8316

11

Отводы бывают спиральные, кольцевые, с направляющим аппаратом и полуспиральные.

Рисунок 1.5. - Схема отводов жидкости из рабочего колеса центробежных насосов а — спиральный; б — кольцевой; в — с направляющим аппаратом; г — полуспиральный

1 — вал; 2 — рабочее колесо; 3 — отвод; 4 - направляющий аппарат

Вал насоса предназначен для передачи мощности от двигателя к рабочим колесам. Колеса закрепляют на валу при помощи шпонок и установочных гаек. Вал насоса обычно изготавливается из стали, кованой или нержавеющей.

Подшипники служат опорами вала насоса. Они несут радиальную и осевую нагрузки, передаваемые им от рабочего колеса через вал. Обычные роликовые и шариковые подшипники пригодны лишь при небольших окружных скоростях (у насосов марки К и Д). Для восприятия радиальных нагрузок применяются подшипники скольжения и подшипники качения.

Сальники служат для уплотнения отверстий в корпусе насоса, через которые проходит вал (рис. 1.6). Сальник, расположенный со стороны напорного патрубка, предотвращает утечку воды из насоса, а сальник со стороны всасывающего патрубка – попадание воздуха в насос. Сальники изготавливаются из мягкого волокнистого материала (хлопок, пенька, асбест), пропитанного специальной гидрофобной смазкой.

12

Рисунок 1.6. - Конструкция сальника

1 — корпуc насоса, 2 — вал насоса, 3 — набивка сальника, 4 — крышка сальника, 5 — шпилька, 6 — кольцо гидравлического уплотнения, 7 — канал подвода воды

Порядок выполнения работы

1.Заполнить журнал техники безопасности при выполнении работ.

2.Ознакомиться с лабораторией, оборудованием и видом выполняемых лабораторных работ.

3.Изучить основные детали центробежных насосов на предлагаемых стендах.

4.С помощью линейки и транспортира по представленным на стенде образцам измерить:

- диаметры всасывающего и напорного патрубков насоса; - диаметр рабочего колеса; - диаметр входного отверстия колеса;

- ширину канала на входе в рабочее колесо; - толщину лопасти.

Определить число лопастей рабочего колеса.

5.Тип насоса и частоту вращения рабочего колеса определить по данным завода изготовителя.

6.Результаты измерений свести в таблицу 1.1.

13

Таблица 1.1

Результаты измерений

Контрольные вопросы

1.Назовите типы лопастных насосов, их достоинства и недостатки.

2.Перечислите основные конструктивные элементы лопастных насосов.

3.Назначение и особенности рабочего колеса насоса.

4.Назовите схемы входа жидкости в рабочее колесо лопастных насосов.

5.Назовите схемы отводов жидкости из рабочего колеса лопастных насосов.

Лабораторная работа № 2 АРМАТУРА НАСОСНЫХ УСТАНОВОК.

ИСПЫТАНИЕ ЗАДВИЖКИ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

Цель работы: Изучить устройство, конструкции арматуры насосных установок, ознакомиться с принципом их действия. Выполнить эскизы приемных устройств и привести схему установки арматуры центробежного насоса. Изучить устройство задвижек. Испытать задвижку с гидравлическим

приводом.

Теоретическая часть

Трубопроводная арматура предназначена для правильного пуска и остановки насосных агрегатов, регулирования подачи и напора перекачиваемой жидкости. По своему назначению арматура подразделяется:

1.Запорная

2.Водоразборная

3.Измерительная

4.Предохранительная

5.Регулировочная

Запорная арматура устанавливается для пуска и остановки насосных агрегатов, а также изменения характеристик трубопровода на всасывающих и напорных трубопроводах. К ней относятся задвижки, вентили, затворы, шиберы. Выбор типа запорной арматуры определяется конструктивными особенностями лотков и трубопроводов, на которых она устанавливается.

16

Задвижка (затвор) на напорном трубопроводе (рис. 2.3) устанавливается в непосредственной близости к насосу и предназначается для регулирования подачи жидкости и напора насоса.

Кран для выпуска воздуха при заливке насоса (рис. 2.3) устанавливается в верхней точке корпуса насоса.

