книги / Паровые насосы

Отечественная промышленность выпускает насосы различных типов и конструкций. Особое место среди них занимают паро­ вые поршневые прямодействующие насосы, которые для кратко­ сти обычно называют просто паровые насосы или паровые пря­ модействующие насосы.

Согласно ГОСТ 17398—72 под паровым насосом понимается насосный агрегат с приводом от парового цилиндра, распреде­ лительное устройство которого входит в конструкцию насоса.

Паровые насосы находят применение во многих отраслях народного хозяйства. Они используются в малой теплоэнерге­ тике, в нефтяной промышленности, на водном транспорте и т. д.

Однако литература по паровым насосам слишком бедна. Автор поставил своей целью восполнить существующий пробел в технической литературе и создать книгу, в которой были бы освещены все основные вопросы по паровым насосам.

В книге изложены теория, расчет, эксплуатация и испыта­ ния паровых насосов. Помещены примеры конструктивного уст­ ройства насосов, их узлов и деталей. Рассмотрены возможные неисправности в насосах, их причины и способы устранения.

Основное внимание в книге уделено сдвоенным паровым пря­ модействующим насосам общего назначения, получившим наи­ большее применение в народном хозяйстве.

Особенность сдвоенных прямодействующих насосов заклю­ чается в парораспределении. Оно осуществляется золотниками, получающими движение от поршневых штоков, причем золотник одного цилиндра движется при помощи рычажной передачи поршневым штоком другого цилиндра, и наоборот. Благодаря такому устройству парораспределения конструкция сдвоенного насоса получается простой и надежной в эксплуатации.

В книге выдержана терминология, предписанная ГОСТ 17398—72. В соответствии с этим стандартом в книгу не вошли многие широко применявшиеся ранее термины, такие как насос двойного действия, насос четверного действия, скальчатый насос и др. Вместо них в книге фигурируют термины: одноцилиндро­ вый насос двустороннего действия, двухцилиндровый насос дву­ стороннего действия, плунжерный насос.

По комплексу вопросов, рассматриваемых в книге, она долж­ на заинтересовать широкий круг специалистов, имеющих дело с поршневыми насосами. В необходимых случаях даны ссылки на работы, более полно освещающие отдельные вопросы, чем они представлены в настоящей книге. Это относится, например, к уплотнениям, по которым выпущены специальные монографии.

При написании книги автор стремился придать изложению логическую последовательность, сделать текст понятным и, по возможности, вскрыть физическую сущность явлений, происхо­ дящих в работающем насосе.

Все замечания и пожелания просим прислать в адрес изда­ тельства: 191065, Ленинград, ул. Дзержинского, 10.

Паровые насосы относятся к группе поршневых гидравлических машин. У этих насосов поршень парового цилиндра соединен общим штоком с поршнем гидравлического цилиндра, вслед­ ствие чего их называют пря­ модействующими.

На рис. 1 изображена схема парового насоса. Он состоит из парового 1 и гид­ равлического 4 цилиндров, в которых помещены соот­ ветственно паровой 2 и гид­ равлический 5 поршни, свя­ занные между собой общим штоком 3. С помощью парораспределительного устрой­ ства (на схеме не показа­ но) осуществляется пооче* редный впуск свежего пара то в одну, то в другую по­ лость парового цилиндра при одновременном выпуске отработавшего пара из про­ тивоположной полости, вследствие чего паровой поршень совершает возврат­ но-поступательное движе­ ние, которое через шток пе­ редается гидравлическому поршню.

К гидравлическому ци­ линдру 4 прикреплена или

отлита заодно с цилиндром клапанная коробка 8, в которой раз­ мещены всасывающие (приемные) 7, 11 и напорные (нагнета­ тельные) 6, 12 клапаны. К клапанной коробке присоединены всасывающая (подводящая)- 9 и напорная (нагнетательная) 10 трубы.

б

теоретически подаст объем жидкости FS, а за ход вверх — объем (F — /ш)5, где /ш — площадь сечения поршневого штока.

Если поршень совершает в минуту п двойных ходов, то тео­ ретическая (геометрическая) часовая подача насоса будет

QT— 2(F — /ш/2) Srt60.

На рис. 2 изображен прямодействующий насос двусторон­ него действия с двумя паровыми и двумя гидравлическими ци­ линдрами.

От поршней 2 и 3 паровых цилиндров 1 и 4 приводятся в движение поршни 7 и 21 гидравлических цилиндров 9 и 19.

Рабочие камеры насоса снабжены всасывающими 12, 13, 16, 17 и напорными 6, 11, 18, 22 клапанами. Перекачиваемая жидкость подводится к коробке 14 всасывающих клапанов через патрубок 15 и отводится в напорную трубу из клапанных коро­ бок 5 и 10 напорных клапанов через патрубок 24. Клапанные коробки 5 а 10 связаны каналом 8 при помощи окон 20 и 23.

На рис. 2 показано также парораспределительное устрой­ ство, принцип действия которого изложен в гл. II, п. 7.

Теоретическая часовая подача данного насоса находится по формуле

QT = 4 (F — /ш/2) SnQO.

В общем случае при определении теоретической часовой по­ дачи паровых насосов можно пользоваться формулой

QT— k(F — /ш/2) 5«60

или

QT= kF (1 — fm/2F) SnQO,

где k — число рабочих камер равное двум у одноцилиндровых и четырем у двухцилиндровых насосов двустороннего действия.

Обозначим 1 — fui/2F = а. Тогда формула для теоретической

Если теоретическая подача подсчитывается без учета сече­ ния штока, то в формулах (1) и (2) следует принять а = 1.

Практика показывает, что действительная подача Q меньше, чем QT. Это происходит по следующим причинам:

1) в реальном насосе всегда имеют место некоторые утечки жидкости, обусловленные неплотностями в клапанах, сальниках и уплотнениях поршня, а также несвоевременным закрытием клапанов;

2) в рабочую камеру насоса вместе с жидкостью может про­ никать некоторое количество воздуха (например, во время вса­ сывающего хода через случайные неплотности всасывающего трубопровода или сальников). Кроме того, воздух может