Поршневые насосы

Поршневые насосы известны очень давно. В настоящее время некоторое применение они еще находят в местном сельском водоснабжении при водоподъеме из шахтных колодцев и скважин.

Для общего ознакомления с их устройством и работой рассмотрим поршневой насос простого одинарного действия с кривошипным механизмом (рис. 10).

Клапанная коробка и цилиндр образуют рабочую камеру. Изменение ее объема, а следовательно, и изменение давления в ней, создается при помощи поршня, совершающего возвратно-поступательное движение в цилиндре. Это движение происходит при помощи кривошипного механизма, состоящего из вала 10 с кривошипом г и шатуна 9, соединенного с поршнем насоса

Рис. 10. Схема поршневого насоса одинарного действия с кривошипным механизмом:
1 - поршень; 2 - цилиндр; 3 - клапанная коробка; 4 - всасывающий клапан; 5 - всасывающий трубопровод; 6 - напорный клапан: 7 - напорный трубопровод; 8 - шток; 9 - шатун; 10 - вал; 11 - шатун, 12 - плоскость.

штоком 8. Во избежание перекосов поршня в вертикальной плоскости шарнир, соединяющий шток с шатуном 11, движется между двумя параллельными плоскостями 12.

При движении поршня вправо в рабочей камере создается разрежение - вакуум. Под влиянием атмосферного давления вода из приемного резервуара будет подниматься по всасывающему трубопроводу 5 и, приподняв всасывающий клапан 4, поступит в рабочую камеру. Так происходит процесс всасывания воды в поршневых насосах.

Процесс нагнетания осуществляется при движении поршня влево от крайнего положения. В этом случае поршень давит на воду в рабочей камере. Под влиянием этого давления всасывающий клапан 4 закрывается, а нагнетательный клапан 6 открывается, и вода из рабочей камеры вытесняется в напорный трубопровод 7.

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что вода поршневыми насосами подается неравномерно, с перерывами в ходе всасывания. Кроме того, из механики известно, что наличие кривошипного механизма в насосе приводит к неравномерному движению поршня в цилиндре. В крайних положениях поршня I-I и II-II, называемых «мертвыми» точками, поршень неподвижен, то есть его скорость равна нулю, а в среднем положении - скорость поршня наибольшая, Вследствие этого вода неравномерно всасывается и выталкивается насосом.

Особенно отрицательно на работе насоса сказывается неравномерность всасывания, так как она ограничивает всасывающую способность насоса. Чтобы избежать этого явления, на всасывающем и напорном трубопроводах непосредственно у насосов устанавливают воздушные колпаки. Для выравнивания подачи воды увеличивают в насосе число одновременно работающих камер или цилиндров.

Ограниченное число оборотов этих насосов, обусловленное вышеуказанной неравномерностью всасывания, привело к.увеличению их габаритов и к большим трудностям при осуществлении привода от современных высокооборотных электродвигателей. Эти обстоятельства и являются основными причинами вытеснения поршневых насосов из ряда областей техники.