Повітряні ковпаки

Щоб уникнути появи великих інерційних сил рух рідини в насосі повинно бути наближене до рівномірного. Для цього поршневі насоси забезпечуються повітряними ковпаками 1 і 2, встановленими на всмоктуючих і нагнітальних трубах (рис. 3.5).

Розглянемо принцип дії повітряних ковпаків. Перед пуском насоса в хід всмоктувальна труба і частина всмоктуючого повітряного ковпака заповнюються водою. Потім перекривається кран. При русі поршня вправо насос засмоктує рідину через клапан К_в безпосередньо з ковпака по дуже короткій всмоктувальній трубі D. При цьому в ковпаку 1 з’являється розрідження, завдяки чому рідина під дією атмосферного тиску відкриває приймальний клапан 3 і надходить у ковпак.

Так як коливання рівня рідини в ковпаку незначні, рух рідини у всмоктувальній трубі від приймального резервуара до ковпака на відрізку l₁ буде близьким до сталому. За допомогою всмоктувального повітряного ковпака рівень рідини наближається до насоса. Рух залишається несталим тільки на короткій відстані l₂ від горизонту води у всмоктуючому ковпаку до поршня насоса.

Рисунок 3.5 – Поршневий насос з повітряними клапанами

У поршневого насоса без всмоктуючого ковпака спостерігається нерівномірний рух рідини по всій довжині всмоктуючої труби, що викликає збільшення інерційних сил рідини. Величина інерційних сил, крім довжини всмоктуючої труби, залежить від прискорення поршня, а отже, і від числа обертів вала кривошипа насоса, тому установка повітряного ковпака на всмоктувальній трубі дозволяє збільшити число обертів вала кривошипа насоса.

Повітряний ковпак зменшує опір у всмоктувальній трубі, так як на ділянці від її початку до повітряного ковпака рух рідини відбувається з більш-менш постійною швидкістю. Тому насоси з повітряними ковпаками на всмоктувальній трубі мають велику висоту всмоктування, ніж без ковпаків.

Напірний ковпак у насоса служить акумулятором, що згладжує нерівномірність надходження рідини в нагнітальну трубу. При одному русі поршня (нагнітанні) частина рідини поступає в напірний трубопровід, а інша частина повітряний ковпак, в якому вона стискає повітря.

При іншому русі поршня (всмоктуванні) надлишок тиску повітря витісняє рідину з ковпака в напірний трубопровід. У результаті тиск рідини в нагнітальній трубі вирівнюється. Розміри повітряних ковпаків залежать від ступеня нерівномірності подачі насоса. Обсяги повітряної частини в напірних ковпаках приводних насосів в частках від обсягу циліндра повинні бути для насосів однопоршневих односторонньої дії не менше V = 27ωS; однопоршневих двосторонньої дії V = 10ωS; трипоршневий односторонньої дії V = 0,5ωS; двопоршневий двосторонньої дії V = 2ωS.

Обсяг повітряної частини всмоктуючих ковпаків повинен становити 5-10 обсягів циліндра ωS.

Під час роботи насоса об’єм повітря повинен складати приблизно 2/3 повного обсягу ковпака, тобто V = ²/₃V_к де V_к – повний обсяг повітряного ковпака.

Повний обсяг повітряного ковпака V_к=³/₂V.

Поиск по сайту: