Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Дополнительная информация от Инженерного cправочника DPVA, а именно - другие подразделы данного раздела:
Байрамуков ельство СССР 15/00, 1983. томатизировандля закрытой идротехника с, 55-57. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидеВ 1020647, кл. Г 04Чебаевский В.Ф. Аная насосная станцияоросительной сети. -мелиорация, 1984, У(54) (57) НАПОРНЫЙ ПАТРУБОК НАСОСАзакрытой оросительной сети, содержащий выпускной диффузор, снабженныйтрубами Вентури, фланцем и трубопроводом, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью уменьшения габаритов,труба Вентури установлена в диффузоре, причем входной торец трубы Вентури имеет форму поперечного сечениядиффузора насоса, а диаметр выходного торца равен входному диаметру тр.бопровода,12883 б 2 Насосная станция работает следующим образом. На трубопроводе 4 открывают заддвижку и включают насос. Поскольку закрытая сеть не заполнена водой (или заполнена частично), давление в горловом сечении трубы 2 Вентури, установленной в диффузоре 1, низкое,Составитель Н.ИванковРедактор А.Сабо Техред Н.Глущенко Корректор М Демчик Заказ 7785/31 Тираж 596 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкциям мелиоративных насосных станций, подающих воду в закрытую оросительную сеть, и может быть использовано и в других насосных станциях, когда несколько насосов подают воду в трубопроводную сеть, которая имеет произвольный график водопотребления.Цель изобретения - уменьшение габаритов.На чертеже изображена установка труб Вентури в напорном патрубке насоса.Напорный патрубок насоса закрытой оросительной сети содержит выпускной диффузор 1, снабженный трубами 2 Вентури, фланец 3 и трубопровод 4, причем труба 2 Вентури установлена в диффузоре 1, входной торец трубы 2 Вентури имеет форму поперечного сечения диффузора 1 насоса, а диаметр вы. ходного торца равен входному диаметру,.трубопровода 4. Диффузор 1 крепится к трубопроводу 4 фланцем 3. По мере заполнения закрытой оросительной сети водой и удаления изнее воздуха противодавление в коллекторе повышается, снижается подачанасосов, повышается давление в горловом сечении трубы 2 Вентури, ипри определенном его значении реледавления выключает насос. Насоснаястанция переходит надежурный" ре 10 жим с одним включенным.насосом, Закрытая оросительная сеть подготовлена к подключению дождевальных машин.Оператор открывает гидрант - водаподается в первую дождевальную ма 15 шину (не показана), Поскольку насосне может подать требуемый расходводы в сеть, в коллекторе начинаетпадать давление, Спустя некотороевремя срабатывает реле давления, в20 результате чего подается электрический сигнал на включение дополнительного насоса.При полной остановке насосной станции (отключение электроэнергии) автоматическая система вновь приводится в исходное состояние, чтобы повторить весь описанный цикл работы.Установка труб Вентури в напорномпатрубке насоса значительно повысит30 экономичность работы станции, снизитзатраты на реализацию систем автоматизации с использованием труб Вентури и расширит область их применения,уменьшит размеры здания насосной35 станции,
Заявка
3854447, 15.02.1985
МОСКОВСКИЙ ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫЙ ИНСТИТУТ
ЧЕБАЕВСКИЙ ВАДИМ ФИРСОВИЧ, БАЙРАМУКОВ АУБЕКИР МАХМУТОВИЧ
МПК / Метки
Код ссылки
Напорный патрубок насоса
Похожие патенты
Кавитирующими трубами Венту-,40ри, установленными перед обратными клапанами.На чертеже представлена схема предлагаемой насосной станции.Насосная станция оросительной сетисодержит основные и бустерные насосныеагрегаты 1,2,3 и 4,5, подсоециненныесоответственно трубопроводами 6,7,8 и9,10 с обратными клапанами 11,12,13и 14,15 и задвижками 16,17,18 и 19,20 к напорной магистрали 21, причемтрубопровоцы 9 и 10 бустерных насосных агрегатов 4 и 5 снабжены кавитирующими трубами Вентури 22 и 23, уотановленными перед обрат нымй клапанами 14 и 15.ВНИИПИ Заказ 3871/32 647 2Насосная станция оросительной сетиработает следующим образом,Сначала открываются полностью как убустерных, так и у основных.насосныхагрегатов все задвижки 16-20. Они...
