Ортадан тепкіш сорғылардың жұмыс істеу принципі

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 19 бет
Таңдаулыға:

2 Ортадан тепкіш сорғылардың жұмыс істеу принципі

Қазіргі кезде құрылымы қарапайым әрі қолдануда ыңғайлы болып келетін ортадан тепкіш сорғылар кең таралған.
Ортадан тепкіш сорғылардың негізгі бөліктері: иілген қалақшалы 2 (изогнутыми лопатками) білікке (вал) орналастырылған жұмыс доңғалағы, сыртқы ортадан доңғалақты оқшауланған, спираль формалы жылжымайтын корпус 3. Сорғы корпусында сору құбырға 5 жалғану үшін құбырша 4, ал сығымдағыш құбырға 7 жалғану үшін құбырша 6 болады. Доңғалақтың білігі жіберілетін , корпустағы тесік 8 майлығымен (сальник) қамсыздандырылады. Сорғының ішіндегі сұйықтың циркуляциясынан құтылу үшін, доңғалақпен корпустың сору құбыршаның арасындағы тығыздану (уплотнение) орналастырылады. Құйылымсыз (заливка) жұмысқа жіберілетін поршендік сорғыдан қарағанда ортандан тепкіш сорғымен сору құбыр жұмысқа жіберудің алдында міндетті түрде сумен толтырылуы тиіс.

Сурет 6.1 - Сору және сығымдағыш құбырлы ортадан тепкіш сорғылар:
zt - сорылатын биіктігі; z2 - сығымданатын биіктігі; Нг - сұйықты көтерудің геометриялық биіктігі.

Ортадан тепкіш сорғылардың кейбір құрылымдарында, шығуында доңғалақтан бағыттауыш аппарат орналасытырылған. Ол екі сақиналы дисктерден тұрады. Бұл дискілердің арасындағы, доңғалақтың қалақшасынан шыққан, судың бағытына қарама - қарсы жаққа бұрмаланған екі қалақша орналасады. Бұл аппараттың міндеті - сұйықты жұмыс доңғалағынан спиральді камераға бағыттау.
Жұмыс доңғалағы айналған кезде сорғының ішіндегі жұмыс істеудің алдында құйылған сұйық қалақшадан өтіп, ортадан тепкіш күштің әсерінен қалақша бойымен доңғалақтың центріне, оның сыртқы жағына қарай қозғалады және спиральді камерамен сығымдағыш(нагнетательная) құбыр арқылы жіберіледі. Сондықтан кірісте, доңғалақта сору құбыры корпусқа қосылған жерінде сиретілу пайда болады. Бұның әсерінен су суқоймасынан сорғыға сорылады. Айналатын жұмыс доңғалақ сорылатын құбыр бойымен көтеріліп жатқан сұйықты ұстап алып сығымдағыш (нагнетательная) құбырға лақтырады.
Сөйтіп су қоймасын сору құбыр арқылы сығымдағыш (нагнетательная) құбырға сұйықтың үздіксіз қозғалысы орналасады.
Гидравликалық шығындарды азайту үшін құбырдағы сұйықтың қозғалу жылдамдығы шектеулі болуы тиіс. Егер спиральді камерадан шығу кезіндегі жылдамдық сығымдағыш (нагнетательная) құбыршасындағы жылдамдығынан үлкен болса, онда сорғы корпусындағы сығымдағыш (нагнетательная) құбырша таралып жатады. Бұндай құбыршада қиманың үлкеюінің нәтижесінде жылдамдық азаяды, қысым жоғарлайды және де мұндағы қозғалыстың кинетикалық энергиядан қысымның потенциалдық энергияға әрі қарай айналу құбылысы болып жатады.

2.1. Ортадан тепкіш сорғылардың жіктелуі

Ортадан тепкіш сорғылар төмендегідей болып бөлінеді:

1.Доңғалақтың санына қарай:
А)Бірдоңғалақты (6.2 сур). Бірсатылы (бірдоңғалақты) сорғыда қысымның жоғарлануы доңғалақтың айналу санының үлкеюімен жетіледі. Бірақ айналым саны доңғалақтың төзімділігімен шектеледі; бір доңғалақтың көмегімен 40-50 м жететін қысым (напор) жасайды.