Обратный клапан (рис. 2.4) устанавливается на напорном трубопроводе, обычно между напорным патрубком и задвижкой.

Рисунок 2.4. - Клапаны обратные поворотные

а — однодисковый (Dy = 50 – 600 мм); б — многодисковый (Dy = 800 - 1000 мм) 1 — корпус; 2 — тарелка клапана; 3 — крышка корпуса; 4 — рычаги

Обратный клапан не допускает обратного движения воды из трубопровода или одного насоса в другой при совместной параллельной работе двух и более насосов. При подаче хозяйственно-фекальных и сильно загрязненных производственных сточных вод обратные клапаны устанавливать не рекомендуется.

Вакуумметр присоединяется к всасывающему патрубку насоса (рис. 2.3)

ислужит для определения вакуумметрической высоты всасывания, т.е. разницы между давлением жидкости на поверхности водоема (атмосферным давлением)

идавлением в точке установки вакуумметра (при входе в рабочее колесо). Манометр присоединяется к напорному патрубку насоса (рис. 2.3) и

служит для определения в напорном трубопроводе давления.

Расходомер (водомер) устанавливается на напорном трубопроводе и служит для определения подачи насоса.

Устройство для заливки насоса располагается между обратным клапаном и напорном патрубком, к которому присоединяется вакуум-насос или линия от напорного трубопровода другого насоса.

Система заливки насоса Центробежный насос, заполненный воздухом, неспособен создавать

достаточное разряжение для поступления жидкости на вход в рабочее колесо, поэтому перед пуском его необходимо залить перекачиваемой жидкостью.

17

Для повышения надежности работы насосов и облегчения автоматизации центробежные насосы, как правило, а осевые насосы обязательно следует устанавливать так, чтобы ось насоса находилась ниже минимального уровня воды в приемном резервуаре (рис. 2.5а). Перед пуском насоса достаточно открыть задвижку на всасывающем водоводе 2 и кран для выпуска воздуха 4, установленный в верхней точке корпуса насоса. Однако заглубленное расположение насосов приводит к удорожанию строительства насосных станций.

Если центробежный насос по тем или иным причинам установлен выше уровня воды в приемном резервуаре, то на насосной станции должна быть предусмотрена специальная система для заливки, которая возможна:

а) из напорного трубопровода (рис. 2.5 б) при наличии приемного клапана 4 на всасывающем трубопроводе и обводной трубы 5, соединяющей напорный трубопровод с корпусом насоса.

б) с помощью эжектора (рис. 2.5 в), создающего вакуум в корпусе насоса и во всасывающей линии. Эжектор 6 работает от напорного трубопровода или от автономного источника и присоединяется к верхней части насоса. Перед пуском эжектора задвижка на напорном трубопроводе должна быть плотно закрыта. Как только эжектор начинает выбрасывать перекачиваемую жидкость, можно включать основной насос.

в) с помощью вакуум-насоса (рис. 2.5 г) производится на крупных насосных станциях, оборудованных мощными насосами. Разряжение, необходимое для заполнения водой насоса и всасывающей линии, создается

18

вакуум насосом 7, присоединенным к корпусу основного насоса через циркуляционный контрольный бачок 8. Обычно на станции устанавливается два вакуум-насоса с одним циркуляционным бачком; один из насосов является рабочим, второй – резервным.

Преимущество последнего способа является то, что он позволяет полностью автоматизировать процесс заливки и пуска насоса.

Вакуум-насосы могут работать только на чистой воде, поэтому в отличие от водопроводных станций при перекачке сточных вод между канализационным насосом и вакуум-насосом устанавливают предохранительный резервуар.

2.2. Испытание задвижки с гидравлическим приводом

Задвижки широко применяются на водопроводных и канализационных насосных станциях и предназначены для отключения насосов или участков трубопроводов при остановке или пуске одного из насосов. С помощью задвижек может осуществляться регулирование подачи насоса.

Задвижки бывают: параллельные и клиновые, с выдвижным и не выдвижным шпинделем, с ручным, электрическим или гидравлическим приводами.

