротора
заменяет жидкий проводник. В зависимости от конструкции И. н. подразделяют на
спиральные (СИН) и линейные. Последние бывают с плоским (прямоугольного сечения)
каналом, обозначаемые сокращённо ПЛИН (рис.), и с цилиндрическим (кольцевого
поперечного сечения) каналом, называемые ЦЛИН (иногда КЛИН). Если каналу и индуктору,
изображенным на рис., придать кольцевую форму, то получится схема ЦЛИН. И. н.
спирального типа отличаются от ЦЛИН главным образом расположением обмотки индуктора
(её витки повёрнуты в горизонтальной плоскости на 90?) и наличием в кольцевом
канале винтообразной (спиральной) перегородки. Благодаря этому вращающееся магнитное
поле индуктора сообщает жидкости поступательное движение вдоль главной оси.
И. н. работают на трёхфазном переменном токе, имеют кпд порядка 0,2 (СИН) и
0,5 (большие ЦЛИН). И. н. применяют для подачи жидких металлов в ядерной энергетике,
металлургии и др. областях техники.
Лит.: Охременко Н. М., Основы теории и проектирования линейных индукционных
насосов для жидких металлов, М., 1968.
Материалы предоставлены проектом Рубрикон
Погружной насос
, насос, преимущественно вертикального типа, устанавливаемый в буровых скважинах,
шахтных колодцах, технологических ёмкостях ниже уровня подаваемой жидкости,
что обеспечивает подъём жидкости с большой глубины, охлаждение узлов насоса
и в ряде случаев подъём жидкости с растворённым в ней газом.
Различают штанговые и бесштанговые П. н. В штанговых П. н. привод осуществляется
от автономного двигателя, находящегося над поверхностью жидкости, через механическую
связь (штангу). Бесштанговые П. н. выполняются в одном агрегате с двигателем.
Привод бесштанговых П. н. осуществляется главным образом от электрических двигателей,
реже - от гидравлических. Каналом для подвода энергии к двигателям, также погруженным
ниже уровня жидкости, служит спущенный в скважину специальный электрический
кабель.
Погружной насосный агрегат, состоящий из многоступенчатого центробежного насоса и электродвигателя, впервые был разработан в России А. С. Арутюновым в начале 20 в., бесштанговый П. н. с гидроприводом предложен в СССР в 30-е гг. М. И. Марцишевским. Промышленное применение получили штанговые поршневые, бесштанговые центробежные, одновинтовые, диафрагменные с электрическим приводом и поршневые П. н., главным образом с гидравлическим приводом. П. н. конструируют с небольшими (по диаметру) габаритами (63-400 мм), что позволяет эксплуатировать их в скважинах с малым поперечным сечением. Длина мощных насосных агрегатов может достигать нескольких десятков м, а производительность - 1000 м3/ч, напор - до 4500 м.
Области применения П. н.: добыча нефти (см. Глубиннонасосная эксплуатация), с.-х. и промышленное водоснабжение. В СССР наибольшее распространение получили центробежные погружные электронасосы для добычи нефти и для водоподъёма. За рубежом применяют также поршневые П. н. с гидравлическим приводом.
Лит.: Богданов А. А., Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти, М., 1968; Балденко Д. Ф., Бидман М. Г., Одновинтовые насосы в СССР и за рубежом, М., 1972; Казак А. С., Росин И. И., Чичеров Л. Г., Погружные бесштанговые насосы для добычи нефти, М., 1973.
Д. Ф. Балденко
Материалы предоставлены проектом Рубрикон
Форвакуумный насос,
предварительного разрежения насос, вакуумный насос, обеспечивающий форвакуум,
необходимый для нормальной работы насоса более высокого вакуума. Обычно в качестве
Ф. н. используют механические насосы.
Используется для:
- Полива
Полив - однократное искусственное увлажнение почвы и/или приземного слоя атмосферы.
Гидромелиоративные сетиОрошение земельПоливные участкиТехника
Влагозарядковый полив
Влагозарядковый полив - полив, проводимый с целью увеличения запаса воды в почве к началу вегетационного периода.
Гидромелиоративные сетиОрошение земельПоливные участкиТехника
Межполивной период
Межполивной период - период между двумя следующими один за другим поливами.
Гидромелиоративные сетиОрошение земельПоливные участкиТехника
Норма полива
Норма полива - количество воды:
- для полива единицы площади или одного растения;
- необходимое для нормального роста и развития растений.
Гидромелиоративные сетиОрошение земельПоливные участкиТехника
Полив затоплением
Полив затоплением - полив почвы путем заполнения поливных чеков.
Гидромелиоративные сетиОрошение земельПоливные участкиТехника
Полив напуском
Полив напуском - полив почвы с помощью поливных полос.
Гидромелиоративные сетиОрошение земельПоливные участкиТехника
Поливная машина для орошения
Поливная машина для орошения - передвижная машина для распределения и подачи воды на поливном участке.
Гидромелиоративные сетиОрошение земельПоливные участкиТехника
Поливная полоса
Поливная полоса - обвалованная полоса земли, имеющая продольный уклон и горизонтальная в поперечном сечении, затапливаемая водным потоком с одновременным просачиванием в почву.
Гидромелиоративные сетиОрошение земельПоливные участкиТехника
Поливная сеть
Поливная сеть - гидромелиоративная сеть для подвода воды от водоисточника к поливному участку.
Гидромелиоративные сетиОрошение земельПоливные участкиТехника
Поливная техника
Поливная техника - совокупность машин, механизмов и орудий для осуществления полива.
Гидромелиоративные сетиОрошение земельПоливные участкиТехника
Промывной полив
Промывной полив - полив, проводимый с целью уменьшения содержания в почве вредных для растений веществ.
Гидромелиоративные сетиОрошение земельПоливные участкиТехника
Противозаморозковый полив
Противозаморозковый полив - полив с дождеванием для защиты растений от заморозка.
Гидромелиоративные сетиОрошение земельПоливные участкиТехника
Режим орошения
Режим орошения - совокупность норм и сроков поливов.
Гидромелиоративные сетиОрошение земельПоливные участкиТехника
Удобрительный полив
Удобрительный полив - полив водой, содержащей питательные вещества для растений.
