СД.04 Тепловые двигатели и нагнетатели

1. Принципы действия основных типов нагнетателей (центробежный, осевой, вихревой, поршневой, ротационный, струйный, эрлифт).

1) Лопастные нагнетатели. Рабочим органом является вращающееся колесо, снабжённое лопастями. Передача энергии осуществляется путём динамического взаимодействия лопастей колеса с жидкостью. В свою очередь эти нагнетатели подразделяются на 3 типа: центробежные, осевые, вихревые.

а) центробежные. При работе нагнетателей жидкость в межлопастных каналах, вращаясь вместе с колесом, выбрасывается под действием центробежных сил в плавно расширяющийся отвод и далее в диффузор, в котором скорость понижается, а давление повышается.

1-подвод жидкости;

2-корпус;

3-рабочее колесо: а-основной диск, б-покровный диск, в-рабочая лопасть, г-ступица;

4-спиральный отвод жидкости, совмещённый с корпусом;

5-вал;

6-диффузор.

Вокруг ступицы рабочего колеса образуется область с пониженным давлением, благодаря чему обеспечивается постоянный приток жидкости через подвод к колесу.

б) осевой.

1-конфузор

2-цилиндрический корпус

3-диффузор

4-лобовой обтекатель

5-ступица колеса

6-лопасть

7-двигатель

8-хвостовой обтекатель

В осевом нагнетателе рабочую лопасть представляют как элемент многозаходного винта. Колесо, вращаясь, взаимодействует со средой и перемещает её в осевом направлении. Наличие обтекателей улучшает работу машины из-за уменьшения гидравлического сопротивления. Конфузор обеспечивает плавный вход жидкости, а в выходном диффузоре скорость понижается, а давление возрастает.

в) вихревой.

1-всасывающий патрубок

2-отвод для жидкости в корпусе

3-рабочие лопатки (прямые)

4-рабочее колесо (ротор)

5-нагнетательный патрубок

6-разделитель потоков

7-вал

При вращении рабочего колеса, жидкость из межлопаточных каналов выбрасывается центробежными системами в отвод в корпусе нагнетателя. Окружная скорость движения жидкости при выходе из межлопастного канала повышается, и она больше, чем окружная скорость в отводе. При смешении этих потоков происходит обмен импульсами и в направлении движения колеса давление жидкости возрастает. В виду неразрывности течения жидкости, жидкость из отвода вновь поступает в межлопастные каналы. Т.о. образуются вихревые течения. Отвод заканчивается отводящим патрубком и разделителем патрубков.

2) Объёмные нагнетатели. Передача механической энергии перекачиваемой среде осуществляется суммированием объёма рабочих камер. Нагнетатели подразделяются на 2 типа: поршневые, ротационные.

а) поршневой.

1-всасывающий патрубок

2-всасывающий клапан

3-рабочая камера

4-нагнетательный клапан

5-нагнетательный патрубок

6-цилиндр

7-поршень

8-шток

Недостатком поршневых насосов является неравномерность подачи.

б) ротационный. Двухпластинчатый насос.

1-всасывающий патрубок

2-нагнетательный патрубок

3-статор (корпус)

4-рабочая пластина

5-ротор

6-пружина

Ротор имеет эксцентриситет е относительно статора. Две пластины прижимаются к статору пружиной и образуют 2 камеры а и б. При вращении ротора жидкость всасывается в рабочую камеру а, а из камеры б жидкость вытесняется.

2. Струйные нагнетатели.