> Энциклопедический словарь Гранат, страница 322 > Ном действии насоса

Ном действии насоса

Ном действии насоса, очевидном из сравнения фигура 5 и фигура 10: неплотность поршня в нервом случае дает внутреннее невидимое просачивапие жидкости с одной стороны поршня па другую, во втором же случае эти просачивания делаются наружными и устраняются простым подтягиванием соотв. сальников. Соединение па одной оси последовательно двух скалок различных диаметров (или скалки и дискового поршня) даст возможность примепить т. наз. дифференциал-нов действие, выражающееся в возможности придать непрерывное движение воде в напорной трубе при од-пой лишь паре клапапов, вместо четырех, как это требуется при двойном действии (фигура 7). При выдвижении большой скалки из правой части корпуса Н. в ней получается разрежение и всасывание через всасывающий клапан при закрытом нагнетательном; в то же время в левую часть корпуса вдвигается большая скалка и выдвигается малая, что ведет к вытеснению части находящагося там объёма воды в напорную трубу; при обратном движении воасысание прекращается, и открывается нагнетательный клапан, куда и уходит вода из правой стороны корпуса, частью направляясь опять в напорную трубу, частью идя на ливую сторону для замещения освобождающагося из-под большой скалки пространства; этот припцип удобен при длинных напорных трубах и коротких всасывающих. Весьма важной и ответственной частью каждого поршневого Н. являются его клапаны, конструкции которых одинакова как при всасывающем, так и ири нагнетательном действии. От правильно конструи-роианпого клапана требуется, чтобы он не стеспял движения жидкости, открывая возможно большую площадь для прохода jjh, чтобы открывался почти мгновенно на свой полный ход и, наконец, чтобы столь же бьстро закрывался в соответственный момепт. Осо-бошо важпо последнее требование, т. к. при медленном закрывании неизбежна обратная утечка жидкости под клапан, понижающая весьма сильно коэфф. пол. д. Н. Эти три требования почти несовместимы полностью, таг как быстрое закрывапие требует возможно малого хода (в хороших конструкциях всего 2—4 миллиметра), а это, в свою очередь, при необходимости дать достаточную площадь для прохода воды делает поперечные раамеры клапана очень значительными, что утяжеляет клапан, увеличивает его инерцию, а, значит, и усилие на его быстрое поднятие; вследствие последнего обстоятельства пе только увеличивается неравномерность работы насосного двигателя в различных положениях поршня, но уменьшается возможная высота всасывания воды, так как значительная доля давления атмосферного, заставляющая жидкость всасываться в Н. с нижнего уровня, должна идти иф на поднятие жидкости, а па преодолениф инерции клапана; поперечные размеры клапана стараются уменьшить, делая его составным из нескольких отдельных клапанов или располагаемых друг над другом, так называемым мнохоэтаж-них, ныне более не употребляющихся вследствие их громоздкости, нли же чаще располагаемых в одной плоскости концентрически так называемым многоколъцевых (фигура 8); для ограничения хода клапана и для скорейшого его закрытия при подобного рода уменьшенных

Фнг. 8. Многокольцевой клапап.