Чередующихся конфузорнодиффузорных участков, причем входной 5 участок жаровой трубы имеет максимальный диаметр, а выходной -минимальный, Жаровая труба 1 имеет длину Ь, превышающую длину керамического элемента.2 в 3 или 5 раз. В табл, 1 приведены результаты исследования характеристик керамической жаровой трубы заявляемой конструкции при различных отношениях максимального диаметра 01 усеченного конуса элемента трубы к минимальному диаметру 0 усеченного конуса элемента трубы,Из табл, 1 видно, что при отношении 01/02 = 1,2-1,3 перепад температур по длине и периметру жаровой трубы практически отсутствует, следовательно, в этом случае условия эксплуатации жаровой трубы наиболее благоприятны; при 01/021,2 резко возрастает перепад...
Заполненныйкорпус 1 с зонами исации 3 и транспортаисточнику тока в видсолнечной батареи 5.статических насосов 6 типа игла - плоскость, соединяющихся с зоной 3 конденсации посредством трубчатых каналов 7. Зона 2 испарения ограничена двумя сфе з формула изобретенияричеекими поверхностями 8 и 9, В полости, ограниченной поверхностью 8, установлен герметичный охлаждаемый отсек 10 кэ теплопроводящего материала. Зона 3 конденсации выполнена в виде полого щ шнека с кольцевыми выемками 11 на внутренней поверхности. В случае выпол нения зоны испарения металлической тру- ба может быть снабжена диэлектрическим тепловым экраном 12, закрепленным на у ней посредством диэлектрических опор 13, Солнечная батарея 5 соединена с насоса ми 6...
Номер патента: 1618277
Существует три проблемы связанные с плохими трубопроводами насоса:
1.
Недостаток доступной информации по этой теме.
2.
Никто не уделяет этому какого-либо внимания при установке насоса.
3
. Это может остаться незамеченным и приводить к повторяющимся отказам насоса в течение многих лет.
Как следствие 1-го и 2-го выше, большинство насосов подключаются неправильно. На самом деле, когда мы смотрим на то, как установлены многие насосы это напоминает "кошмар сантехника". Многие насосы выглядят так, будто они были зажаты в угол и трубы имеют и внутреннюю и внешнюю резьбу, без рассмотрения какой-либо структуры течения.
Будет много тех, кто прочитал эти строки и понял к их ужасу, что некоторые из наиболее проблемных насосов на их предприятии не следуют ни каким базовым правилам трубопроводов насоса. Почему?
Немного практики! Если бы вы устанавливали новый насос в новую систему, где бы вы взяли информацию о том, как должна быть установлена система трубопроводов насоса?
Большинство из нас обратились бы к руководству по установке, эксплуатации и обслуживанию насосов (IOM). К сожалению, это не даст большого количества информации, т.к. многие из насосных компаний используют руководство для обсуждения расположения, что ограничивает их ответственность в пределах всасывающего и напорного патрубков насоса.
Хотя эта позиция быстро исчезает, изменение еще не достигло большинства руководств IOM. Как следствие, точная и полная информация по-прежнему строго ограничена, и высокая доля насосов во многих отраслях промышленности установлены с нарушением компоновки трубопровода, что приводит к преждевременному выходу из строя.
"Подводных камней с трубопроводами" можно легко избежать, следуя нескольким простым правилам.
ПРАВИЛО No. 1
Обеспечьте сторону всаса прямой трубой длиной, эквивалентной 5-10 диаметрам этой трубы, между всасывающим редуктором и первым препятствием в линии. (Рис. 1)
Рисунок 1.
Это позволит обеспечить равномерную подачу жидкости к лопаточному пространству рабочего колеса, что имеет важное значение для оптимальных условий всасывания. (Опытный инженер отметит, что это противоречит информации, которая содержится в большинстве руководств IOM, где говорится, что всасывающий трубопровод должен быть на столько коротким, на сколько это возможно)
ПРАВИЛО No. 2
Диаметр трубы со стороны входа и со стороны выхода насоса должен быть хотя бы на один размер больше, чем сам патрубок. Со стороны горизонтального входа требуется эксцентричный переходник, чтобы уменьшить размер трубы от линии всаса к напорному патрубку. За счет выставления переходника плоской стороной вверх, как показано на рис.1, он устраняет потенциальные проблемы воздушных карманов в высокой точке в линии всасывания. Концентрический переходник может использоваться на вертикальной напорной трубе.
