Техника - молодёжи 2002-01, страница 57

ПАТЕНТЫ

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 1 ' 2 0 0 2

Рубрику ведет заслуженный изобретатель РСФСР, доктор технических наук, профессор Юрий ЕРМАКОВ

Анатолий КРАСНОВ, главный специалист по патентно-лицензионной работе НПВФ «Экология, технология, оборудование»

греческий герой поработал и ассенизатором — очистил донельзя загаженные Авгиевы конюшни. Пусть без помощи насоса, но все же...)

Многообразие условий применения привело к созданию большой гаммы самовсасывающих насосов, различных по принципу действия, конструкции и характеристикам.

ЗАЛИВОЧНАЯ СОСКА

Основой самовсасывающих насосов является заливочная камера 1, которая сообщается со всасывающим патрубком 2 через отсечной клапан 3-е камерой рабочего колеса 4 (рис. 1, а.с. СССР № 1021819, 1981 г.).

сосу:., центробежный

ПОМНИТСЯ КУРЬЕЗНЫЙ СЛУЧАИ. Целый коллектив научных и инженерно-технических сотрудников ведущего НИИ в области гидромашин не мог заставить насос качать из траншеи воду! Траншея осталась после строительных работ и проходила прямо перед парадным входом в институт. Центробежный насос не смог засосать воду — мешала воздушная подушка в подводящем патрубке. А возьми ученые поршневой насос, известный еще со II в. до н.э., — и проблема была бы решена сразу. Но поршневые насосы подают воду порциями, во многих же случаях требуется равномерный поток перекачиваемой среды, да еще и широкий диапазон подач. Таким требованиям отвечают центробежные насосы. Известные с середины XIX в., они по сей день широко применяются в различных отраслях промышленности. Почему? Благодаря исключительно хорошим техническим характеристикам: диапазон подач — от 2 до 3000 м³/ч, напоров — от 2 до 300 м. Так, фирма «Ганнибал Пумпенфабрик» (Германия) выпускает для химической промышленности надежные, с эластичным покрытием проточной части, насосы, которые могут работать с производительностью 200 — 1600 м³/ч и напором до 16 м Другая известная немецкая компания, KSB поставляет в знойное Марокко мощные насосы с КПД 93%. Они подают питьевую воду в Касабланку и Рабат, каждый по 10000 м³/ч. Японская фирма ЭБАРА выпускает насосы, способные подавать воду на высоту 100-этажного здания — 250 м. Такой напор обеспечивается многоступенчатым исполнением устройства, когда на одном валу устанавливается несколько лопастных колес. Именно такими насосами можно было повернуть реки вспять, с севера на юг. Но как же решается проблема, некогда поставившая в тупик целый НИИ? Использованием специальных засасывающих устройств

Эти устройства позволили центробежным гидравлическим гераклам найти широкое применение в химической и нефтяной промышленности, водоснабжении, пожаротушении, строительстве, на морском и в автомобильном транспорте, для аварийной откачки жидкостей — одним словом, везде. (Кстати, их уподобление Гераклу не случайно, ведь знаменитый

При пуске насоса в кольцевой щели между насадкой трубки 5 и рабочим колесом возникает разрежение. Воздух из всасывающего патрубка 2 подсасывается по трубке 5 к рабочему колесу 4 и, смешиваясь с потоком жидкости, выбрасывается в камеру 1. Благодаря тому, что жидкость по нагнетательному патрубку 6 поступает по касательной, она закручивается совместно с воздухом. Под действием центробежных сил происходит отделение воздуха, который выбрасывается из камеры через верхний патрубок в атмосферу. Жидкость через отсечной клапан 3 вновь поступает на циркуляцию. Этот процесс продолжается до тех пор, пока жидкость не заполнит всасывающую магистраль насоса. Под давлением жидкости отсечной клапан 3 захлопывается. Внутренняя циркуляция прекращается, и насос начинает подавать жидкость потребителю. Для предотвращения отсоса воздуха из системы через всасыва ющий патрубок 2 на его входе устанавливают обратный клапан. Этим обеспечивается возможность последующего запуска.

Конструкция этого насоса проста и надежна в работе.

Другой разновидностью самовсасывающего устройства является струйный аппарат, установленный перед рабочим колесом (заявка РФ № 2000112962, 2000 г.).

На рис. 2 показан продольный

разрез этого насоса. Рабочее колесо 1 установлено в корпусе, разделенном на напорную 2 и всасывающую 3 камеры с соответствующими патрубками. Перед рабочим колесом установлен изогнутый струйный аппарат 4 с соплом 5. Проточный канал выполнен плавно сужающимся в зоне изгиба, и в нем установлена направляющая лопатка 6.

Рабочее колесо 1 обеспечивает циркуляцию залитой жидкости через струйный аппарат 4 в напорную камеру 2. Проходя через сопло 5, струя захватывает из всасывающей камеры 3 воздух и поступает к рабочему колесу 1. Последнее направляет смесь в напорную камеру 2, где воздух выделяется из жидкости и выводится через патрубок из насоса. Сама же жидкость вновь поступает в сопло 5, повторяя цикл до полного отвода воздуха и заполнения насоса перекачиваемой жидкостью. В насосном режиме струйный аппарат повышает всасывающую способность и напор насоса Струя из сопла 5 захватывает перекачиваемую жидкость, перемешивается с ней и проходит диффузор, в котором происходит преобразование скорости потока в давление. Благодаря плавному сужению канала в изгибе струйного аппарата 4 поток приобретает равномерную скорость, что способствует безотрывному течению жидкости. Лопатка 6 в изгибе дополнительно стабилизирует поток, который поступает на рабочее колесо 1, а от него через направляющий аппарат в напорную камеру 2 и далее к потребителю

54