8-mavzu. Gidravlik mashinalar va ulardagi jarayonlar. Reja

9-mavzu . Markazdan qochma nasoslari. Ishlash tamoyili. Tavsiyalari.
1. Markazdan qochma nasoslar, tuzilishi, ishlash prisipi va xarakteristikalari
2. Professionallik koeffiyenti. Kavitasiya hodisasi.
3. Nasosning ish nuqtasi . Nasoslarning turlari ish unumdorligi .
Kimyo texnologiyasida asosan markazdan qochma va porshenli nasoslar ko‘p ishlatiladi. Porshenli nasoslarga nisbatan quyidagi afzalliklarga ega bo‘lganligi uchun markazdan qochma nasoslar ko‘proq qo‘llaniladi:
1) konstruksiya oddiy va ishlatish oson;
2) unumdorligi yuqori;
3) suyuqlikni bir tekisda, ravon uzatadi;
4) tarkibida qattiq zarrachalari bo‘lgan suyuqliklarni ham hayday oladi;
5) engil fundamentlarda o‘rnatilishi mumkin;
6) valining aylanish chastotasi yuqori bo‘lganligi uchun oraliq uzatmasiz (reduktorsiz) ishlaydi;
7) foydali ish koeffisienti katta.
Markazdan qochma nasoslarning (1.1-rasm) asosiy elementi ishchi g‘ildiragi bo‘lib, u chig‘anoqsimon korpusda o‘rnatilgan. Bu g‘ildirak ikkita: 2-oldingi, tekis va 3-ortki, suyuqlikning o‘tishiga moslashtirilgan, egri plastinkalardan qilingan, tarnovlari bo‘lgan disklarni birlashtirib yasaladi. Birinchi diskda suyuqlik g‘ildirakning ichiga kirishi uchun teshik qo‘yilgan. G‘ildirak nasosning valiga maxsus, suyuqlikning ravon o‘tishini ta'minlovchi 9-gayka yordamida qotiriladi.

Markazdan qochma nasosni ishga tushirish uchun u suyuqlikka to‘ldirilgan bo‘lishi kerak. Ishchi g‘ildirak katta burchak tezlik bilan aylanganda uning ichidagi suyuqlik markazdan qochma kuch ta'sirida korpus bilan g‘ildirak orasidagi o‘zgaruvchan ko‘ndalang kesimga ega bo‘lgan kanalga kelib tushadi. G‘ildirakning aylanish yo‘nalishi bo‘yicha kanalning ko‘ndalang kesim yuzasi oshib borganligi tufayli unda suyuqlikning tezligi haydash quvuridagi tezlikkacha kamayadi. Natijada suyuqlik oqimining kinetik energiyasi statik naporga aylanib (Bernulli tenglamasiga asosan) suyuqlikning bosimi oshadi. G‘ildirak o‘qi atrofida, ya'ni unga suyuqlik kiradigan joyda, bosimning kamligi suyuqlikning nasosga so‘rilishini ta'minlaydi.

Markazdan qochma nasoslar hosil qiladigan napor 50 m dan oshmaydi. Kattaroq napor hosil qilish uchun bitta korpus va bitta valda o‘rnatilgan bir nechta ishchi g‘ildirakli, ya'ni ko‘p ko‘p bosqichli nasoslar qo‘llaniladi.
Markazdan qochma nasoslar po‘lat, cho‘yan, rangli metallar, ba'zida keramika, shisha va plastmassadan yasaladi.
Foydali ish koeffisientining kichikligi markazdan qochma nasoslarning asosiy kamchiligi hisoblanadi.
Markazdan kochma nasoslarning shartli belgilanishidagi sonlar va harflar quyidagilarni bildiradi: birinchi X harfi-kimyoviy ishlab chiqarishga mo‘ljallanganligini; birinchi son-nominal unumdorligini; ikkinchi son-nominal naporini; ikkinchi harf nasosning suyuqlik bilan tegishadigan qismining materialini (masalan K-xromonikelli po‘lat; Ye-xromonikelmolibdenli po‘lat; LE-yuqori kremniyli cho‘yan; T-titan qotishmasi va boshqa); uchinchi harf mahkamlash qurilmasining turini, masalan: S-o‘zgarmas sal'nikli mahkamlagich, SD-ikki qatli yumshoq sal'nik.
Markazdan qochma nasoslarning xarakteristikalari. Aylanishlar soni n o‘zgarmas bo‘lganda, N nasos napori, N iste'mol qiladigan quvvati, η foydali ish koeffisientlarining Q nasos unumdorligiga bog‘liqlik grafigi nasosning xarakteristikasi deyiladi. Markazdan qochma nasoslar uchun bunday bog‘liqlik 1.2-rasmda ko‘rsatilgan. Ko‘rinib turibdiki n=const bo‘lganda unumdorlik ortishi bilan napor kamayadi, iste'mol qilinadigan quvvat oshadi, foydali ish koeffisienti esa oshib borib, nasosning ma'lum bir unumdorligida maksimal bo‘ladi va keyin kamaya boshlaydi. Foydali ish koeffisienti maksimumga erishgan nuqtaga mos keladigan rejim eng ma'qul rejim hisoblanadi.

Shuni qayd qilish kerakki, nasosni tayyorlagan zavodning texnik hujjatlarida nasoslarning harakteristikalari keltirilgan bo‘ladi. Lekin bu kattaliklar suv uchun olingan bo‘lib, boshqa suyuqliklarni haydaganda nasosning xarakteristikasiga tajribalardan olingan bilimlar asosida o‘zgartirish kiritish kerak bo‘ladi.

Proporsionallik qonuni. Kavitasiya
G‘ildirakning aylanishlar chastotasi o‘zgarganda nasosning ish unumdorligi, napori va nasos iste'mol qiladigan quvvat o‘zgaradi. G‘ildirakning bir minutdagi maksimal aylanishlar chastotasi n1 dan n2 qadar oshirilsa, nasosning ish unumdorligi Q1 ham Q2 ish unumdorligiga nisbatan proporsional ravishda ortadi:

Suyuqlikning tegishli N1 va N2 naporlari aylanishlar chastotasining kvadratlari nisbatiga proporsionaldir:

Nasos iste'mol qiladigan quvvat N1 suyuqlik sarfi Q ning suyuqlik bosimi R ga ko‘paytmasiga proporsional bo‘lganligi sababli, g‘ildirakning bir minutdagi aylanishlar chastotasi turlicha bo‘lgandagi nasosning oladigan quvvati N2 va N1 bir minutdagi aylanishlar chastotasining kublari nisbatiga proporsional bo‘ladi:

Demak, nasos g‘ildiragining aylanishlar chastotasi ortishi bilan uning ish unumdorligi birinchi darajada, napori ikkinchi darajada, talab qilinadigan quvvat esa uchinchi darajada oshadi. Ammo amalda proporsionallik qonuni g‘ildirak aylanishlar chastotasining ikki martadan kam o‘zgargan sharoitdagina o‘z kuchini saqlaydi.
Kavitasiya hodisasi. Nasos g‘ildiragining tez aylanishida va issiq suyuqliklar markazdan qochma nasoslar yordamida uzatilganda kavitasiya hodisasi yuz beradi. Bu vaqtda nasosdagi suyuqlik tez bug‘lanadi. Hosil bo‘lgan bug‘ suyuqlik bilan yuqori bosimli zonaga o‘tib tezda kondensasiyalanadi. Natijada nasos qobig‘ida katta bo‘shliq hosil bo‘ladi, nasos qattiq silkinadi va taqillab ishlaydi. Nasos kavitasiya rejimda ko‘proq ishlasa u tezda buziladi. Shuning uchun harorati yuqori bo‘lgan suyuqliklarni uzatayotganda bu hodisa qo‘shimcha kavitasion koeffisient bilan hisobga olinishi kerak.
3. Nasoslarning boshqa turlari
Parrakli nasoslar katta miqdordagi suyuqliklarni kichik napor bilan haydashda, hamda ifloslangan suyuqliklarni haydashda ishlatiladi. Bu nasoslar o‘qli nasoslar deb ham yuritiladi va ular markazdan qochma nasoslar turkumiga kiradi. Parrakli nasosning sxemasi 3.1-rasmda ko‘rsatilgan.

Nasosning ishchi g‘ildiragi o‘qqa ma'lum burchak ostida maxkamlangan kuraklardan iborat. G‘ildirak aylanganda suyuqlik kuraklar ta'sirida o‘q bo‘ylab harakatlanadi va o‘zi ham aylanma harakatda qatnashadi va bunda oqim o‘qi g‘ildirak o‘qiga mos keladi. G‘ildirak orqasida o‘rnatilgan yo‘naltirgich suyuqlikning aylanma harakatini to‘g‘ri harakatga aylantirib beradi. O‘qli nasoslarning harakteristikasi markazdan qochma nasoslarnikidan farq qiladi. Ularning unumdorligi ortishi bilan naporining jadal pasayishi hisobiga, quvvati kamayadi.