ПРАВИЛО No. 3
Избегайте коленчатых труб установленных на патрубок насоса, или близко к нему расположенных.
Было много исследований о применимости компоновки всасывающего патрубка коленчатым соединением. Давайте упростим это и просто уберем его!
В коленчатых патрубках всегда присутствует неравномерный поток, и когда подобное соединение установлено на всас любого насоса, оно вносит тот неравномерный поток на лопаточное пространство колеса насоса. Это может создать турбулентность и захват воздуха, что может привести к повреждению и вибрациям рабочего колеса.
Проблема гораздо больше, когда коленчатый патрубок установлен в горизонтальной плоскости на входе в горизонтальный насос с двойным всасыванием, как это показано на рисунке 2. Такая компоновка вводит неравномерные потоки в противоположные лопаточные пространства рабочих колес, и существенно нарушает гидравлическое равновесие ротора.
Рисунок 2.
При таких условиях, перегруженный подшипник будет преждевременно и регулярно выходить из строя, если используется набивка. Если насос оснащен механическим уплотнением, то уплотнение будет выходить из строя вместо подшипника, но столь же регулярно, а иногда и чаще.
Когда крайне важно расположить коленчатый патрубок на входе в насос двойного всасывания, он должен находиться под прямым углом к валу.
Единственное, что хуже, чем коленчатый патрубок на входе в насос, это два патрубка, особенно, если они расположены близко друг к другу в плоскостях под прямым углом. В жидкости создается эффект вращения, который попадает в рабочее колесо и приводит к турбулентности, вибрациям и низкой производительности.
ПРАВИЛО No. 4
Устраните возможность образования вихрей или засасывания воздуха в источнике всасывания.
Если насос всасывает жидкость из резервуара или бака, образование вихрей может вовлекать воздух в линию всасывания. Обычно это предупреждается за счет достаточного погружения всасывающего отверстия в жидкость. Колоколообразная конструкция отверстия снизит требуемую величину погружения. Само погружение абсолютно не зависит от NPSHr насоса.
Большое внимание должно быть уделено конструкции резервуара, чтобы удостовериться в том, что любая втекающая в него жидкость, делает это так, что вовлеченный в поток воздух не попадает во всасывающее отверстие. Любая проблема такого рода может потребовать изменений во взаимном расположении входа и выхода, если резервуар достаточно большой, или же необходимо будет использовать перегородки.
ПРАВИЛО No. 5
Расположите трубопроводы на таком расстоянии, чтобы не возникало никаких напряжений приложенных на корпус насоса.
Фланцы трубопровода должны быть точно центрированы, до того, как затянуть болты, и все трубопроводы, клапаны и связанная с ними запорная арматура должны иметь независимую опору, чтобы на насос не передавалось никаких напряжений. Любые напряжения, передаваемые на корпус насоса, уменьшают вероятность удовлетворительной надежности и производительности.
Также как и во всех правилах, здесь есть исключения: технические требования API 610 определяют максимальный уровень сил и моментов, которые могут быть приложены на фланцы насоса. Они должны быть допустимыми для любого насоса, проданного в нефтяной промышленности или любой другой связанной промышленности, использующей эти технические требования. Как следствие, все насосы стандарта API имеют более жесткую и тяжелую конструкцию, чем их эквиваленты по размеру стандарта ANSI.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Конструкция трубопровода является одной из областей, где основные связанные принципы часто игнорируются, приводя к таким проблемам, как, гидравлическая нестабильность в рабочем колесе, которая переводится в дополнительную нагрузку на вал, более высоким уровням вибрации и преждевременному выходу из строя подшипников или уплотнений. Существует много других причин почему насосы могут вибрировать и почему уплотнения и подшипники выходят из строя, и проблема редко отслеживается в неправильном трубопроводе.
Из-за того, что многие насосы были неправильно оборудованы трубопроводами, и все еще работали вполне "удовлетворительно" - утверждалось, что процедура оснащения трубопроводами не важна. Это не делает сомнительную практику установки трубопроводов правильной, это всего лишь счастливый случай.
