Как работает тепловой насос.

ШЛАНГОВЫЕ НАСОСЫ

Насосы шланговые (перистальтические) - назначение и принцип работы

Эти насосы, часто называемые "перистальтическими" (термин не рекомендованный стандартом), обеспечивают трудносочетаемые требования: герметичность и возможность перекачивания жидкостей с механическими включениями.

Шланговые насосы имеют гладкую, без карманов и клапанов, проточную часть, что позволяет перекачивать продукты, которые разрушаются при механическом воздействии на них.

Принцип работы насоса заключается в периодическом "пережиме" шланга с помощью роликов или других элементов.

Конструкция шлангового насоса типа НП. Вращаясь, ротор пережимает шланг, наполненный перекачиваемой жидкостью и связанный с одной стороны с всасывающим, а с другой стороны - с нагнетательным трактом. При воздействии ротора на шланг перекачиваемая жидкость с одной стороны шланга выдавливается в полость нагнетания, создавая с другой стороны шланга разряжение, обеспечивающее процесс всасывания.

Особенности конструкции насосов этой группы обеспечивают им ряд преимуществ, которые заключаются в реализации следующих возможностей:

- работы "всухую";

- реверсивной работы;

- замены рабочего органа без демонтажа насоса.

Насос, при укомплектовании его преобразователем частоты, работает как насос-дозатор в диапазоне подач от 10 до 100%.

Насосы выпускаются как в общепромышленном исполнении (О), так и во взрывозащищённом исполнении (В).

Рассматриваемые насосы, являясь насосами объёмного типа, обладают свойством самовсасывания.

Допускаемая вакуумметрическая высота всасывания, достигает величины 9 м.

Крыльчатый насос

Насос ручной РК-2 состоит из чугунного корпуса в котором размещены две пары клапанов и крыльчатка, совершающая возвратно-поступательные движения. Перемещение перекачиваемой жидкости из всасывающей полости в нагнетательную происходит при движении крыльчатки. Перетоку жидкости в обратном направлении препятствует система клапанов.
Насос РК предназначен для перекачивания пресной и морской воды, нефтепродуктов и других жидкостей сходных с водой по физическим свойствам и химической активности с температурой до 50°С и кинематической вязкостью до 0,2*10-4 м2/с (до 3,0°Ву). Насос приводится в действие мускульной силой рук человека, используется в промышленности, сельском хозяйстве, быту.

Условное обозначение

К примеру: РК - 2, где:
РК - тип насоса (ручной крыльчатый);
2 – типоразмер насоса.
2,5 - номинальная подача, м3/ч;
2 - напор, м;

Технические характеристики насоса РК

- номинальная подача за один двойной ход крыльчатки, л - 0,4
- номинальный напор, м - 20 - предельное давление насоса, МПа (кгс/см2) - 0,3 (3)
- допускаемая вакуумметрическая высота всасывания, м - 7
- усилие на рукоятке при давлении насоса 0,2 МПа (2 кгс/см 2) на плече 360 мм, Н (кгс), не более - 50 (5)

 

Устройство ручного насоса РК

1-впускной клапан, 2-седло клапана, 3-винт, 4-корпус, 5-винт,
6-крыльчатка, 7-клапан, 8-рукоятка, 9-крышка, 10-кольцо, 11-вал,
12-втулка, 13-сальниковая набивка, 14-пробка.

Насос ручной РК состоит из корпуса 4 и крышки 9, в опорах которых расположен вал 11. На валу двумя штифтами закреплена крыльчатка 6 с подвижно закрепленными на ней клапанами 7. В нижней части корпуса неподвижно с помощью винта 3 с гайкой установлено седло клапана 2, на котором также посредством штифтов подвижно закреплены впускные клапаны 1. Стыки между седлом клапана, корпусом и крышкой уплотнены герметиком.