1- жұмысшы доңғалақ; 2 - сору құбырша; 3 - жалғаныш муфта; 4 - майлық (сальник); 5 - тығыздайтын сақина; 6 - майлықтың (сальник) гидравликалық тығыны (затвор); 7 - осьтік күшею жүктемесі үшін құбыр

Сурет 6.2 - Бірсатылы ортадан тепкіш сорғы

б)көпдоңғалақты (көпсатылы). Олар бір корпуста 5 белдігімен айналатын, 7,2,3,4 деген бірнеше доңғалақтан тұратын үлкен қысымдарға (напор) арналған. Осындай сорғыларда сұйық 6 сору құбырша арқылы 7 доңғалақтың центріне әкелінеді, одан кейін бұл доңғалақтың сыртқы жағынан келесі доңғалақтың 2 центріне әкелінеді, сөйтіп сығымдағыш (нагнетательная) құбырша 7- ге дейін, яғни сұйық біртіндеп бір доңғалақтан екіншісіне өтіп жатады. Көпдоңғалақты сорғылардың өнімі теория жағынан бірдей мөлшерлерде және бірдей айналымдарда, бірсатылы сорғының өнімімен бірдей болады. Көпсатылы сорғының теориялық қысымы (напор) әрбір доңғалақпен қозғалысқа келген бөлек - бөлек бағыттауыш аппараттардың қысымдарының (напор) қосындысына тең болатын, доңғалақтың роторы болып табылады.
Доңғалақ саны 10 кейде 12-ге тең болады. Бағыттауыш құрылғылардың қысымдары (напор) үлкен шығындарға ұшыра алатындықтан, сатылардың әрі қарай үлкейтуі тиімсіз. Қысымды (напор) әрі қарай үлкейту үшін сорғыларды тізбектеп қосу керек.

Сурет 6.3 - Көпсатылы ортадан тепкіш сорғы: а) сорғының схемасы;
б) ротор (бағытталған аппараттардан шығарылған доңғалақ)

Көпсатылы сорғылардың ПӘК-і үлкен болады, өйткені онда, доңғалақтар мен сорғының жылжымайтын,бөліктердің арасындағы тесік арқылы доңғалақтың сыртқы жағынан кірісіне сұйықтың ағып кетуі азаяды. Алайда, сорғының өзіндегі қысымның (напор) едәуір шығындарын ескергенде, олардың гидравликалық ПӘК-і төмен болады.

2. Құрылатын қысымына (напор) қарай
а) төменқысымды (20 м-ге дейін);
б) орта қысымды (20-60 м-ге дейін);
в)жоғары қысымды (60 м - ден жоғары).
3. Доңғалаққа суды әкелудің (подвод) әдісіне қарай:
а) сұйықтың доңғалаққа біржақты әкелудің соруы (сурет 6.1)

Сурет 6.4 - Корпустың көлденең кірісті (разъем) екі жақты соратын бірдоңғалақты сорғы

б) Сұйықтың доңғалаққа екі жақты әкелуі (подвод). Бұндай сорғының доңғалағы тылды (тыльный) жақтарымен қосылған екі қарапайым доңғалақтары болып табылады. Бұл жағдайда сұйық доңғалақтың екі жағына кіреді. Осының арқасында сорғының өнімі үлкейеді.

4. Сорғы белдігінің орналасуына қарай:
а) көлденең типі(кең таралған);
б) әртүрлі терең құдықтарға жіберілетін суларды сорып алуда кең қолданылатын, тік типі.

5. Корпустың кірісіне (разъем) қарай:
а) корпусы екі, төменгі және жоғарғы, көлденең жазықтықтарға бөлінетін көлденең кірісті (разъем) корпусты типі;
б) тік кірісті корпусты типі, бұл сорғылар секционды деп аталады. Өйткені, оның корпусы бірнеше секциялардан (доңғалақтың санына қарай) тұрады; екі көршілес секциялардың арасындағы бөліну жазықтықтағы белдіктің геометриялық оське перпендикуляр болады; секциялар өзара тартылатын болттармен тартылған.

1 - сору жақтағы майлық (сальник); 2 - айналматіректер (подшипники); 3 - сору құбыры; 4 - секция; 5 - анкерлі болттар; 6 - сығымдағыш (нагнетательная) құбырша; 7 - сығымдағыш (нагнетательная) жақтағы майлық (сальник); 8 - жалғаныш муфта

