Практическое занятие №17. Эксплуатация винтовых и шестеренчатых насосов. Анализ характерных неисправностей

Цель занятия:

- изучить правила эксплуатации шестеренчатых и винтовых насосов;

- проанализировать характерные неисправности шестеренчатых и винтовых насосов.

Используемые источники: [4, с. 141-142; 10], интернет

Формируемые общие и профессиональные компетенции: ОК 1, ОК 2, ОК 3, ОК 4, ОК 5, ОК 6, ОК 7, ОК 8, ОК 9, ОК 10, ПК 1.1, ПК 1.2, ПК 1.3, ПК 1.4, ПК 1.5.

Теоретическая часть:

В шестеренном насосе жидкость перекачивается посредством вращающихся шестерен, находящихся в зацеплении. Шестеренные насосы выполняют с внутренним или внешним зацеплением, с прямозубыми, косозубыми и шевронными шестернями. У косозубых и шевронных шестерен зацепление происходит не сразу по всей ширине, как у прямозубых, а постепенно. Такие насосы менее чувствительны к погрешностям изготовления и монтажа, меньше изнашиваются и работают плавно и бесшумно, обладают высокой равномерностью подачи

На судах распространены шестеренные насосы с внешним зацеплением. Шестерни насоса находятся под действием разности давлений в полостях нагнетания и всасывания. Кроме того, на них действует реакция от вращающего момента на ведущей шестерне. Результирующая этих сил определяет радиальную нагрузку подшипников насоса. Наиболее нагруженными оказываются подшипники ведомой шестерни.

В шестеренных насосах с коэффициентом перекрытия зацепления, большим единицы, и в насосах, не имеющих зазоров при зацеплении, происходит запирание жидкости во впадинах. При таком зацеплении часть жидкости оказывается запертой во впадине шестерни входящим в нее зубом. Уменьшение запертого объема, сопровождающееся сжатием жидкости, приводит к появлению дополнительной радиальной пульсирующей нагрузки на шестерни, валы и подшипники. Объемный КПД шестеренного насоса равен 0,7-0,85. По мере изнашивания деталей это значение уменьшается. Потери энергии на трение также велики; они обусловлены трением торцов шестерен о боковые диски, трением в подшипниках и уплотнении. Развитые поверхности трения вызывают значительные механические потери, поэтому механический КПД не превышает 0,6-0,7.

Известно одно-, двух-, трёх- и пятивинтовые насосы. Из них на судах распространены трёхвинтовые. Винтовые насосы имеют практически равномерную подачу, высокий к.п.д. (0.80-0.85), обладают свойством самовсасывания, не вызывают большого шума. Их выпускают на давление 1,0-2,5 МПа. Такое высокое давление для насосов судовых систем требуется только при перекачивании нефтепродуктов, перевозимых в нефтеналивных баржах или танкерах. Имеющийся опыт использования трехвинтовых насосов на плавучих нефтеперекачивающих станциях позволяет считать их весьма перспективными.

Двухвинтовыми насосами перекачивают нефтепродукты, щелочи, кислоты, воду, различные эмульсии, смолы, загрязненные жидкости. На судах применяют в качестве грузовых насосов танкеров.

Запуск шестеренных и винтовых насосов производится при открытых приемных и напорных клапанах. Если насос был осушен или готовится к работе впервые, его необходимо залить. Работа насоса "всухую" запрещается.

При запуске насоса из холодного состояния для перекачки высоковязкой жидкости необходимо следить за показаниями манометра и при чрезмерном повышении давления ослабить затяжку пружины перепускного клапана. Регулировку перепускного клапана восстановить после прогрева системы.

Производительность насосов следует регулировать путем изменения частоты вращения приводного двигателя или затягом пружины перепускного клапана. При параллельной работе насосов необходимо следить, чтобы перепускные клапаны всех насосов были отрегулированы на одинаковое давление. Не допускается длительная работа насоса при закрытом напорном трубопроводе, когда перекачиваемая жидкость полностью циркулирует через перепускной клапан.

При ремонте шестеренчатых насосов особое внимание уделяется восстановлению радиального зазора между корпусом и вершинами зубьев шестерен и восстановлению осевого зазора между торцами рабочих шестерен и крышкой корпуса насоса.

Для восстановления радиального зазора необходима замена шестерен на шестерни с несколько большей высотой зуба. Для восстановления торцевого зазора производят шлифовку торца корпуса.

Содержание и порядок выполнения работы:

1. Изучить теоретическую часть к работе, записать в отчет основные определения.

2. Для всех неисправностей, указанных в 1-м столбце таблице №8 выбрать соответствующие причины и способы их устранения. Оформление осуществляется в аналогичной табличной форме

3. Ответить на контрольные вопросы.

Таблица №8

Неисправности в работе шестеренчатого и винтового насосов

Неисправность	Причина	Способ устранения

1. Насос не перекачивает жидкость либо не обеспечивает расчетную производительность и напор. 2. Нагрев корпуса насоса.	1. Чрезмерная затяжка сальника. 2. Чрезмерная рециркуляция перекачиваемой через насос жидкости. 3. Наличие воздуха в системе. 4. Недостаточен зазор между торцами шестерён и корпусом насоса. 5. Насос не залит жидкостью. 6. Увеличенный зазор между шестернями и корпусом насоса.	1. Залить насос жидкостью. 2. Заменить шестерни, восстановить зазоры. 3. Выпустить воздух из системы, устранить его подсос. 4. Увеличить зазоры между торцами шестерен и корпусом. 5. Ослабить затяжку сальника. 6. Снизить напор насоса, отрегулировать перепускной клапан.