книги / Паровые насосы

него положения. Поршень II находится в верхней мертвой точке. На рис. 7, б поршень /, после того как перекрыл паровыпускной канал и сжал оставшийся в верхней полости цилиндра пар, остановился и стоит в мертвой точке. Подходя к ней, он пере­ двинул золотник 2 вниз. Пар поступает в верхнюю полость пра­ вого цилиндра и перемещает поршень II вниз. На рис. 7, в пор­ шень II передвинул золотник 1 в среднее положение. При даль­ нейшем движении поршня II по стрелке золотник 1 впускает свежий пар в верхнюю полость левого цилиндра и поршень / начинает двигаться вниз.

У сдвоенных прямодействующих насосов применяются ци­ линдрические (рис. 7) и плоские (см. рис. 4) золотники. Пло­ ские золотники постоянно прижимаются к зеркалу золотнико­ вой коробки (вследствие разницы в давлении на золотник све­ жего и отработавшего пара) и поэтому применяются при дав­ лении свежего пара на входе в золотниковую коробку не свыше 8 • 105 Па, так как из-за большого давления смазка выдавли­ вается, происходит большой износ золотника и золотникового зеркала, вызывающий увеличение пропусков пара через золот­ ник.

Сдвоенные прямодействующие насосы проектируются для работы без расширения пара. Попытки повысить экономичность сдвоенных насосов введением расширения пара успеха не имели, а лишь приводили к усложнению механизма парорас­ пределения. Это объясняется тем, что даже у крупных сдвоен­ ных насосов расширение пара может быть допущено лишь на очень небольшой части хода во избежание резкого нарушения равномерного движения поршня и преждевременной его оста­ новки.

8. П АРО РАС П РЕД ЕЛ ИТЕЛ Ь Н Ы Е УСТРОЙСТВА ОДИНОЧНЫ Х НАСОСОВ С ПОЛ УАВТОМ АТИЧ ЕС КИ М П АРО РАС П РЕД ЕЛ ЕН И ЕМ

Рассмотрим некоторые примеры конструктивного выполне­ ния парораспределительных устройств одиночных насосов с по­ луавтоматическим парораспределением.

На рис. 8 показано парораспределительное устройство с ци­ линдрическим поворотным золотником. К паровому цилиндру 10 (рис. 8, а) крепится на болтах золотниковая коробка 9, внутри которой помещен цилиндрический золотник S, обеспечивающий распределение пара по полостям цилиндра. Золотник 8 по хо­ довой посадке насажен на квадратный хвостовик штока 7, ко­ торый не имеет поступательного движения и может поворачи­ ваться только вокруг своей оси. Для ограничения поворота штока на его опорном бурте имеется ограничительный штифт 6.

На нижнем конце штока закреплен поворотный рычаг 5, подвергающийся попеременному воздействию регулировочных болтов 4% установленных в качающейся каретке 3. Качание

нажимает на рычаг 5 и поворачивает шток, а следовательно, и золотник 8 на некоторый угол.

Свежий пар из полости 17 (рис. 8, б) через окно 15, свер­ ления 19у 18 начнет поступать в полость над верхним торцом золотника, а из-под нижнего торца пар получит возможность выхода через сверления 23, 16 и отверстие 27 в полость 22 от­ работавшего пара. Вследствие разности давлений на торцы зо­ лотник переместится в нижнее положение, при котором канал 20 верхней полости через верхнюю кольцевую выточку на золот­ нике и отверстие 25 сообщится со свежим паром, а канал 24 нижней полости через выемку 26 и канал 21 соединится с по­ лостью отработавшего пара.

В верхнюю полость будет производиться впуск пара, а из нижней выпуск, и поршень получит движение к нижнему край­ нему положению.

При подходе поршня к нижнему положению левый регули­ ровочный болт 4 воздействует на рычаг 5 (рис. 8, а) и развора­ чивает золотник 8 по направлению часовой стрелки, в резуль­ тате чего сверление 16 сообщается через окно 15 со свежим па­ ром, а сверление 19 становится против отверстия 25, соединен­ ного с полостью 22 отработавшего пара. Пар поступает под нижний торец золотника и выходит из полости над верхним

ник 2, распределяющий пар по полостям цилиндра; поршневой (цилиндрический) вспомогательный золотник 4, приводящий* в движение главный золотник; плоский вспомогательный золот­ ник 3, регулирующий движение поршневого золотника.

Плоский вспомогательный золотник 3 получает движение от штока поршня параллельно оси цилиндра по плоской спинке главного золотника 2.

Вспомогательный поршневой золотник 4 и главный плоский золотник 2 перемещаются паром перпендикулярно оси цилинд­ ра. При движении парового поршня вправо вспомогательный плоский золотник 3 также будет двигаться вправо. Свежий пар подводится в полость 13 и через окно 10 проходит в золотнико­ вую коробку 6. Отсюда через окно 14 и канал 9 пар подводится в левую полость парового цилиндра, заставляя двигаться пор­ шень. Из правой полости отработавший пар выпускается через канал 12 и окно 15 под спинку главного плоского золотника 2

13 — с областью отработавшего пара через полость под спинкой золотника.

