 |
Принцип работы плунжерного насоса
|
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Плунжер - вытеснитель цилиндрической формы, длина которого намного больше диаметра.
В отличие от поршня уплотнитель располагается на цилиндре и при совершении плунжером возвратно-поступательного движения движется по поверхности плунжера. Плунжеры используются главным образом в гидравлических аксиально-плунжерных, радиально-плунжерных гидромашинах, а также в плунжерных насосах. Также в системах подачи топлива дизельных двигателей (топливные насосы высокого давления) получили распространение плунжерные пары.
Плунжерные насосы способны работать при больших давлениях, чем поршневые насосы. Причиной этого является то, что в плунжерах высокая чистота обработки должна быть у внешней цилиндрической поверхности, а у поршневых насосов наиболее важным является обработка внутренней цилиндрической поверхности, что технологически осуществить сложнее.
Точность обработки деталей современных плунжерных и роторно-плунжерных гидромашин столь высока, что зазор между внутренней и внешней цилиндрической поверхностью в плунжерных парах достигает 2-3 мкм.
Давления, которые способны выдерживать плунжерные пары, очень высоки. Так, например, в момент впрыска топлива в дизельных двигателях развиваемое давление в плунжерной паре может достигать 200 МПа.
Целью курсового проекта является расчет и получение оптимальных конструктивных параметров плунжерного насоса.
НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
ПЛУНЖЕРНОГО НАСОСА
Описание и назначение плунжерного насоса
Плунжерные насоса отличаются от поршневых насосов рабочим органом. Плунжер или скалка не имеют уплотнительных колец и отличаются от поршня значительно большим отношением длины к диаметру. Плунжерные насосы не требуют такой тщательной обработки внутренней поверхности цилиндра как поршневые, поэтому находят применение для перекачивания загрязненных и вязких жидкостей. Они более распространены, чем поршневые насосы.
|
|
|
Плунжерный насос по категории точности делится на:
- 1,0;
- 2,5;
- без категории (при давлении при выходе 250 и более кгс/см2 или при подаче менее 2,5 л/ч).
Такие насосы могут отличаться по количеству используемых плунжеров:
- одноплунжерные (одностороннего или двустороннего действия);
- двухплунжерные (с учетом регулирования суммарной подачи);
- синхродозировочные (двухплунжерные, но уже регулирующие подачу от каждого цилиндра).
По типу используемого двигательного устройства плунжерный насос бывает:
- с общепромышленным двигателем;
- со взрывозащищенным двигателем.
Регулирование работы плунжерного насоса может осуществляться автоматически или в ручную.
Принцип работы плунжерного насоса
Особенности строения и функционирования плунжерного насоса делает возможной работу с особо сложными составами: агрессивными жидкостями, эмульсиями, вязкими жидкостями (с уровнем вязкости от 8,5х10-7 до 8х10-4 м2/с), горячими веществами (с температурой до 2000С), высококонцентрированными составами или составами, имеющими твердые включения.
Пульсация - один из недостатков плунжерного насоса, возникающий обычно в ходе процесса дозирования жидкости. Именно пульсация может стать причиной многочисленных сбоев в работе насоса, а так производственного брака, что характеризует их работу как некачественную. Чтобы избежать таких последствий используют различные средства. Первый вариант борьбы с пульсацией - использование плунжерных насосов разнонаправленного действия. Второй вариант - использование многоплунжерных насосов, в котором функционирует одновременно от двух до шести плунжеров, действующих одновременно, но с некоторыми отличиями по фазе или по углу движения.
|
|
|
Плунжерный насос характеризуется определенными показателями по особенностям своей работы, что может позволить выделить определенные их достоинства и недостатки. К достоинствам плунжерных насосов можно отнести следующие характеристики:
- высокое качество осуществляемого дозирования (точность работы);
- возможность осуществления дозирования жидкостей даже при высоком давлении;
- богатый спектр вариантов рабочей жидкости (от нейтральных до токсичных и радиоактивных);
- простота в установке, эксплуатации и ремонте;
- долговечность и износостойкость;
- бесшумность осуществления работы.
Рисунок 1 Общий вид плунжерного насоса: 1 - цилиндр; 2-всасывающий патрубок; 3 - всасывающий клапан; 4 -напорный клапан; 5 - напорный патрубок; 6 - плунжер; 7 - шток; 8 - шатун; 9 - кривошип; 10 - уплотнение; 11 - байпас
Плунжерные насосы имеют несколько значимых недостатков, среди названных - появление пульсации и вытекающие из нее последствия. Еще одним из недостатков использования плунжерных насосов является непосредственный контакт рабочей жидкости с деталями насоса, что в случае использования агрессивных сред может означать максимально неблагоприятное воздействие на работу насоса (повышает его износоустойчивость, может привести к поломке). Для того, чтобы максимально избежать возможных трудностей и проблем при работе с плунжерным насосом, необходимо соблюдать некоторые требования к их эксплуатации и техническому обслуживанию. Поскольку работа насоса чаще всего ведется со сложными по своим свойствам составами и при высоком давлении, то необходимо осуществлять периодические проверки всех деталей насоса, так как предотвратить разрушение оборудования будет логичнее, чем его ремонтировать. Кроме того, поскольку насосы чаще всего работают с определенным объемом жидкости, то рекомендуется вести специальный журнал с фиксацией основных параметров состава (количество, давление, температура и прочие).
Исключительным преимуществом плунжерных насосов является высокое давление на выходе при относительно небольших величинах подачи перекачиваемой среды.
|
|
|
Принцип работы такого класса насосов заключается в следующем. При движении поршня вправо в рабочей камере насоса создаётся разрежение, нижний клапан открыт, а верхний клапан закрыт, — происходит всасывание жидкости. При движении в обратном направлении в рабочей камере создаётся избыточное давление, и уже открыт верхний клапан, а нижний закрыт, — происходит нагнетание жидкости.
|
|
|
