Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Судовые насосы и вентиляторы

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 715120.01.99
Конспект лекций включает материалы по судовым насосам и вентиляторам, является базовой информацией для освоения теоретического курса по учебной дисциплине «Судовые насосы и вентиляторы». Дисциплина является составной частью дисциплин федерального компонента государственного обра-зовательного стандарта по направлению Эксплуатация водного транспорта и транспортного оборудования. Основная задача конспекта лекций — дать обучающимся знанияпо устройству и эксплуатации судовых насосов и вентиляторов, обучающимся по специальности 26.02.05 «Эксплуатация судовых энергетических установок».
Бабич, А.В. Судовые насосы и вентиляторы : конспект лекций / А.В. Бабич.— Москва : Альтаир МГАВТ, 2019. — 32 с. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1033825 (дата обращения: 28.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

МОСКОВСКАЯ  ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ 

ВОДНОГО ТРАНСПОРТА 

филиал Федерального государственного бюджетного 
образовательного учреждения высшего образования 

«Государственный университет морского и 

речного флота имени адмирала С.О. Макарова» 

БабичА.В. 

 
СУДОВЫЕ НАСОСЫ И ВЕНТИЛЯТОРЫ 
 
Конспект лекций 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

Альтаир–МГАВТ 
Москва 

2019 

УДК 629.12.002.52(075.3) 

Бабич А.В.Судовые насосы и вентиляторы. Конспект лекций.— 

М.: Альтаир МГАВТ, 2019.—32 с. 
 
Конспект лекций включает материалы по судовым насосам и вентиляторам, является базовой информацией для освоения теоретического курса по 
учебной дисциплине «Судовые насосы и вентиляторы». Дисциплина является 
составной частью дисциплин федерального компонента государственного образовательного стандарта по направлению  Эксплуатация водного транспорта и 
транспортного оборудования. 

Основная задача конспекта  лекций —дать обучающимся знанияпо устрой
ству и эксплуатации судовых насосов и вентиляторов, обучающимся по специальности 26.02.05 «Эксплуатация судовых энергетических установок». 

Рецензенты:ктн,доцент В.С.Епифанов; ктн,доцент Зябров В.А. 

 
Рекомендовано к изданию учебно-методическим советом МГАВТ. 
 
Рассмотрено и рекомендовано к использованию в учебном процессе на заседании кафедры СЭУ и А (протокол №5 от 25 января 2018 года). 

Ответственность за оформление и содержание передаваемых в печать 

материалов несут авторы и кафедры академии, выпускающие учебнометодические материалы 

© МГАВТ, 2019 

© Бабич А.В. 2019 

Содержание 

1. Назначение и классификация судовых вспомогательных  
механизмов  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 4 
2. Классификация судовых насосов .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 5 
3. Основные параметры насосов .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 7 
4. Назначение, классификация и принцип действия  
поршневых насосов .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 9 
5.  Роторные насосы .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .13 
5.1 Шестерные насосы .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .14 
5.2 Пластинчатые насосы .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .15 
6.  Роторно-поршневые насосы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .16 
7. Центробежные насосы .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .18 
7.1 Классификация центробежных насосов .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .18 
8. Явление кавитации  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .20 
9. Вихревые насосы .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .21 
10. Центробежно-вихревые насосы .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .24 
11. Осевые насосы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .25 
12. Струйные насосы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .27 
13. Судовые вентиляторы .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .29 
Список литературы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .30 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Назначение и классификация судовых вспомогательных 
механизмов (СВМ) 

 
Наряду с главными механизмами, предназначенными для выполнения 
основной транспортной работы судна, имеются вспомогательные механизмы. 

СВМ— механизмы общесудового назначения, служащие для обеспечения поддержания на заданном уровне маневренных и эксплуатационных 
качеств судна, а так же для обеспечения его безопасности как на ходу, так 
и на стоянке. 
 