Любые ошибки в системе трубопроводов, сделанные с напорной стороны насоса часто можно урегулировать увеличением производительности этого насоса. Однако, проблемы со стороны всасывания могут стать источником повторяющихся отказов, которые могут быть никогда не отслежены и будут продолжать оставаться незамеченными в течение многих лет в будущем.
Центробежный насос для воды, как один из видов динамических гидравлических устройств, применяется в водоснабжении, энергетической промышленности, водоотведении, автомобилестроении, теплоснабжении и других областях при перекачивании любых жидкостей, таких как вода, агрессивные химические реагенты, кислоты, топливо, сточные воды.
Устройство центробежного насоса представляет собой герметичный спиральный корпус, являющийся рабочей камерой, внутри которой жестко закреплен вал с рабочим колесом. Собранное устройство способно осуществлять работу, только если все его полости заполнены водой еще до запуска.
Центробежные насосы имеют такие основные узлы, как:
- корпус;
- всасывающий патрубок;
- нагнетательный патрубок;
- рабочее колесо;
- рабочий вал;
- подшипники;
- сальники;
- направляющее устройство;
- кожух.
Читайте также:
Корпус (статор), всасывающий и нагнетательный патрубки
Корпус центробежного насоса является несущим элементом всей конструкции, он представляет собой стальную или чугунную чашу, внутри которой будет помещаться крыльчатка. Корпус имеет два отверстия: всасывающее с нижней стороны и выбрасывающее сбоку на ребре корпуса. На него крепятся все остальные детали. Чаще всего он бывает литым, спиральной формы, обусловленной гидродинамическими особенностями, необходимыми для придания жидкости правильного направления в ходе работы насоса. Корпус бывает как отдельным элементом конструкции с присоединяемыми патрубками, так и литым (в этом случае патрубки и корпус могут представлять собой единый блок). Кронштейн, с помощью которого вся конструкция крепится к какой-либо плоскости, является частью корпуса.
В нижнюю часть корпуса насоса ввинчивается всасывающий (принимающий) патрубок, необходимый для подачи воды внутрь рабочей камеры. Через этот патрубок насос соединяется с трубопроводом, погруженным в водоем либо другой источник жидкости, из которого будет происходить забор. В зависимости от конструкции, всасывающий патрубок может быть как литой частью корпуса насоса, так и отделяющейся.
На боковой стороне корпуса находится нагнетательный (отдающий) патрубок, осуществляющий выброс воды из рабочей камеры насоса. К нагнетательному патрубку будет подсоединяться напорный трубопровод, идущий к потребителю. Патрубок является литой частью корпуса.
Рабочее колесо (ротор)
Основным элементом, совершающим полезную работу в насосе, является рабочее колесо (крыльчатка).
Крыльчатка изготавливается из чугуна, меди или стали. Ротор состоит из двух соединенных дисков, между которых от центра к краям располагаются лопатки, изогнутые против оси вращения колеса. Центральная часть конструкции, имея отверстие (горловину) на одной из его сторон, равное по диаметру всасывающему патрубку, плотно прилегает к его входу для осуществления непосредственного контакта лопаток со всасываемой водой. Колесо помещено внутрь чаши корпуса и полностью «заполняет» собой рабочую камеру, что исключает щелевой переток жидкости, оставляя свободное пространство только в желобах диска.
Большая часть воды во время работы скапливается между лопастей, что позволяет ей при вращении колеса разбегаться от центра к краям под действием возникающей центробежной силы, без снижения напора. Отброшенная от центра вода образует у периферии повышенное давление и вытесняется через нагнетательный патрубок наружу, в то время как возникающее у центра диска разрежение всасывает жидкость через входной трубопровод, и поэтому перекачивание воды происходит постоянно. В некоторых моделях высокопроизводительных центробежных насосов на валу крепится несколько колес. Насосы этого типа называются многоступенчатыми. Для перекачки агрессивных химических веществ рабочее колесо может изготавливаться из керамики, каучука или других устойчивых материалов.
Рабочие колеса бывают нескольких видов:
- закрытого типа;
- открытого типа (где лопасти открыты и располагаются на одном диске);
- штампованные;
- литые;
- клепаные.