Сурет 6.5 - Секционды төртсатылы ортадан тепкіш сорғы
6. Жұмыс доңғалақтан сұйықты камераға бұрудың (отвод) әдісіне қарай:
а) спиральді (6.1 және 6.6 сур). Онда сұйық жұмыс доңғалақтан бірден спиральді корпусқа барады және әрі қарай құбыршаға өтеді;
б) құбырлы. Оларда сұйық қақпақшалы жылжымайтын доңғалақ беретін, бағыттауыш аппарат арқылы жұмыс доңғалақтан спиральді корпусқа барады.
7. Қозғалтқыш пен жалғанудың әдісіне қарай:
а) ременді жіберілмелі (ременная передача) қозғалтқышпен жалғанған жетекші (приводные);
б) иілмелі (упругая) муфтаның 2 көмегімен, көбінесе электрқозғалтқыштың 1 немесе бу турбинамен қосылатындар(6.7 сур)
8. Міндетіне қарай:
а) суөткізгіш
б) канализациялық
в) мұнай, ыстық су, шахтадағы суларды, қышқылдарды сорып алу үшін қолданылатын, өндірісті - техникалық
г) терең жұмыстар кезіндегі плотиналарды жуыда қолданылатын, жерсорғыштар
д) цементті өнімде қолданылатын шламды (шламовые)

Сурет 6.6 - Көпсатылы спиральді сорғы: 7,2,3,4 - сорғының сатылары;
а - сорғыдағы сұйықтың жылжу схемасы; б - қиылыс (разрез); в - сорғының жалпы түрі

Міндетіне қарай сорғылар бір - бірінен құрылымымен ерекшеленеді.

Сурет 6.7 - Электроқозғалтқыш жалғанған сорғылар
Мысалы, канализационды немесе жерсорғышты сорғылардың доңғалақтағы қалақшалардың (лопатка) саны, таза сұйықтарды соруға арналған сорғылардың доңғалақтағы қалақшалардың санынан аз болады.

2.2. Ортадан тепкіш сорғышты пайдалану аймағы мен оның маркировкасы

Жылу энергетикасында ортадан тепкіш сорғыштар әртүрлі жағдайда негізгі белгілері мен құрылысы бойынша пайдаға асады. Ол эксплутациялық талаптар мен жұмыс шарттарына байланысты болады. Жалпы қолданыстағы сорғыштардың белгіленуі мен маркировкасы ГОСТпен анықталады.
ГОСТ секциялық типті ортадан тепкіш көпсатылы сорғыш топтарының 6-дан 1000 м3с дейінгі беріліс пен 40-тан 2000 м-ге дейінгі тегеурінмен таза су үшін берілуін анықтайды.
Сорғыштарды төмендегі үш әріппен белгілейді:
Ц - ортадан тепкіш;
Н - сорғыш;
С - секциялық;
Және екі сан:
Бірінші сан - сорғыштың екпіні

Екінші сан - тегеурін Н=(м.ст.жид.).
Д (Д 2000100) деп белгіленетін екіжақты шығысы бар ортадан тепкіш сорғыштың тобын ГОСТ анықтайды.
Жылуэнергетикасына қатысты барлық ортадан тепкіш сорғыштары төмендегі топтарға бөлінеді:
таза суға арналған бірсатылы және көпсатылы сорғыштар;
шықтық;
қоректік;
қышқыл ортаға арналған сорғыштар.
Қатты бөлшектер, сұйықтық және қоспа беруге арналған сорғыштар.
Біріншісі электрлік станциялар мен өндірістік кәсіпорындардың техникалық, шаруашылық және өртке қарсы сумен жабдықтау жүйесі тұрғысынан қолданылады. Олар бірсатылы және көпсатылы болып келеді.
Екіншісі конденсатты жою үшін, сонымен қатар бойлерлі қондырғының жанғыш дренажды сорғышы ретінде қолданылады.
Үшіншісі булық қышқылдарға қоректік суды беруде (суқыздырғыш қышқылдар 215-230 0С) қолданылады. Көп жағдайда осы жоғары қысымдағы көпсатылы ортадан тепкіш сорғыштар жоғары температуралы суды беру үшін ыңғайланып жасалған.
Төртіншісі арнайы таттанбайтын болаттан жасалынады. Олар 7-ден 500 м-ге дейінгі тегеурін кезінде 5-тен 300 (м3с)ге дейін шығын аймағын жабады.
Бесіншісі - Мынадай сорғыштардың шарттары арнайыланған. Құрмында қатты бөлшектер бар сұйықтық ақпасы ақпа бөлігінен қатты жылдамдықпен өткенде сорғыштың ішкі бетін шайып өтеді. Сондықтан мұндай сорғыштардың құрылысы мен материалына ерекше талаптар қойылады. Жылуэнергетикасында мұндай сорғыштар гидрозоложою жүйесінде зола-қоспалар, шлак-қоспалары, сонымен қатар станция қондырғыларының (каналдар, құдықтар және т. б.) гидротехникалық тазалау жұмысы барысында қотару ретінде пайдаланылады.
Багерлі сорғыштар - мұндай сорғыштардың ең қарапайым түрі ТС (ПН) маркалы топырақты сорғыш болып келеді.
Қождық сорғыштар - ҚС (ШН) маркалы қатты бөлшектердің қоспасын 4 мм-ге дейін тасымалдайды.
Жерлік сорғыштар - көп мөлшерде топырақты және әртүрлі құрамды қоспаларды (ульналар) соруға арналған.
Ортадан тепкіш сорғыштардың сұйықтықтың температурасына беретін әсері.
Ортадан тепкіш сорғыштардың кәдімгі құрылысы суды 353 К-ға дейін температурамен беру үшін қолданылады. Одан арыда су температурасының көтерілуі сорғыштың кейбір элементтерінің құрылысынан байқалады (қалақ, подшипниктер, сальниктер, сорғыш корпусының тіркелу тәсілі және т. б.).
Подшипниктермен жұмыс кезінде жылудың біршама мөлшерін бөледі. Сонымен қатар сальниктерден вал арқылы өткізіліп, сұйықтықты ығыстырады.
Жоғары температура майланған жердің ағып кетуіне және жартылай құрғақ үйкеліске әкеліп соқтырады, содан кейін подшпниктерді міндетті түрде суытуды керек.
Сорғыштың сальниктері ең басты элементтері болып табылады. Сондықтан олар салқындатылған күйде дайындалады.
Ыстық сұйықтыққа арналған сорғыштарда қума және көлденең қиылысудың жылу деформациясының сенімді компенсациясы қарастырылады. Осы мақсатпен сорғыштың қызған бөлігіндегі канавкаға кіретін және қалақтары мен корпусында орналасқан сорғыштың фиксациясын торлауды өндіреді.