Свежий пар, поступив в нижнюю полость поршневого золот­ ника, сдвинет его вверх. Вместе с поршневым вспомогательным золотником в верхнем положении окажется и главный плоский золотник. В этом случае по каналу 3 в нижнюю полость будет подводиться свежий пар, а по каналу 5 удаляться отрабо­ тавший пар из верхней полости. Наличие канала 1 позволяет

золотника 8.

Свежий пар, подводимый к вспомогательному золотнику по каналам 4, 16 через открытое окно 7, сверленые каналы 5, 3, поступит в верхнюю полость коробочки главного золотника 1. В результате давления пара на верхний торец главного золотника последний переместится вниз, окна 19, 17 на зеркале коробки от­ кроются, и свежий пар через канал 6Уверхнюю кольцевую вы­ точку и канал 19 начнет поступать в верхнюю полость цилиндра.

Выпуск пара из нижней полости осуществляется через ка­ нал 17 в центральную кольцевую выточку и из нее в трубу от­ работавшего пара 18. Поршень начнет опускаться. При подходе

его к нижнему крайнему положению вспомогательный золотник переместится вверх, перекроет при этом окна 6, 7, 11 и откроет окна 13, 12, 9. Свежий пар через окно 12 и сверленые каналы

сжатию, благодаря чему достигается более плавная работа на­ соса. Вспомогательные окна 3, 6, через которые впускается пар в начальный момент, имеют малое сечение, и поэтому поршень немного задерживается в крайних положениях.

Благодаря задержке поршня в крайних положениях улуч­ шаются условия работы клапанов. Ход поршня зависит от взаимного положения ограничивающих упоров 4, 7 на тяге 9\ при сближении упоров ход уменьшается, а при удалении их один от другого — увеличивается. В правильном подборе рас­ стояния между ограничительными упорами заключается регули­ ровка парораспределения.

Оригинальным парораспределительным устройством снаб­ жены насосы типа «Вир». Описание такого парораспредели­ тельного устройства вместе с конструкцией самого насоса дано в гл. VII, п. 35.

9. П АРО РАС П РЕД ЕЛ И ТЕЛ Ь Н О Е УСТРОЙСТВО ОДИНОЧНЫХ НАСОСОВ С АВТОМ АТИЧЕСКИМ П АРО РАС П РЕД ЕЛ ЕН И ЕМ

Наиболее распространенная конструкция парораспредели­ тельного устройства одиночных насосов с автоматическим па­ рораспределением представлена на рис. 13.

Рис. 13. Парораспределительное устройство одиночного насоса с автоматическим парорас­ пределением

Плоский золотник 7 насоса помещается между двумя пор­ шеньками 2, соединенными общей фигурной отливкой 4, пред­ ставляющей собой одно целое с золотником. В поршеньках про­ сверлены сквозные отверстия 3, 8 диаметром 3 ... 5 мм, через которые просачивается свежий пар, поступающий из трубы 6 в золотниковую коробку. При среднем положении золотника, показанном на рисунке, впуска пара в цилиндр и выпуска из него не происходит, так как и впускной и выпускной каналы перекрыты золотником,

Чтобы привести насос в действие, нужно посредством ру­ коятки и рычага 5 переместить золотник в одно из крайних по­ ложений, например вправо. Тогда свежий пар поступит по ка­ налу 10 в правую полость цилиндра. Поршень будет двигаться влево, вытесняя отработавший пар по каналу 12 в отводную трубу 11.

Подходя к крайнему положению, поршень нажмет на стер­ женек 9 клапана 13 и откроет этот клапан, в результате чего полость цилиндра через трубку 1 будет сообщена с левой по­ лостью золотниковой коробки. При этом давление за левым поршеньком 2 упадет, так как данная полость через трубку 1 будет соединена с каналом 12 и отводной трубой 11. Благодаря получившейся разности давлений возникает усилие, которое за­ ставит поршеньки, а вместе с ними золотник, переместиться влево. При этом начнется впуск пара в левую полость цилиндра и выпуск его из правой, поршень пойдет вправо и т. д.

Г л а в а III. УРАВНЕНИЯ ДВИЖ ЕНИЯ ПОРШ НЯ, ГРАФ ИКИ ПОДАЧИ И ВОЗДУШ НЫ Е КОЛПАКИ ПАРОВЫХ НАСОСОВ

10. Д И А ГРА М М А П ЕР ЕМ ЕЩ ЕН И Я ПОРШ НЕЙ

У кривошипных насосов характер движения поршня обусловлен кинематикой кривошипно-шатунного механизма. У насосов пря­ мого действия движение поршня не ограничено какой-либо ки­ нематической системой и зависит в каждый момент времени не­ посредственно от сил, действующих на всю поршневую группу. Для выяснения характера движения поршня у прямодействую­ щих насосов обратимся к опытным данным.

На рис. 14 показана диаграмма, изображающая зависимость пути, проходимого поршнями сдвоенного прямодействующего насоса, в функции от времени.

Для нахождения скорости поршня по графику пути доста­ точно в рассматриваемой точке графика провести касательную. Тангенс угла наклона этой касательной к оси абсцисс, умножен­ ный на масштаб длин и деленный на масштаб времени, пред­

можно считать постоянным почти на всей длине хода поршня, за исключением небольших участков в начале и конце хода. Отсюда следует, что скорость поршня прямодействующего на­ соса на большей части хода постоянна и изменяется лишь в начале и конце хода.

Такой характер движения поршня у прямодействующих на­ сосов объясняется следующими причинами. В начале хода

зо