и облегченных клапанах употребляют сильпия пру-жипы; дальнейшим усовершенствованием являются так называемые групповые клапаны, представляющие собою отдельные небольшие, легкие, легко заменяемые клапаны, устанавливаемые группами в требуемом количестве (в больших II. количество клапанов доходит до 150 и более). Как бы то ни было, размер клапанов, их ход, вес и свойства пружины должны строго соответствовать скорости хода Н., высоте всасывания, давлению напорной трубы, равномерности в пей движения воды и тому подобное.; при малейших нарушениях этого соответствия работа клапана делается неправильною, и он начинает садиться па свое место (седло) несвоевременно и к тому же с ударами, иной раз настолько сильными, что сам клапан и даже весь корпус Н. быстро разбивается. Одно время для устранения этнх недостатков пытались применять, по предложению иож. Ридлера, так называемое принудительное распределение клапапов, когда эти последние закрывались (а иной раз и открывались) и садились па место в определенное время не под давлением воды, а при помощи специальных рычажных механизмов; однако вводимое этим усложнение конструкции пе оправдало себя и не привело к заметному улучшению действия Н., а потому и было вскоре оставлено. Второю неизбежною принадлежностью хорошого поршпевого Н. являются воздушные колпаки на напорной и всасывающей трубах (называемые просто напорным и всасывающим колпаком). Их цель—сгладить вредные последствия от неравномерного движения воды в самом Н. и в трубах, подводящих и отводящих от него жидкость. Дело в том, что движение поршня Н. передается обычно при посредстве кривошипного механизма ог вала какого-либо двигателя, вращающагося равномерно; при этом, как известно, поршень движется далеко неравномерно, имея максимальную скорость близко около средины хода и уменьшая ее до полной остановки в концах своего хода; в соответствии с этим и движение воды, следующей всегда за поршнем, происходит также весьма неравномерно; принцип двойного действия пе может уменьшить указанной неравномерности, так как объёмы жидкости при ходе поршня туда и назад пе накладываются друг на друга и не компенсируют указанной неравномерности; лишь удваивание II. двойного действия или—еще лучше—страивание Н. простого действия под разными углами кривошипа могут дать некоторое накладывание подаваемых объёмов с соотв. до некоторой степени компенсацией неравномерности движения в трубах; неравномерность движения не только увеличивает вредное сопротивление в трубах, но и заставляет считаться с инерцией неупругой массы, что при длинных трубах может вызывать ряд весьма тяжелых ударов до порчи труб включительно; еще более вредные последствия проистекают в том случае, если неравномерность хода поршня с увеличением числа оборотов сделается настолько большою, что большая в высшей степени инертная масса несжимаемой каиельпой жидкости не будет в состоянии столь же быстро изменять свою скорость и будет в нзвестпые моменты хода отделяться от поршня, или от него отставая па стороне всасывания, или же уходя вперед па стороне нагнетания; опасным является момент последующого соприкосновения поршня с отделившимся объёмом жидкости, в особенности если он происходит в то время, когда поршень успел дойти до конца хода и получил обратное движение, а объём жидкости продолжает еще двигаться в прежнем направлении; при этих условиях происходят весьма сильные удары, угрожающие целости всего II.; кроме этих вредных явлений, которые вносят неравномерность хода поршня, при этом необходимо считаться также и с тем, что эти весьма значительные силы нперцин увеличивают также в высокой степени неравномерность прилагаемого к Н. усилия; это обстоятельство особенно вредно отражается на возможной для II. высоте всасывания, которая тем больше, чем большая часть располагаемого для подъема жидкости давления нижнего уровня (обыкн. атмосфернаго) остается для этой цели свободной за вычетом вредных сопротивлений во всасывающей трубе и усилий, идущих на преодоление инерции клапана и самой воды. Воздушные колпаки, поставленные в возможной близости от цилиндра Н., вводят некоторый упругий объём воздуха, принимающий на себя удары и неравномерность давления от инерции пеунругой жидкости, ограничивая неравномерно двигающийся объём жидкости лить длиною того участка, который находится между поршнем и соответственным воздушным колпаком. Песомпенпредельным, а в больших машипах оно ограничивалось нередко 10—20 в минуту. Это влекло за собою большое увеличение размеров Ы. при желании достичь значительной производительности и ставило пределы для этой последней. Запросы сильпо развивающейся промышленности, стремлевиф к возможному уменьшению размеров всех вообще машин для удобства ухода, удешевления первоначальной стоимости и ремонта и экономии места при увеличении производительности и, наконец, стремление к упрощению и к поднятью коэфф. нол. д. передачи между П. и двигателем, точни так же эволюционирующим в сторону увеличения его числа оборотов, заставили техников насосного дела приложить старания к усовершенствованию поршпевого II. также и в этом отношении. Заслуживает внимания, что лишь глубокое изучение теории, а ие обычный путь практического, опытного совершенствования конструкции решило поставленную задачу; были выработаны новые типы быстроходных II., в которых принято во внимание указанное выше свойство клапанов и воздушных колпаков, и этим было поднято число оборотов II. до 25U—300 в минуту. Фигура 9 дает изображение быстроходною Н., соединенна!о с электромотором при посредстве зубчатой передачи и предназначенного для установки в тесном помещении насосной камеры рудника. Поршень II. скальчатый с наружными легко доступными сальниками; под насоспым корпусом всасывающий колпак с погруженпыми в него отдельными короткими трубками ко всасывающим клапанам, так что только в этих трубках и обнаруживается неравномерность движения воды; пространство над нагнетательными клапанами соединено в одно целое поперечной трубою с предохранительным клапаном посредине и отверстием под пим (заштрихованным) для соединения с напорною трубою; над клапанами установлены два напорных колпака, соединенных между собою, для лучшого использования и выравынва ния их действия, воздушной трубочкой. Корпус И., представляющий собою сложную чугунную (или стальную в соответственных случаях) отливку для большей

Фигура 9. Пасос быстроходпый.