Rotorli nasoslar
Rotorli (hajmiy) nasoslarga tishli g‘ildirakli, plastinkali va vintli nasoslar kiradi.Ular rotorning aylanish yo‘nalishi o‘zgarganda ham ishlay oladi, bunda faqat so‘rish va haydash quvurlarining o‘rni almashadi. Tishli g‘ildirakli nasos. Bu nasos korpus va uning ichida o‘rnatilgan bir-biriga ilashgan ikkita tishli g‘ildirakdan iborat (3.2-rasm). Birinchi yetaklovchi g‘ildirakning soat strelkasi bo‘ylab aylanishi natijasida ikkinchi yetaklanuvchisi teskarisiga aylanadi. G‘ildirak tishlarining ajralish joyida bosim kamayib suyuqlik so‘riladi. Korpusga kirgan suyuqlikni g‘ildiraklarning tishlari o‘zining aylanish yunalishi bo‘yicha korpus devori bo‘ylab harakatlantiradi. Tishlarning ilashish joyida ikki tomondan kelgan suyuqlik qo‘shilib siqiladi va bosim bilan haydash quvuriga kiradi.

Plastinkali nasos. Bu nasos silindr korpus va uning ichida o‘rnatilgan o‘yiqli to‘liq (massiv) silindr rotordan iborat. Qayd etish kerakki, rotor bilan korpus o‘qlari mos kelmaydi. Rotorning o‘yiqlariga plastinkalar o‘rnatiladi.
Rotor aylanganda plastinkalar markazdan qochma kuch ta'sirida korpus devoriga borib tegadi va silindrlar orasidagi bo‘shliqni ikkiga bo‘ladi. Chap tomondagi kanal nasosning vertikal' o‘qigacha kengayib borganligi uchun bu yerda vakuum hosil bo‘lib suyuqlik so‘riladi. Plastinka vertikal' o‘qdan o‘ng tomonga o‘tganda kanalning hajmi kamayib boradi va suyuqlik nasosdan haydash quvuriga siqib chiqariladi.
Vintli nasos. Bunday nasoslarning asosiy elementi uning vinti hisoblanadi. Sanoatda uch va bir (gerotor) vintli nasoslar keng qo‘llaniladi. Bu nasoslarning ishlashi juda oddiy. Uch vintli nasosda yetaklovchi vint o‘rtada, yetaklanuvchilari esa uning ikki tomonida o‘rnatiladi. Yetaklovchi vint aylanganda uning o‘yiqlaridagi suyuqlik so‘rish zonasidan haydash zonasi tomon harakatlanadi. Qo‘shimcha vintlar bu yerda mahkamlovchi moslama rolini o‘ynaydi, ya'ni ular suyuqlikning haydash kanalidan so‘rish kanaliga oqib tushishining oldini oladi. Bir vintli nasosda qo‘shimcha vintlar vazifasini nasosning oboymasi (korpusi) bajaradi.
Tezkor oqimli suyuqlik haydash uskunalari. Bunday uskunaning (ular ba'zi adabiyotlarda nasoslar deb ham yuritiladi) sxemasi 3.3-rasmda ko‘rsatilgan. Suyuqlikni tezkor oqimli nasos yordamida harakatlantirish uchun ishchi suyuqlik deb nomlangan boshqa bir suyuqlikning kinetik energiyasidan foydalaniladi. Odatda ishchi suyuqlik sifatida bug‘ yoki suv ishlatiladi. Tezkor oqimli nasoslar yordamida suyuqliklarni haydash (injektorlar) va so‘rish (ejektorlar) mumkin.
Ishchi I suyuqlik katta tezlik bilan soplodan aralashish kamerasi orqali diffuzorga o‘tadi va bunda sirtiy ishqalanish tufayli haydalishi kerak bo‘lgan II suyuqlikni o‘zi bilan olib ketadi. Diffuzorning toraygan joyida suyuqliklarning tezligi maksimal, statik bosimi esa minimal qiymatga erishadi. Aralashish kamerasidagi va diffuzordagi bosimlar farqi II suyuqlikning so‘rilishini ta'minlaydi. Diffuzorning kengaygan joyida tezlik kamayib, bosimning potensial energiyasi oshadi va suyuqlik bosim bilan haydash quvuriga kiradi.





3.3-rasm. Tezkor oqimli uskuna:
1 - ishchi suyuqlik trubasi; 2 - soplo; 3 - aralashish kamerasi; 4 - diffuzor; suyuqlik kiradigan kamera; 6 - kirish patrubkasi.