2.3. Ортадан тепкіш сорғыштардың құрылысы мен гидродинамикасы

Ортадан тепкіш машинаның валынан сұйықтық тоғы арқылы электроэнергияны беру қисық қалақты жұмыс доңғалағымен жүзеге асады. Жұмыс доңғалағының ішкі аймағы (қалақаралық каналдар) екі дискімен (1 мен 2) және бірнеше (қарапайым қисық) қалақтармен (3) (сурет 6.9 а) жүзеге асады.
Диск 1 осьтік немесе бастаушы деп аталады. Ол сорғыштың күшті толқынына мықтап бекітуге қызмет ететін баспалдақты қосқанда біртұтастықты құрайды.
Үрлегіштер: осьтік диск пен ступица жеке дайындалады және бекіткішпен немесе балқыту арқылы мыотап байланыстырылады.
Диск 2 жабушы немесе алдыңғы деп аталады. Ол сорғышта қалақтармен (доңғалақтарды құйып жасау) біртұтастықты құрайды, сонымен қатар үрлегіштерде балқыту қалақшаларымен немесе жабыстыру арқылы жалғанады.

Сурет 6.9 - а) Ортадан тепкіш машинаның жұмыс доңғалағы (А -- осьтік қиылысу), б) Ортадан тепкіш машина доңғалақтарының қиығы. Қалақаралық каналдың кіретін және шығатын жеріндегі жылдамдық параллелограмдары.

Сұйықтық (газ) жұмыс доңғалағының О-О осінің айналасында айналып тұратын қалақаралық каналдарға жіберіледі. Ол ортадан тепкіш күштің әсерінен доңғалақ перифериясына ығыстырылып, доңғалақты қоршап тұрған каналға лақтырылады. Ортадан тепкіш күштің жұмысы қалақаралық каналдарға кіретін жолда және одан оның шығуы электроэнергия ағынына әкеп соқтырады. Вертикалды осьпен және электроэнергия шығыны нөлге тең дей отыра, Бернулли теңдеуінің тұрақты қалақ енімен қалақаралық каналдарда айналып тұрған жұмыс доңғалағын ағынға қолданамыз.
(6.1)

z=const болғанда, теңдеу мынадай болады

(6.2)
мысалы:
z - осьтің бағыты;
w - бұрыштық жылдамдық;
ω - қатыстық жылдамдық.
Ортадан тепкіш машинаның доңғалағы арқылы келетін ақпадағы қысымның жоғарылауының анықталатынын байқау

(6.3)
бұл теңдік ортадан тепкіш машинаның доңғалағымен тараған Р екі процестің қорытындысын көрсетеді:
Киентикалық энергияның пайда болуы екі процестің қозғалысына қатысты;
Ортадан тепкіш күштің жұмысы (теңдіктің екінші мүшесі).
Ортадан тепкіш машинаның құрылысына жұмыс доңғалағынан басқа мына негізгі элементтер кіреді:
келтіру (кіретін аймағы);
кетіру (шығатын аймағы).

