В химической промышленности наиболее распространены центробежные насосы, которые имеют значительные преимущества по сравнению с поршневыми.
Поршневые насосы применяют для перекачивания небольших количеств жидкости при высоких напорах, для перекачивания высоковязких жидкостей, а также огне- и взрывоопасных жидкостей (паровые насосы).
При очень больших подачах (до 30 м 3/сек) и небольших напорах до (10-15 м) вместо центробежных насосов применяют пропеллерные, отличающиеся простотой устройства, компактностью и высоким к.п.д.
Шестеренчатые насосы наиболее пригодны для перекачивания вязких, не содержащих твердых взвесей жидкостей при больших давлениях (до 150 атм); однако производительность таких насосов не превышает 0,1м 3/сек.
Струйные насосы, монтежю и воздушные подъемники отличаются простотой устройства (отсутствие движущихся частей) и могут быть изготовлены из химически стойких материалов, но имеют низкий к.п.д. (не выше 20% для монтежю и 30-35% для струйных насосов и воздушных подъемников). /3, с. 206/
Перемещение газов. Компрессоры
Компрессорные машины по величине давления разделяются на следующие группы:
- низкого давления (избыточное давление до 0,1 атм) - вентиляторы;
- среднего давления (избыточное давление 0,1—3 атм) без охлаждения - газодувки;
- высокого давления (избыточное давление от 3 атм и выше) с охлаждением - компрессоры;
- вакуумные (разрежение более 0,5 атм) - вакуум-насосы.
Несмотря на конструктивные отличия каждой группы машин, принцип действия их одинаков. Поэтому газодувки, вентиляторы и вакуум-насосы можно рассматривать как разновидности компрессоров.
Компрессоры делятся на поршневые, ротационные, центробежные, осевые и струйные; центробежные компрессоры называются турбокомпрессорами и турбогазодувками. К центробежным и осевым компрессорам могут быть отнесены вентиляторы. Вакуум-насосы представляют собой компрессоры, в которых газ засасывается при разрежении и выталкивается под давлением несколько больше атмосферного.
Поршневые компрессоры
Поршневые компрессоры по числу ступеней сжатия делятся на одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые, а по характеру действия - на компрессоры простого (одинарного) и двойного действия.
Одноступенчатые компрессоры изготовляются горизонтальными и вертикальными; горизонтальные компрессоры являются большей частью машинами двойного действия, а вертикальные - простого действия.
Рисунок 1.8 - Поршневой компрессор.
Одноступенчатый компрессор простого действия (рисунок 1.9, а) имеет цилиндр 1, который с одной стороны открыт, а с другой — закрыт крышкой, в которой расположены всасывающий и нагнетательный клапаны 3 и 4. Поршень 2 соединен непосредственно с шатуном 5. Такие компрессоры отличаются простотой устройства, - они не имеют сальника и ползуна.
В одноступенчатых компрессорах двойного действия (рисунок 56, б) газ в цилиндре 1 сжимается по обе стороны поршня 2; поэтому цилиндр снабжен двумя всасывающими клапанами 3 и двумя нагнетательными клапанами 4. Устройство компрессоров двойного действия сложнее, но зато, при равном весе и равной занимаемой площади, они дают вдвое большую производительность, чем компрессоры простого действия.
Для охлаждения сжатого газа цилиндр, а иногда и крышки компрессоров снабжают водяными рубашками (на рисунке не показаны). На коренной вал компрессора насажен маховик 8.
Для увеличения производительности одноступенчатых компрессоров простого и двойного действия они изготовляются многоцилиндровыми. В двухцилиндровом компрессоре простого действия (рисунок 56, в) поршни работают параллельно, привод поршней осуществляется от одного коленчатого вала с кривошипами, сдвинутыми друг относительно друга на угол 90 или 180°.
а - одноцилиндровый простого действия; б -одноцилиндровый двойного действия; в - двухцилиндровый простого действия, 1 - цилиндр; 2 - поршень; 3 - всасывающий клапан; 4 - нагнетательный клапан; 5- шатун; 6 -крейцкопф; 7 - кривошип; 8 - маховик.
Рисунок 1.9 - Схемы одноступенчатых поршневых компрессоров.
Для сжатия газа до избыточного давления выше 4-5 атм (максимум 7 атм) применяют многоступенчатые компрессоры с двумя и более ступенями, причем газ охлаждается в холодильниках между ступенями сжатия.