Параллельная задвижка с выдвижным шпинделем показана на рис. 2.6 а. Корпус задвижки 1 с фланцами 2 присоединяется к фланцам трубопровода. Вращая маховик 3, связанный с вертикальным шпинделем 4 с винтовой нарезкой, можно поднимать и опускать затворные диски 5. При опускании шпинделя 4 клин 9, расположенный между дисками, прижимает их к уплотнительным кольцам 6, чем обеспечивается перекрытие проходного сечения задвижки. При подъеме шпинделя клин также поднимается, освобождает диски и захватывает их при помощи специальных заплечников, поднимая вверх и открывая проходное сечение задвижки. При открытой задвижке диски размещаются в ее верхней части – вне проходного сечения и не препятствуют движению воды.

Клиновые задвижки (рис. 2.6 б) состоят из корпуса 1, перекрываемого одним круглым диском 5, который в поперечном сечении имеет форму клина и помещается в гнезде между наклонными уплотнительными кольцами 6. В задвижках с не выдвижным шпинделем (рис. 2.6 б) при вращении маховика 3 шпиндель 4 совершает только вращательное движение и, ввинчиваясь в

запорное приспособление 11, обеспечивает подъем или опускание диска. Управление задвижками крупных диаметров вручную требует

значительных усилий и времени (более одного часа). Для облегчения работы задвижки оборудуются электро - или гидроприводом. Такие задвижки закрываются и открываются в течение всего 1-4 минут (в зависимости от диаметра), ими можно управлять с большого расстояния.

19

Рисунок 2.6. - Задвижки а — параллельная с электроприводом и выдвижным шпинделем; б — клиновая с ручным

приводом и невыдвижным шпинделем; 1 — корпус; 2 — фланец; 3 — маховик; 4 — шпиндель; 5 — диски; 6 — уплотнительные

кольца; 7 — сальник; 8 — крышка сальника; 9 — клин; 10 — электродвигатель; 11 — зпорное приспособление; 12 — редуктор

Задвижки с гидравлическим приводом более надежны и применяются при давлении в сети не ниже 1 атм. Гидроприводы обычно изготавливаются с водяным, масляным и иногда с пневматическим управлением. Управление гидравлическими задвижками может производиться на расстоянии до 100 м.

Гидравлический привод задвижки (рис.2.7) состоит из чугунного цилиндра 2, присоединенного к корпусу задвижки 1. В цилиндре помещен поршень 3, прикрепленный к штоку 4, который проходит в корпусе задвижки и крышке цилиндра и имеет сальниковое уплотнение.

Управление гидравлической задвижкой производится при помощи распределительного четырехходового крана 5, от которого две трубки 8,9 ведут в нижнюю и верхнюю полость цилиндра. Трубка 6 подводит напорную воду к распределительному крану, а трубопровод 7 отводит отработанную из гидропривода воду в сток. При закрытии задвижки рабочая вода по трубопроводу 6 через распределительный кран 5 поступает в трубопровод 8 и в верхнюю полость цилиндра 2. Под давлением воды поршень 3 опускается, вытесняя воду из нижней полости цилиндра в трубопровод 9, а затем через распределительный кран 5 в сток по трубопроводу 7.

Рабочая вода для гидравлического привода, как правило, берется из напорного трубопровода, на котором устанавливается задвижка.

20

Рисунок 2.7. - Задвижка с гидравлическим приводом 1 — корпус; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 — шток; 5 — четырехходовой

распределительный кран; 6 — подвод воды; 7 — отвод отработанной воды; 8, 9 — подвод и отвод воды в цилиндр

Порядок выполнения работы

1.Изучить арматуру насосных установок и устройство задвижек на предлагаемых стендах.

2.С помощью линейки и транспортира по представленным на стенде образцам измерить параметры задвижки с гидравлическим приводом.

3.Результаты измерений свести в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

Результаты измерений

Контрольные вопросы

1.Перечислите типы арматуры используемой при монтаже насосных установок.

2.Назовите виды запорной арматуры, устанавливаемой на всасывающем

инапорном трубопроводах.

3.Перечислите виды фасонных частей, применяемых при монтаже насосных установок.

4.Какие типы приводов задвижек Вы знаете?