6.6 Сорғыштарға берілетін пайдалы әрекеттің қуаты мен коэффициенті

Сорғыштың пайдалы қуаты - тегеурініне, өндірістігіне байланысты болады және формула арқылы анықталады, кВт:

(6.9)
мәселен:
Q - сорғыштың өндірістілігі, лсек;
Н - тегеурін (толық), м;
γ - бір литр сұйықтықтың салмағы, γН=1000.
Сорғышты әрекетке келтіру үшін жұмсалатын нақты қуат, яғни қуаттың күшті толқыны мына формуламен анықталады, кВт:

(6.10)
мысалы:
η - сорғыштың толық КПД
Әрекеттегі қуат пайдалы қуаттан көп екендігін төменнен байқай аламыз:
сорғыш арқылы өткен сұйықтық гидравликалық кедергіні бастан кешіреді;
сұйықтықтың біршамабөлігі нагнетальді құбырға жетпей сорғышта жоғалады;
Сорғыштың механизмінің өзінде кедергі үйкелісінжеңуге тура келеді.

6.6.1 Ортадан тепкіш сорғыштың пайдалы әрекетінің толық коэффициенті
(6.11)

Қозғалтқыштың қуаты ерсілі шамадан артық жүктеген жағдайында артығымен алынуы керек.
(6.12)
мысалы:
К - қуаттың қосымша коэффициенті, электроқозғалтқыштың қуатына байланысты қолданылады, К =1,051,4. Қуат аз болса, К көп болады.

6.6.2 Ортадан тепкіш сорғыштың пайдалы әрекетінің ауқымды коэффициенті
Қысымның әртүрлілігінен доңғалақтың шығатын және кіретін жерінде сұйықтықтың бір бөлігі доңғалақ пен бағыттаушы аппараттың арасынан және де доңғалақ пен сорып алатын патрубканың арасынан саңылау арқылы кері сорып алатын құбырға кетеді. Осының әсерінен бізде шығын болуы мүмкін. Сондықтан тегеурінді құбырға Q (лс) сұйықтық берілсе, сорғыштың шығаратыны:
(Q+q), (6.13)
мысалы:
q - саңылау арқылы ағатын сорғыштағы сұйықтықтың айналым шығыны.
Бұдан шығады:
(6.14)

заманауи мықты сорғыш үшін саңылау кішкентай η0=0,95-0,98.

6.6.3 Ортадан тепкіш сорғыштың пайдалы әрекетінің гидравликалық коэффициенті
Сұйықтықтың жолымен сорғыштың шығатын және кіретін жерінде гидравликалық кедергіні жеңу кезінде сорғышта тегеурін шығыны байқалады. Сол жолда қозғалыстың өзгереді және өте тар қиылыстан өте үлкен қиылысқа сұйықтық ауысады. Сонымен қатар доңғалақ пен оның қалақшаларына тиетін сұйықтық соққысы да өзгереді. Онда егер:
Н - қажет ететін толық тегеурін, а hг.п. - тегеурін ішіндегі кедергіге қарсы тұратын тегеуріннің гидравликалық шығыны болса, онда гидравликалық КПД тең болады:
(6.15)

Бірсатылы сорғыштар үшін: ηг.=0,60,7;
Көпсатылы сорғыштар үшін: ηг.=0,650,7, ең тиімді жағдайда ηг.=0,8.

6.6.4 Ортадан тепкіш сорғыштың пайдалы әрекетінің механикалық коэффициенті
Жүк тиейтін дисктерде, сальниктерде (беріктілік), подшипниктерде үйкеліске қарсы тұру кезінде қуат шығындайтын доңғалақ дискілеріне судың үйкелісін былай анықтайды:

(6.16)
мысалы:
=0,850,9.

N - Механикалық кедергіге қарсы тұру кезінде қуаттылықты жоғалту.
Ортадан тепкіш сорғыштағы пайдалы әрекеттің толық коэффициенті

η=η0* ηг* ηм.

6.7 Көпсатылы және көпақпалы ортадан тепкіш машиналар

6.7.1 Көпсатылы ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.