 
Все СВМ состоят из рабочей части и привода (двигатель, приводящий 
в действие рабочую часть механизма). 
В зависимости от вида энергии, используемой приводом, вспомогательные механизмы подразделяют на 
− паровые; 
− гидравлические; 
− пневматические;        наиболее распространены на судах 
− электрические; 
− механические; 
− приводимые от двигателей внутреннего сгорания. 
 
 
 
 
 
 

2.Классификация судовых насосов 
 

 

Общесудовые насосы обслуживают общесудовые системы, т.е. имеющиеся на большинстве судов независимо от их назначения (балластные, 
осушительные, пожарные, санитарные и т.п.). 

Специальные насосы обслуживают специальные системы судов, т.е. 
участвующие в непосредственном выполнении назначения судна (водоотливные, креновые, дифферентные, грузовые, зачистные). 

Насосы СЭУ обслуживают судовую энергетическую установку (топливные, масляные, циркуляционные, питательные и т.д.). 

Динамический насос— насос, в котором жидкость приобретает энергию, чаще всего в кинетической форме. 
 Насос, в котором жидкая среда перемещается под силовым воздействием на нее в камере, постоянно сообщающейся с входным и выходным 
патрубками насоса, называется динамическим. 

Объемный насос— насос, в котором жидкая среда перемещается путем периодического изменения объема занимаемой ею камеры, попеременно сообщающейся с входным и выходным патрубками насоса. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Основные параметры насосов 
 
Насосы характеризуются определенными показателями или параметрами, основными среди которых являются: 
1) подача (производительность); 
2) напор; 
3) давление; 
4) высота всасывания; 
5) способность к самовсасыванию; 
6) коэффициент полноты действия; 
7) частота вращения или число рабочих ходов в минуту. 
Подача — количество перекачиваемой жидкости в единицу времени. 
Подача бывает объемная и массовая. 
Объемная подачаQ— отношение объема перекачиваемой (V) жидкости по времени (t). 

Массовая подачаG— отношение массы (m) перекачиваемой жидкости 
ко времени (t). 

. 
Эти величины связаны между собой зависимостью: 

 
где ρ— плотность перекачиваемой жидкости. 
Напор в гидравлике, это высота (Н), на которую способна подняться 
жидкость под действием разности статического давления и внешней кинетической энергии жидкости.  
 
Геометрической высотой всасывания (Нг) называется расстояние по 
вертикали от уровня перекачиваемой жидкости до насоса. 
 
 
насос 
 
Нг 
 
Рис.1 
Если уровень перекачиваемой жидкости находится выше уровня всасывающего трубопровода, то такой насос работает с подпором, т.е. жидкость самотеком заполняет всасывающие полости насоса. 
Значение высоты всасывания ограничивается с одной стороны значением атмосферного давления, с другой стороны — давлением насыщенных 
напоров перекачиваемой жидкости, которая увеличивается с увеличением 
температуры. 

Мощность— энергия, подводимая к двигателю в единицу времени (N, 
кВт). Потери мощности в насосе характеризуются коэффициентом полезного действия насоса (η). 

, где 
Nп— полезная мощность; 
N— подведенная мощность. 
Потери в насосе бывают трех видов: 
1) ηг—гидравлические (трение жидкости внутри корпуса насоса); 
2) ηо— объемные (утечка жидкости внутри корпуса насоса); 
3) ηм— механические (потери в узлах трения). 
Поэтому КПД можно представить в виде: 
ηн=ηг⋅ηо⋅ηм, где 
ηн— общий КПД насоса; 
ηг— гидравлический КПД, учитывающий потери на трение жидкости 
внутри насоса; 
ηо— объемный КПД, учитывающий потери, обусловленные утечкой 
жидкости внутри насоса; 
ηм— механический КПД, учитывающий потери на трение в узлах насоса. 
Кроме того, любой насос имеет массу, габариты, число оборотов. Любой насос может быть самовсасывающим или несамовсасывающим (неспособный к сухому всасыванию). 

