Классификация насосов

По способу приведения насосов в действие различают:

а) насосы приводные, у которых передача работы от дви­гателя к насосу производится (рис. 75) через промежуточную передачу а от вала двигателя к коленчатому валу насоса в_г далее от кривошипа вала через шатун ш к штоку с и, нако­нец, от штока поршню насоса;

б) насосы прямодействующие (рис. 76), поршень Д кото­рых связан общим штоком ш с поршнем двигателя А.

Всасывание и нагнетание жидкости (полный цикл работы) как в насосах приводных, так и прямодействующих про­водит в течение двух перемещений (ходов) поршня, при­чем в насосах приводных двум ходам поршня отвечает один оборот вала насоса.

По конструкции поршня насосы делятся на:

а) собственно поршневые (рис. 76) с поршнем в виде диска Д, который перемещается в цилиндре, соприкасаясь с его стенками через уплотняющие устройства (поршневые кольца, манжеты);

б) плунжерные или скальчатые с поршнем (рис. 75) в виде удлиненного стакана п, который движется в уплотняющем сальнике, не касаясь внутренних стенок цилиндра.

По расположению цилиндров насосы могут быть горизон­тальными (рис. 76) и вертикальными (рис. 75). Наряду с этим насосы различаются в зависимости от служебного назначения (насосы водопроводные, артезианские, канализационные, прессовые и т. д.), от рода перекачиваемой жидкости (насосы кислотные, нефтяные, масляные), от рода привода (руч­ные, паровые, электроприводные), от скорости движения поршня (тихоходные, быстроходные). Общим признаком для классификации поршневых насосов вне зависимости от их конструктивного выполнения и условий работы является род действия. По роду действия одноцилиндровые насосы (симплекс-насосы) бывают одинарного, или простого, двой­ного и дифференциального действия; двух- и трехцилиндровые насосы (дуплекс- и триплекс-насосы) — сдвоенного, тройного, четверного и шестерного действия.

Рассмотрим схемы этих насосов, вводя следующие обозна­чения:

V—объем жидкости в м³ (теоретический), нагнетаемый насосом за два хода поршня или один оборот его вала;

F— площадь поперечного сечения поршня (плунжера) в м²;

f— площадь поперечного сечения штока в м²;

s—ход поршня (плунжера) в м.

а) Насос одинарного (простого) действия (рис. 75). При ходе плунжера вверх происходит заполнение цилиндра жидкостью, проходящей через клапан К_п из всасы­вающего трубопровода Т_в. При ходе вниз объем ее F·s вы­тесняется через клапан К_н в напорный трубопровод Т_Н. Та­ким образом насос одинарного действия за два хода один раз всасывает и один раз нагнетает. Всасывание и нагнета­ние чередуются. Следовательно,

б) Насос двойного действия (рис. 76). При каж­дом ходе с одной стороны поршня происходит всасывание, в то время как с другой одновременно идет нагнетание жидко­сти в трубопровод, общий для обеих камер а и в цилиндра насоса. Каждая камера цилиндра снабжена всасывающими и нагнетательными клапанами. Всасывающий трубопровод об­щий. За два хода насос двойного действия два раза всасы­вает и два раза нагнетает. Всасываемые и нагнетаемые объ­емы пропорциональны площади поршня F для камеры а и ( ) для камеры в. Поэтому

Очевидно, что объемы, нагнетаемые за каждый ход, не равны; для того, чтобы они были равными, применяется конструкция насоса по схеме рис. 77.

Плунжеры в данном случае связаны внешне при помощи штанг ш. Объем

в) Насосы диференциального действия (рис. 78). При движении плунжера вправо в камеру А вса­сывается объем F·s, а из камеры В нагнетается объем . При движении плунжера влево из камеры А вы­тесняется объем но в напорный трубопровод попадает только объем так как при движении влево в камере В плунжер освобождает объем . Насосы дифференциаль­ного действия за один ход всасывают такой объем жидкости, какой нагнетают за два хода. Число клапанов у них такое же, как в насосе одинарного действия. Нагнетаемый объем

Для нагнетания равных объемов за каждый ход должна соблюдаться равенство

или

г) Насосы сдвоенного и строенного дей­ствия. Подобные насосы (рис. 79) состоят из расположен­ных рядом двух (сдвоенные) или трех (строенные) насосов одинарного (двойного и дифференциального) действия; они имеют общий всасывающий и напорный трубопроводы. На­сосы сдвоенные и строенные приводные имеют общий колен­чатый вал. Насосы сдвоенные выполняются как приводными, так и прямодействующими; строенные — только как приводные. Соединение для совместной работы более чем трех на­сосов возможно, но распространения не получило.

На рис. 79,а приведена схема сдвоенного приводного на­соса, представляющего собой соединение двух насосов про­стого действия. За один оборот вала дважды происходит вса­сывание и нагнетание. При этом благодаря смещению кривошипов коленчатого вала на угол 180°, в тот момент, когда в одном насосе происходит всасывание, в другом происходит нагнетание. Нагнетаемый объем за один оборот вала

Насос четверного действия получается в результате сдваи­вания насосов двойного действия. Схема приводного насоса четвертого действия дана на рис. 79,б. В течение одного обо­рота вала или двух двойных ходов происходит четыре раза всасывание и нагнетание жидкости.

Нагнетаемый объем

Насос тройного действия, или трехскальчатый, представ­ляетсобой строенный насос простого действия (рис. 79,в). За один оборот вала происходит три раза всасывание и на­гнетание жидкости. Нагнетаемый объем

Возможны, наконец, в специальной конструкции насосы шестерного действия, представляющие собой строенные на­сосы двойного действия. За один оборот вала происходит шесть раз всасывание и нагнетание жидкости.

Нагнетаемый объем