Для привода крыльчатки в движение на валу жестко установлена и закреплена рукоятка 8. Уплотнение насоса на валу осуществляется сальниковой набивкой 13, которая поджимается втулкой 12. На корпусе имеются всасывающий и напорный патрубки. Герметизация корпуса с крышкой осуществляется резиновым кольцом 10. Уплотнение крыльчатки с седлом клапана осуществляется кожаной манжетой. К клапанам с помощью винтов также крепится кожаная манжета. Для слива жидкости из насоса служит отверстие, при работе закрытое пробкой 14. При работе насоса крыльчатка с помощью рукоятки совершает вокруг вала возвратно-поступательные движения.

Данный вид насосов применяют до давления 0,25 МПа.

Крыльчатый насосы, как и другие виды ручных насосов, используют в тех случаях, когда нецелесообразно монтировать насос с электрическим приводом или приводом от ДВС.

Эти насосы используют, например, для откачки воды из небольших котлованов, для бытовых нужд и др.

Импеллерный насос

В импеллерном насосе перекачивание происходит при вращении гибкого резинового или пластикового ротора с лопастями, расположенного в овальном корпусе насоса.

Преимущества:

· Самовсасывание до 5 метров.

· Способность перекачивания вязких сред и сред с включениями.

· Отсутствие полостей в рабочей камере.

· Смена направления перекачивания.

· Подходят для сред с твёрдыми включениями.

Недостатки:

· Длительная работа "на сухую" губительна для рабочего колеса.

· Ограничение по температуре перекачиваемой среды.

· Ограничение по перекачиваемым средам.

· Наличие изнашиваемых деталей.

· Сложное и дорогое обслуживание.

· Применяются в пищевой промышленности, фармацевтической, косметической, химической и других отраслях промышленности.

 

 

62. Вихревые насосы различных производителей, наряду с шестеренчатыми, являются одними из самых применяемых гидравлических машин.

Принцип действия таких машин основан на передаче перекачиваемой среде механической энергии, получаемой в результате вращения рабочего колеса. К особенностям данных насосов можно отнести их способность к самовсасыванию, что исключает необходимость предпускового заполнения питающего патрубка жидкостью, а также реверсивность, т.е. способность осуществлять перекачивание в нескольких направлениях, в зависимости от направления движения рабочего колеса. Несомненным достоинством является компактность вихревых установок и простота обслуживания.

Вихревые насосы, выпускаемые ОАО "Ливгидромаш", по устройству сходны с центробежными насосами. Корпус насоса герметичен, внутри имеется вращающаяся ось с жестко укрепленным на ней колесом. Данное колесо имеет чаще расположенные перпендикулярно к оси вращения лопатки, которые и передают механическую энергию жидкости. Иногда колесо закрывает лопатки с торцов, и перекачиваемая среда попадает в подобие ячеек, в которых и перемещается к выходному патрубку насоса.

По данному принципу вихревые насосы отечественных производителей классифицируют как насосы с открытым и закрытым рабочим колесом. Ячеек, или лопаток, на рабочем колесе размещают до пятидесяти; само колеса выполняют с торцевыми отверстиями, чтобы уменьшить его массу и, следовательно, влияние радиальных сил.

К вспомогательным элементам вихревых насосов можно отнести запрессованные в корпус подшипники, уменьшающие силы трения оси, набивки и другие, уплотняющие и герметизирующие материалы и детали. При перекачивании жидкостей высоких или низких температур, применяют насосы с корпусами, имеющими тепловые камеры или ниши, в которых предусмотрена циркуляция подогревающей или охлаждающей жидкости.

На входе вихревого насоса, как правило, устанавливают фильтр-уловитель, препятствующий попаданию окалины труб и других металлических частиц внутрь насоса, что может привести к преждевременному выходу агрегата из строя, а при большой частоте вращения - даже к частичному разрушению корпуса или элементов рабочего колеса.

В основном, вихревые насосы применяются для нужд водоснабжения и отопления, а также для перекачивания сред, не содержащих абразивных частиц, что повлекло бы быстрый износ элементов рабочего колеса.