Самовсасывающим называется насос, который способен производить 
всасывание перекачиваемой жидкости, имея перед пуском столб воздуха 
во всасывающем трубопроводе. 

Несамовсасывающим называется насос, который необходимо перед 
пуском залить перекачиваемой жидкостью. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Назначение, классификация и принцип  
действия поршневых насосов 
 

Поршневым называют возвратно-поступательный насос, рабочие органы которого выполнены в виде поршней или плунжеров, а разряжение и 
избыточное давление достигаются соответственно увеличением и уменьшением объема рабочей камеры. 
 
 

 
 
Принцип действия поршневого возвратно-поступательного 

насоса простого действия

 
Рис.2 
1 —поршень; 
2 — всасывающий клапан; 
3 — нагнетательный клапан; 
4 — полость; 
4 — шток; 
6 — кривошип. 
 
Насосом простого действия называют насос, у которого за два хода 
поршня или за один оборот вала происходит один раз всасывание и один 
раз нагнетание. 
 

Насос двойного действия выполняется одноцилиндровым или составленным из двух насосов простого действия (за два хода поршня - два всасывания и два нагнетания). 
 
 

 
Рис.3 
 
 

Насосы дифференциального действия обеспечивают более равномерную подачу по сравнению с насосом простого действия. 
Отличительная особенность насоса - две группы нагнетательных клапанов и 
поршневой шток с площадью сечения равной 0,7 площади сечения поршня. 
 
При движении поршня вниз, половина поступающей в цилиндр жидкости выталкивается в  
 
 
 
 
 
 
 
 
Рис 4. 
нагнетательный трубопровод через оба нагнетательных клапана. Другая половина жидкости поступает в полость цилиндра над поршнем. 
 При движении поршня вверх происходит всасывание в нижней полости цилиндра и нагнетание жидкости из штокового пространства при закрытом нижнем нагнетательном клапане. Таким образом подача жидкости 
происходит на каждом ходу поршня, т.е. более равномерно чем у насоса 
простого действия. 
Сдвоенные дифференциальные насосы компактны, надежны в действии и могут обеспечивать не только непрерывность нагнетания, но и всасывания. 
Для уменьшения неравномерности подачи насоса на трубопроводах 
устанавливают воздушные колпаки

Рис.5 
В колпаках находится вода и воздух, занимающий 2/3 его объема. 
Воздух играет роль буфера, гасит инерционные ускорения движения жидкости и выравнивает скорость ее движения. 
Не подвергаются влиянию колпака участки трубопровода между насосом и колпаком, поэтому его нужно устанавливать возможно ближе к насосу. 
Принцип действия нагнетательного воздушного клапана 2. Выталкиваемая из цилиндра насоса жидкость идет частично в трубопровод, частично — в колпак, занимая часть его объема и сжимая воздух. Давление воздуха становится выше давления в нагнетательном трубопроводе, т.е. в начале всасывающего хода расширяющийся воздух выталкивает жидкость из 
колпака в трубопровод, выравнивая давление жидкости. 
Аналогичным путем работает воздушный колпак 1 во всасывающем 
трубопроводе. 
Так как воздух постепенно уносится жидкостью надо его все время 
пополнять через всасывающий клапан насоса. 

Достоинства поршневых насосов:
1) способность сухого всасывания (самовсасывания); 
2) возможность достижения высоких давлений; 
3) способность перекачивания разнообразных жидкостей при разных 
температурах, в том числе многокомпонентных сред различной вязкости; 
4) высокий КПД (от 0,3 до 0,8); 
5) простота конструкции и надежная работа прямодействующих насосов, которые при наличии парового котла не требуют специальных двигателей; 
6) саморегулирование числа ходов при изменении давления в трубопроводе у прямодействующих насосов. 

Недостатки:
1) неравномерность подачи и колебание давления; 
2) большой расход пара у прямодействующих насосов (20-60 кг/ч на 
736 Вт); 
3) необходимость применения воздушных клапанов и контроля работы;