Открытые крыльчатки отличаются от закрытых расположением лопастей только на одном диске, без покрывающего. Эти крыльчатки применяются при низких давлениях и при перекачивании чрезмерно густых и загрязненных суспензий, что позволяет иметь свободный доступ к лопаткам для их очистки. В простых насосах колесо закрытое, при этом оба диска с лопатками изготавливаются в виде монолитной детали. Для больших, тяжелых насосов колесо изготавливается методом штамповки из стали. В зависимости от скоростей вращения, предусмотренная форма лопаток может быть как прямой, так и под углом. Для высокоскоростных насосов, для повышения производительности, лопатки начинаются от втулки. На вал такое колесо крепится шпонками. Клепаные же крыльчатки применяются в бытовых водяных насосах малой мощности.
Вал рабочего колеса
Вращательный момент передается рабочему колесу через вал, на котором колесо жестко закреплено.
Вал изготавливается из кованой стали, а для повышенной нагрузки — из легированной, со сплавом ванадия, хрома или никеля. Для работы с кислотами вал делается из нержавеющей стали. Сам вал устанавливается на подшипниках, это необходимо во избежание перекосов и вибраций насоса во время работы.
Вал рабочего колеса является едва ли не самой восприимчивой к повреждениям деталью. Вибрации, появляющиеся в результате неправильной балансировки вала, могут привести к неустойчивой работе или даже к разрушению насоса. Из-за большой скорости вращения рабочие валы агрегата изготавливаются с учетом критических оборотов.
Рабочие валы бывают следующих видов:
- жесткие;
- гибкие;
- слитные (рабочий вал насоса является одновременно валом двигателя).
Жесткий вал делается для спокойных режимов работы, когда не предъявляется высоких требований к эксплуатации и нет скоростей, превышающих допустимые. Гибкие валы применяются там, где необходима стабильность при возможном частом превышении критических оборотов. Небольшая разбалансировка масс при вращении способна привести к колебаниям и вызвать прогиб, разрушительный для вала. Вал должен быть хорошо сбалансирован статически, а в некоторых случаях динамически при помощи специальных станков. Слитный вал применяется в бытовых насосах, в этом случае крыльчатка крепится прямо на ротор электродвигателя.
Остальные составляющие центробежных насосов
Подшипники рабочего вала — необходимый элемент конструкции. Подшипники для насосов изготавливаются со вкладышами из чугуна, залитыми баббитом. Смазываются густой либо жидкой смазкой. В некоторых случаях в подшипниках предусмотрено водяное охлаждение масла. Охлаждение смазочного материала осуществляется как с помощью водяной рубашки, так и через змеевик.
В насосах могут применяться не только роликовые и шариковые, но и резиновые, текстолитовые и другие подшипники. Это тип подшипников на водяной смазке.
Задняя стенка (кожух) относится к корпусу. Она устанавливается непосредственно на корпус. Герметизация кожуха осуществляется путем прокладывания между стенкой и корпусом насоса резиновой прокладки, которая предотвратит проникновение внутрь воздуха, что может нарушить нормальную работу конструкции и снизить производительность насоса из-за падения разрежения. Чтобы в двигатель из рабочей камеры не проникла вода, на валу в месте его стыка с задней стенкой, в гнезде посажено уплотнение (сальник).
Направляющий аппарат представляет собой статичный диск с бороздками, направленными в противоположную сторону от вращения ротора. Направляющий аппарат необходим для уменьшения скорости воды на выходе из колеса и частичной трансформации энергии этой скорости в давление. В большинстве обычных насосов направляющий аппарат отлит из чугуна, а в специализированных — из бронзы или стали. Для бытовых насосов он может быть изготовлен из алюминия или пластмассы.
Сальники изготавливаются с мягкой набивкой из асбестового шнура, бумаги или хлопка. Набивка пропитывается салом на графите. Со стороны всасывания сальник делается с водяным затвором. Устройство такого сальника представляет собой муфту с уплотняющим кольцом, к которому подводится жидкость из нагнетательного трубопровода, предотвращая попадание воздуха внутрь рабочей камеры. В химических насосах затвор осуществляется жидкостью, подводящейся извне. Для перекачивания высокотемпературных жидкостей сальники должны иметь охлаждаемую конструкцию.