 

Газлифт

Газлифт устройство для подъёма капельной жидкости за счёт энергии, содержащейся в смешиваемом с ней сжатом газе. Г. применяют главным образом для подъёма нефти из буровых скважин, используя при этом газ, выходящий из нефтеносных пластов. Известны подъёмники, в которых для подачи жидкости, главным образом воды, используют атмосферный воздух. Такие подъёмники называют эрлифтами или мамут-насосами.

В Г., или эрлифте (рис.), сжатый газ или воздух от компрессора подаётся по трубопроводу 3, смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную или водо-воздушную эмульсию, которая поднимается по трубе 2. Смешение газа с жидкостью происходит в башмаке 4, соединяющем трубы. На поверхности земли газообразную фазу эмульсии от жидкой отделяет сепаратор 1. Действие Г. основано на уравновешивании столба газожидкостной эмульсии столбом капельной жидкости на основе закона сообщающихся сосудов. Один из них — буровая скважина или резервуар, а другой — труба, в которой находится газожидкостная смесь.

Для статических условий γ_ж h = γ_cm (h + H),где γ_ж — плотность жидкости, γ_см — плотность смеси, Н — высота подъёма газожидкостной смеси, h — глубина погружения трубы. При γ_см < γ_ж h + H > h, т. е. с увеличением заглубления башмака Г. можно получить бо́льшую высоту подъёма жидкости. Рабочий процесс Г. сопровождается явлением увлечения жидкости пузырьками газа или воздуха, которые, поднимаясь вверх, расширяются и увеличивают скорость движения газожидкостной смеси. Оптимальные скорости движения эмульсии в нижней части трубы 3 м/сек, а в верхней 6-8 м/сек.

Г. могут подавать воду на высоту до 200 м и нефть до 1000 м при часовой подаче до 500 м³. Г. имеют кпд от 15 до 36%. Несмотря на наличие более эффективных технических средств для подъёма жидкости, Г. и в настоящее время имеют применение.

Лит.: Багдасаров В. Г., Теория, расчёт и практика эргазлифта, М. — Л., 1947: Есьман И., Г., Насосы, 3 изд., М., 1954.

Ю. В. Квитковский.

Схема эрлифта: 1 — сепаратор; 2 — труба для подъёма эмульсии; 3 — труба для подачи воздуха; 4 — башмак; Н — высота подъёма водо-воздушной смеси; h — глубина погружения трубы

 

 

Как работает тепловой насос.

Источником тепла может быть скалистая порода, земля, вода, воздух.

Теплоноситель нагревается на несколько градусов, проходя по внешнему контуру, уложенному в землю или водоём, Внутри теплового насоса теплоноситель, проходит через теплообменник (испаритель) и отдает собранное тепло внутреннему контуру теплового насоса. Внутренний контур теплового насоса заполнен хладагентом, имеющим низкую температуру кипения, который, проходя через испаритель, превращается из жидкого состояния в газообразное при температуре -5оС и низком давлении. Из испарителя газообразный хладагент попадает в компрессор, там он сжимается до высокого давления и высокой температуры. Затем горячий газ поступает во второй теплообменник - конденсатор, где происходит теплообмен между горячим газом и теплоносителем из обратного трубопровода системы отопления дома. Хладагент, отдавая тепло системе отопления, охлаждается и превращается в жидкость, а теплоноситель системы отопления поступает в отопительные приборы. После прохождения через конденсатор жидкий хладоген может быть еще более охлажден, а температура прямой воды системы отопления увеличена посредством дополнительно установленного сабкулера. Давление хладагента, тем не менее, все еще остается высоким. При прохождении хладагента через редукционный клапан давление понижается, хладагент попадает в испаритель, и цикл повторяется снова.

Необходимые требования к источнику энергии

Источником энергии может быть грунт, скальная порода, озеро, вообще любой источник тепла с температурой - 1 градус Цельсия и выше, доступный в зимнее время. Это может быть река, море, выход теплого воздуха из системы вентиляции или какого-либо промышленного оборудования.

Внешний контур, собирающий тепло окружающей среды, представляет собой полиэтиленовый трубопровод, уложенный в землю или в воду. Теплоноситель – 30% раствор этиленгликоля (либо этилового спирта).

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: